中國古建筑磚石結構的維護技術
磚石結構是指用膠結材料砂漿將磚、石、塊砌成一體的結構。可用于基礎、墻壁、柱子、拱門、煙囪、水池等。
磚石結構是一種古老的傳統結構,自古以來就得到了廣泛的應用,如埃及金字塔、羅馬斗獸場、中國長城、河北省趙縣安濟橋、西安鵝塔、南京無梁殿等。
磚石結構具有當地材料、成本低、耐火、耐久性好、施工簡單易推廣等優點,但砌體強度低,特別是拉伸、剪切強度低、抗震能力差、砌體勞動強度大,不利于工業化建設,此外,粘土磚還存在與農業競爭等問題。因此,從節能和節能的角度來看,應限制粘土磚的使用。
磚石砌體主要用房屋建筑中的墻體、柱、基礎、拱等壓力結構,常用于煙囪、水池、擋土墻、橋涵等結構。配置必須拉鋼筋的砌體稱為鋼筋砌體,可作為彎曲和大偏心壓力結構。以砌體為承壓構件,鋼筋混凝土為彎曲構件,結合使用的房屋結構稱為磚混結構。磚混結構在我國應用最為廣泛,尤其是民用住宅建筑,約占85%。
磚石結構古建筑有城墻、城臺、磚石塔、拱券、磚墻、磚石地面等多種類型,其維護技術各不相同。
磚石墻一般起圍護作用。墻體損壞大致包括地震力或其他外力引起的彎曲閃光、開裂、酥堿、凍融損壞和大氣污染引起的腐蝕、拱起、空鼓和倒塌。維護前,應詳細觀察墻體的結構形狀,測量墻體的截面尺寸、磚的尺寸、墻體的砌筑方法、磚的排列方法和接縫的厚度,檢查磚和砂漿的標簽,填寫記錄表,檢查樣品,拍照并記錄墻體的結構。拆除前應嚴格檢查古建筑,出現木結構變形、墻體外力等現象。
墻體砌筑的原則是按原制進行修復。砌筑時,應分為中間掛線。有兩種類型:清水和混合水。清水墻上覆蓋著砌體、磨磚接縫、白絲接縫、虎皮墻、花墻等。磚墻需要水平和垂直,墻磚接縫、磚擺放和接縫風格按原制定。
花墻和女兒墻的磚雕可以用模具復制或重新雕塑。如果損壞不嚴重,可以用粘合劑粘合。如果墻壁被清除,腐爛的磚可以被清除,相同尺寸的磚可以被切割和磨碎。內丁頭用砂漿粘在墻上,外縫仍用原灰勾勒。由溫度或基礎沉降引起的開裂可通過灌漿解決。如果基礎變形嚴重,可以局部拆除。混水墻的外表面可以稍微粗糙一些。但要注意壓縫的連接,整體要水平垂直,中軸線要中心。
拱結構廣泛應用于橋梁、城門洞、陵墓、門窗梁等建筑物。結構形成半圓形、弧形和平拱,其破壞大多在支撐部位上側開裂、拱中下部開裂或切割錯位。對于簡單的前一種開裂,可以灌漿。如果券磚被擠壓,整體形狀可以局部更換。
磚塔屬于高柔建筑,破壞原因多種多樣。有的因地震或雷擊分裂,有的因地基沉降傾斜不均勻,有的因年久表面風化剝蝕。
根據損壞情況和損壞塔體的危險程度,進行臨時加固。一般采用鋼板箍或鋼條箍,箍與塔體接觸,用軟木板或麻布墊牢,以免損壞塔體上的浮雕。然后測量和繪制磚的尺寸和強度,燒制新磚。根據測繪勘察中看到的破壞情況,結合當地地震、雷電、環境污染、水文、地質等自然條件,研究破壞古塔的可能因素,檢查塔的整體穩定性,計算破壞外力的阻力,確定加固方案。該方法一般包括加固基礎、加固塔體、加固擋土墻、圍樁連墻、圈梁或鋼箍、縱向鋼筋、錨桿技術、壓力灌漿等。當上述方法無效時,可部分拆除重砌。維修回砌時要注意找中心,嚴格對中。拆砌或補砌完成后,表面應涂防水有機硅密封。
拆修前,磚地面應進行編號和繪圖。切磨加磚。拆除細抹灰的步驟是:拆除舊磚地和灰土,夯實普通土壤,三七灰土一步;房間周圍定線,用線鋪泥(干硬),按原樣鋪磚,用木錘或橡膠錘找平。對縫正確后,取下磚塊,重新鋪好,底部撒上白色灰漿。鋪磚時,在磚縫處抹上油灰,用錘子重新打平縫,用竹片去除多余的油灰,然后用磨石找平。地面干燥后,在地磚上涂上生桐油。粗磚不砍磨,用白灰砂掃縫。將黑礬水倒在全磚地面表面,浸泡在桐油中,油灰勾縫也可以打蠟,也可以涂聚胺脂,增加磚的耐磨性。砂灰可用于室外地面。
石材結構包括石橋、石塔、石窟寺、建筑中的石基座、石踏步、石梁、石柱、石基、石拱等。石材結構的破壞包括彎曲、剪切、沖擊、凍融破壞、空氣污染腐蝕堿和使用中的破壞。梁梁斷裂,可更換,內部加腐蝕鋼筋混凝土梁或腐蝕鋼梁,外部用假石梁,可考慮加鋼箍(斜縫),填充環氧樹脂粘結,其他非應力構件損壞體積大,可根據原形狀,錨固,防風化、腐蝕、脆堿,可涂甲基硅樹脂密封。