古建筑保護(hù)修復(fù)技術(shù)及加固方案探析
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古建筑是我國(guó)社會(huì)歷史發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的歷史文化遺產(chǎn)之一，它既具有一定的美學(xué)價(jià)值，又有助于人們了解當(dāng)時(shí)的社會(huì)人文，促進(jìn)建筑美學(xué)的蓬勃發(fā)展。但隨著時(shí)代的發(fā)展，古建筑在歷經(jīng)自然、人為等因素的影響后，又經(jīng)歷了中國(guó)城鎮(zhèn)化帶來(lái)的沖擊，這些因素對(duì)建筑的外觀和內(nèi)在結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了重大的影響。因此，保護(hù)古建筑的要求日益提高，尤其是對(duì)古建筑的修復(fù)和加固方面，需采取有效的修復(fù)和保護(hù)措施，以保證古建筑充分發(fā)揮美學(xué)價(jià)值和歷史價(jià)值。當(dāng)今社會(huì)，不論是歷史文化名城還是現(xiàn)代都市，古建筑的存在均有著獨(dú)特的風(fēng)采。古建筑自建設(shè)以來(lái)，就飽受自然、人為等諸多因素的損壞。為使古建筑得到更好的保護(hù)，城市建設(shè)在大興土木的同時(shí)，更需要用發(fā)展的眼光看待古建筑保護(hù)這項(xiàng)工作。通過(guò)對(duì)古建筑進(jìn)行科學(xué)有效的保護(hù)，不僅可以使其蘊(yùn)含的人文特質(zhì)得到發(fā)展，還能弘揚(yáng)其所蘊(yùn)含的文化價(jià)值、時(shí)代價(jià)值。在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，古建筑有著十分重要的存在意義。無(wú)論是從其本身所表現(xiàn)出來(lái)的藝術(shù)價(jià)值，還是其所代表的歷史文化價(jià)值，以及其所蘊(yùn)含的人文特質(zhì)與歷史意義，都對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)有著極大的影響。古建筑已經(jīng)成為人們研究歷史文明發(fā)展過(guò)程的重要實(shí)體依據(jù)，同時(shí)也對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化文化建設(shè)發(fā)展有著重要的指導(dǎo)意義。因此，必須要充分重視古建筑的修復(fù)工作，這也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然需求。
一、古建筑保護(hù)修復(fù)以及加固的重要性
古建筑是見(jiàn)證了建筑藝術(shù)發(fā)展歷史的實(shí)體產(chǎn)物。我國(guó)作為世界四大文明古國(guó)之一，是唯一一個(gè)歷史文化未出現(xiàn)斷層的國(guó)家。我國(guó)悠久的歷史文化，使得古建筑具有更高的研究?jī)r(jià)值。故在歷史發(fā)展的進(jìn)程中，古建筑已經(jīng)成為中國(guó)歷史文明的“活化石”，通過(guò)對(duì)古建筑的深入研究，能對(duì)中國(guó)古代社會(huì)的歷史與文明發(fā)展情況進(jìn)行分析，同時(shí)也對(duì)進(jìn)一步深入研究中國(guó)古代歷史文化有著十分重要的意義。從建筑類別上說(shuō)，中國(guó)古建筑包括皇家宮殿、寺廟殿堂、陵寢墓葬、園林建筑以及居民建筑等?；始覍m殿類古建筑最具代表性的就是故宮和承德避暑山莊；寺廟殿堂類古建筑則有靈隱寺、白馬寺等典型建筑；陵寢墓葬類古建筑有十三陵及乾陵等代表性建筑；園林建筑有留園、拙政園及圓明園等典型建筑；而居民建筑有喬家大院、洛陽(yáng)衛(wèi)坡村等。由于古建筑不僅在規(guī)模上有著較大的差異，在風(fēng)格上也有所不同，因此，它的存在對(duì)中國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的借鑒價(jià)值。對(duì)修復(fù)后的古建筑進(jìn)行展示利用，還能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。圍繞古建筑資源可以大力發(fā)展文化旅游行業(yè)，不僅能帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也可以為古建筑的保護(hù)拓寬融資渠道，以及提高當(dāng)?shù)厝罕娢奈锉Ｗo(hù)的意識(shí)。
二、古建筑破壞的現(xiàn)狀
我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的古建筑所處的地理環(huán)境不同，社會(huì)人文環(huán)境各異，遭受的破壞形式多樣，但其中也存在諸多共性。我國(guó)有著悠久的歷史，在歷史的發(fā)展過(guò)程中，戰(zhàn)爭(zhēng)、自然災(zāi)害等諸多因素對(duì)古建筑造成了嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致古建筑的木質(zhì)結(jié)構(gòu)、佛像以及壁畫(huà)等各類古建筑都受到了不同程度的破壞，其被破壞程度主要在于建筑本身的特性與建造時(shí)間，同時(shí)，大力發(fā)展城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)大量古建筑造成了一些破壞，導(dǎo)致部分古建筑已經(jīng)消失在人們的視野中。古建筑的主體結(jié)構(gòu)為木結(jié)構(gòu)，其主要由各種天然木材通過(guò)榫卯連接而成。對(duì)于木質(zhì)構(gòu)造的古建筑來(lái)說(shuō)，其木質(zhì)纖維在內(nèi)部收縮方面具有相當(dāng)大的差異，造成建筑內(nèi)部受力不均，同時(shí)中國(guó)許多古建筑長(zhǎng)期在潮濕的氣候環(huán)境中容易遭到侵蝕，導(dǎo)致梁柱結(jié)構(gòu)受力面縮小，發(fā)生形變，使得古建筑構(gòu)件損壞。木構(gòu)架是建筑的主要承重結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性如果遭到破壞，必定會(huì)對(duì)屋面、墻體連同依附于墻體的壁畫(huà)等造成不同程度的破壞。由于古建筑建設(shè)年代較為久遠(yuǎn)，基礎(chǔ)的沉降亦會(huì)對(duì)建筑的屋身、屋頂造成一定的影響。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人民對(duì)生活品質(zhì)的追求越來(lái)越高。從現(xiàn)代生活的角度出發(fā)，古建筑的空間布局、采光、通風(fēng)及裝飾風(fēng)格等已經(jīng)不能滿足大眾的實(shí)際需求，對(duì)古建筑的改造、翻新現(xiàn)象層出不窮，使其原有的建筑形態(tài)、功能等逐漸喪失。
三、古建筑維修與加固
古建筑的維修與加固可分為經(jīng)常性的保養(yǎng)工程、重點(diǎn)維修工程、局部復(fù)原工程、遷建工程和搶險(xiǎn)性工程，但不論何種工程性質(zhì)，在維修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守“最小干預(yù)”的原則，保持古建筑原有的形制、結(jié)構(gòu)、材料和工藝技術(shù)。古建筑的維修主要包括對(duì)屋面、木結(jié)構(gòu)、墻體、基礎(chǔ)等的維修加固。
1屋面維修
中國(guó)古建筑中屋面一般為磚瓦結(jié)構(gòu)，主要包含琉璃瓦屋面、布瓦屋面、草屋頂?shù)刃问?，在維修建筑物屋面時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循相關(guān)維修施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)規(guī)范制定的施工次序、技術(shù)工藝予以修復(fù)，嚴(yán)格按照整個(gè)建筑物群體的審美視角予以確定，以保證整個(gè)建筑物的屋面風(fēng)格統(tǒng)一。古建筑屋面存在的病害通常包含屋面坍塌、漏雨、瓦件殘損缺失、屋面滋生雜草等，因此，針對(duì)古建筑屋面所采取的維修措施主要有揭頂維修、檢修、補(bǔ)配更換瓦件等。在實(shí)際情況中，如果建筑屋面出現(xiàn)了重大滲漏現(xiàn)象，首先應(yīng)確定滲漏范圍，分析屋面滲漏的原因，再確定揭頂維修的范圍。如果建筑因木構(gòu)架損傷、歪閃等原因?qū)е挛菝娉霈F(xiàn)扭曲變形、滲漏等問(wèn)題時(shí)，需對(duì)木構(gòu)架采取替換、落架等措施，確保木構(gòu)架穩(wěn)定后，再對(duì)屋面采取進(jìn)一步的措施。一旦屋面瓦出現(xiàn)了破損或者生長(zhǎng)出了大量的野草時(shí)，則需要對(duì)這些瓦塊做出拆卸、修補(bǔ)等處理。
2木結(jié)構(gòu)維修
古建筑修繕中對(duì)于木結(jié)構(gòu)的維修主要有落架大修、打牮撥正和修整加固等技術(shù)措施。落架大修時(shí)可以使用水平拆除的方法，將結(jié)構(gòu)物由上至下逐級(jí)拆除，并且編號(hào)堆放，當(dāng)修配建成以后，在地板上先放置梁架部分，確保榫卯的組合精確無(wú)誤。在柱基歸安的整個(gè)過(guò)程中，必須根據(jù)由下至上的順序把柱架組裝回原來(lái)的結(jié)構(gòu)位置，只有在原有結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞時(shí)，才能使用化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)的方法加以修復(fù)。如無(wú)法復(fù)原，可進(jìn)行替換，但是必須要保證替換的新結(jié)構(gòu)和原有結(jié)構(gòu)的規(guī)格、型號(hào)一致。對(duì)木構(gòu)架打牮撥正時(shí)，應(yīng)先揭除瓦頂，拆卸部分望板和木椽，清理榫卯縫隙，根據(jù)施工時(shí)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。若在施工時(shí)出現(xiàn)異響等其他情況，應(yīng)查明原因后，再繼續(xù)施工。木構(gòu)架整體加固時(shí)，不應(yīng)改變其原有的受力體系，原有的連接件應(yīng)全部保留，后加的支柱應(yīng)便于識(shí)別。
3墻體維修
古建筑墻體的維修，應(yīng)根據(jù)其殘損情況和構(gòu)造的特點(diǎn)，采取修整或加固的技術(shù)措施，如果修整、加固墻體采用現(xiàn)代材料時(shí)，不得改變墻體原有的結(jié)構(gòu)、質(zhì)感、外觀形式及尺寸大小。施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照原墻體的材料、厚度、收分比例、工藝砌筑或夯筑；嚴(yán)格按照原墻體的構(gòu)造、尺寸和做法，以及丁、順磚的組合方式補(bǔ)配磚墻。在我國(guó)古建筑中，有著很多十分珍貴的壁畫(huà)，而古建筑壁畫(huà)的保護(hù)對(duì)研究不同時(shí)期宗教發(fā)展史和中華傳統(tǒng)文化有著非常重要的意義。壁畫(huà)修復(fù)時(shí)，應(yīng)充分評(píng)估壁畫(huà)的各類問(wèn)題，掌握修復(fù)材料的物理化學(xué)性質(zhì)，確定最優(yōu)的修復(fù)方法。對(duì)于壁畫(huà)存在的空鼓等問(wèn)題，“揭取—加固—回帖”這種傳統(tǒng)的修復(fù)方式較為粗獷，極易對(duì)壁畫(huà)造成損傷。在傳統(tǒng)文物保護(hù)修復(fù)技術(shù)基礎(chǔ)上，灌漿加固和錨固補(bǔ)強(qiáng)相結(jié)合是治理壁畫(huà)空鼓等問(wèn)題的一種先進(jìn)方法。
4基礎(chǔ)加固
在建筑物的基礎(chǔ)加固過(guò)程中，通常使用打樁強(qiáng)化技術(shù)，通過(guò)增強(qiáng)建筑物周圍的土壤密實(shí)程度，提高建筑地基的硬度，以最大限度地避免建筑基礎(chǔ)傾斜。采用土壤回填施工方式，對(duì)建筑物周圍的洞穴進(jìn)行回填處理，有效避免有機(jī)物對(duì)建筑地基造成腐蝕的問(wèn)題。在回填時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)建筑物構(gòu)造的實(shí)際情況決定施工深度和開(kāi)挖范圍，要確保工程避開(kāi)房屋臺(tái)階。當(dāng)古建筑周邊高程變化較大時(shí)，在建筑附近設(shè)置擋土墻，提高建筑地基土質(zhì)，防止慢性變形，這能夠有效抑制建筑的沉降現(xiàn)象，此外，還要根據(jù)地面的實(shí)際狀況選用合適的擋土墻穩(wěn)定性措施。在進(jìn)行修復(fù)的過(guò)程中，還需要對(duì)建筑構(gòu)件承載力以及構(gòu)造與抗震機(jī)理的狀況做出評(píng)估，并按照古建筑修復(fù)工程的原則恢復(fù)建筑的原有風(fēng)貌，如此才能夠確保原古建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并避免古建筑在抗震中遭受影響而發(fā)生坍塌的狀況。對(duì)于木裝修、地面等其他部位的維修，本文不再贅述。
四、維修加固技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
對(duì)于古建筑的加固和修復(fù)，當(dāng)前古建筑修復(fù)加固中常用的技術(shù)主要有以下幾種。
1.鋼筋加固法
在古建筑施工中，雖然磚墻砌筑塊體已經(jīng)比較普遍，但是因?yàn)殚L(zhǎng)期失修，其產(chǎn)生開(kāi)裂和傾斜等現(xiàn)象在所難免。在當(dāng)前的施工中，通過(guò)運(yùn)用內(nèi)部鋼筋加固技術(shù)就可以很好地改善施工的品質(zhì)，所以，內(nèi)部鋼筋加固法在該類日久失修的施工中使用得比較多。針對(duì)更具體的施工，目前使用得比較多的是外部鋼筋加固法，這種加固方法一般都是用鋼筋環(huán)繞在磚墻的砌筑塊體外圍，以保證與磚墻砌體之間能連接在一起，此時(shí)再用螺栓加以擰緊，以此增加區(qū)域砌體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；還有一種方式就是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼索錨固長(zhǎng)度法，這種加固方法主要是指在磚墻的砌體上進(jìn)行開(kāi)孔之后，再將鋼纜全部埋設(shè)，但需要注意的是，要用拉繩聯(lián)系鋼纜和錨點(diǎn)，形成一定強(qiáng)度的拉力，這也就能夠防止砌體上出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。在古建筑的實(shí)際研究中，豎向裂縫和房屋傾斜現(xiàn)象都較為普遍，針對(duì)豎向裂縫，一般可采取外部鋼板直徑固定的方式，在房屋的外部表面采用鋼棒固定，一般孔徑為三點(diǎn)六厘米以下，并用過(guò)松固定調(diào)節(jié)螺釘加以連接，而具體的過(guò)松調(diào)節(jié)狀況，可根據(jù)古建筑的裂縫種類、尺寸以及內(nèi)部構(gòu)造等因素進(jìn)行具體調(diào)整，此外，還應(yīng)考慮到季節(jié)氣溫的變動(dòng)也會(huì)影響鋼棒的松動(dòng)。針對(duì)傾角問(wèn)題，通常采取的是古建筑內(nèi)部鋼筋直徑固定方式，對(duì)于古建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)完善的外墻，可嵌入鋼棒，或在墻外側(cè)進(jìn)行錨固；對(duì)于發(fā)生傾角現(xiàn)象較嚴(yán)重的古建筑的外墻，可在外墻兩側(cè)之間選取合適的位置，通過(guò)嵌入鋼棒并與錨固長(zhǎng)度點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，從而可有效控制傾角現(xiàn)象。
2.水平砌縫插入鋼棒添補(bǔ)法
受當(dāng)時(shí)施工技術(shù)的影響，不少古建筑在經(jīng)過(guò)久遠(yuǎn)的歷史時(shí)期之后，人們已很難用肉眼看到其水平傾角變化和裂縫情況，而這些裂縫和水平傾斜的狀況出現(xiàn)的概率雖然不多，但是如果不加以修補(bǔ)，在一段時(shí)間后，就會(huì)危害到整座古建筑的整體質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致整座建筑突然倒塌。因此，針對(duì)這些較簡(jiǎn)單的建筑結(jié)構(gòu)破損修補(bǔ)，通?？刹捎脧乃狡隹p插入鋼棒添補(bǔ)法。其重點(diǎn)是針對(duì)新砌筑的重要部位或是已經(jīng)損壞很大的部分重點(diǎn)修復(fù)，此種情況下也可開(kāi)鑿水平墻縫，在開(kāi)鑿過(guò)程中要依據(jù)新砌筑的實(shí)際情況，對(duì)于裂縫面積較大的，可使用磚塊碎石等建筑材料進(jìn)行填充；而對(duì)一些面積比較小的裂縫，則可插入鋼棒進(jìn)行填充。不過(guò)需要注意的是，平行鋼棒之間必須要通過(guò)彎直鉤互相連接。當(dāng)砌筑完成以后，為了保證新砌體外表的美觀性和整體性，一般會(huì)采用礫石填充，或者采用與老砌筑外立面相同顏色的硅灰砂和涂料等材料作為外表涂層，以保證新的砌體外表完整如初。
3.砂漿灌注法
對(duì)于房屋外立面的開(kāi)裂，可以用砂漿灌注法，這種方法的關(guān)鍵在于材料的選擇，砂漿材料的質(zhì)量很重要，要保證砂漿中不能存在鹽等腐蝕性物質(zhì)，當(dāng)澆注后，砂漿滲入到裂隙中，滲出的砂漿會(huì)沿著裂縫走向內(nèi)部，在裂隙中凝固，從而完善外墻的構(gòu)造性能等部位的裂縫，增強(qiáng)外立面的整體的強(qiáng)度性能。針對(duì)同一建筑物，其內(nèi)部裝飾砌體構(gòu)造會(huì)有很多種，而且對(duì)不同的外墻承重機(jī)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生不同，故可以選用石灰混凝土，其流動(dòng)性比較好，在凝固以后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也較強(qiáng)。
4.局部加固工程
古建筑中，大木結(jié)構(gòu)是主要的結(jié)構(gòu)材料，維修工程的性質(zhì)由大木結(jié)構(gòu)的損壞情況決定。對(duì)于古建筑的險(xiǎn)情而實(shí)施一些臨時(shí)的、增加支撐等附加構(gòu)筑物的安全措施就是搶險(xiǎn)加固工程。大木維修就是對(duì)古建筑附加梁柱、柱子墩接等，嚴(yán)格按照木結(jié)構(gòu)的加固標(biāo)準(zhǔn)以及要求進(jìn)行維修，通過(guò)修繕的手段保證古建筑文物的結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)還需要確保加固后的外觀與整體建筑相適應(yīng)，最大限度地維護(hù)古建筑的原有結(jié)構(gòu)，保證其完整性。在現(xiàn)代社會(huì)中，中國(guó)人民的精神生活和物質(zhì)文化水平得以全面提高，對(duì)文物保護(hù)的意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，同時(shí)有關(guān)中國(guó)古建筑修復(fù)技藝的科學(xué)研究也取得了較大進(jìn)展。對(duì)古建筑的修復(fù)與加固，不僅可以提高古建筑的整體效益，讓人們更為直觀地了解中國(guó)的建筑歷史、建筑文化，而且也能為今后的古建修復(fù)工作提供必要的依據(jù)。綜上所述，古建筑是中國(guó)建筑史學(xué)、建筑美學(xué)、建筑科學(xué)發(fā)展的重要部分，它本身就具有很大的歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值，所以在古建筑維修過(guò)程中，要根據(jù)其具體狀況，采取科學(xué)、合理、可逆性的修復(fù)技術(shù)，進(jìn)行最小干預(yù)，保持古建筑原有的形制、結(jié)構(gòu)、材料和工藝技術(shù)，讓古建筑保護(hù)成果惠及民眾，助力當(dāng)?shù)貧v史文脈的傳承和發(fā)展。
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作者:甘信魁 單位:山東省古建筑保護(hù)研究院