摘要：结合某木结构工程施工实例，介绍了木质构件的腐朽、横纹裂缝、斜纹裂缝、顺纹裂缝等问题的修缮方法及木质构件拔榫、滚动的修缮方法，希望本文能为类似木结构修缮工程的施工提供借鉴。
关键词：木柱墩接；腐朽处理；横纹裂缝；斜纹裂缝；顺纹裂缝；拔榫；滚动；抱箍
1工程概况
某四合院修缮工程位于北京市，主体结构为砖木结构，砖墙和木柱混合承重，屋面采用木屋架承重，结构基础为墙下与柱下条形基础，基础设计等级为丙级。
北京市胡同多，传统四合院也多，大部分需要修缮的四合院建造于解放前或更早的时期。砖墙裂缝、瓦片残缺不全和木质结构腐朽、裂缝、松动等情况为常见现象，要进行四合院的修缮，第一步就要先进行木结构的修缮。
主体结构中木质构件包括柱、梁、瓜柱、枋、檩、椽子、望板等。四合院中的木质结构长时间受到风吹日晒雨淋虫蛀的侵袭，因年久失修，大多数构件出现了腐朽、裂缝、松动等现象。其中，梁、枋、瓜柱、檩等屋架承重构件不受雨水侵蚀，主要问题是裂缝、轻微腐朽、拔榫；柱脚受雨水侵蚀较多，主要问题是裂缝、柱脚严重腐朽。
2施工整体思路
施工过程中发现原木构件存在裂缝、腐朽、松动等问题，必须采取措施进行处理。
针对木质构件不同宽度的裂缝，分别采取填充密封、注射、木条嵌补后加铁箍的方法进行处理。
针对腐朽程度还不足以影响屋顶构件荷载的梁、枋、檩等构件，采取局部加固、剔朽补固及防腐后加铁箍的措施进行处理。
针对严重腐朽的柱，采取墩接、挖补、包镶后加铁箍的方法进行处理。
针对一些劈裂、腐朽、变形现象非常严重，已经不能满足结构要求的少部分构件，予以更换，不留隐患。更换时需选用与原结构材质相同的木材或强度高于原结构的木材，制作时必须以原构件的做法及风格为依据，不得使用低于原结构材质的材料及改变原构件的风格、做法。
针对构件榫卯结合不紧密、松散、拔榫和滚动等现象，先进行整修，使构件复位，再使用扒钉拉接钉牢的方法进行处理。
3腐朽处理
3.1梁、枋、檩的腐朽处理
对于梁、枋、檩等屋架承重构件的轻微腐朽，只做清理及刷防腐剂即可。
对一些腐朽稍严重但还不足以影响其整体受力的腐朽，先将腐朽部分剔除、再将木块制作成缺口的形状补用胶粘在缺口处，刷防腐剂后加铁箍固定。
当构件腐朽的断面面积大于构件断面的20%时，应更换构件，新构件的规格、材质均应与原构件相同。
3.2柱的腐朽处理
现场施工人员对原结构木柱进行仔细、全面的检查，若构件存在腐朽的情况，先查明构件腐朽的面积和深度，再跟具体情况按以下方法进行处理：
①局部轻微腐朽
当柱心完好，只是表层腐朽（腐朽深度d＜柱径的1/4），且腐朽面积不超过柱身周圈一半，此时可采用挖补或包镶的方法。
挖补作法如下：先将腐朽的那一部分，用凿子或扁铲剔除，并且剔除成容易嵌补的几何形状，如三角形、方形、半圆形等，剔挖的面积以最大限度的保留柱身没有腐朽的部分为合适。为了便于嵌补，要把所剔的洞边铲直，洞壁也要稍微向里倾斜（即洞里要比洞口稍大，容易补严），洞底要平实，再将木屑杂物剔除干净。然后用干燥的木料制作成已凿好的补洞形状，补块的边、壁、棱角要规矩，将补洞的木块楔紧严实，用胶粘结，待胶干后，清理表面后加铁箍。
包镶作法如下：此作法和挖补作法基本相同，只是将糟朽部分沿柱周先截一锯口，再剔挖规矩，周圈填补。补块可分段制作，然后楔入补洞就位拼粘成随柱身形。补块的高度＜10cm可用钉子钉牢，补块的高度≥10cm需加铁箍1~2道。
②当柱脚腐朽严重，但自柱底面向上未超过柱高1/4时，可采用墩接柱脚的方法处理。墩接时，可根据腐朽的程度、部位，按下列方法墩接：
a.对明柱，应采用木料墩接。现将腐朽部分剔除，再采用榫卯连接。施工时，墩接榫头应严密对缝，墩接长度为40~50cm，并加设2道铁箍。
去截糟腐部位到好木后，用“抄手榫”进行墩接。墩接料选用一等落叶松，进行熟桐油渗透，为提高柱子防腐功能，桐油中需渗入5%的五氯酚钠。熟桐油随熬随用，温度控制在7~11℃之间，并分两次对搭接处新、旧木料进行加固。墩接完毕，视搭接位置于柱身束箍宽10cm的铁箍各二道。为提高柱脚防溅高度，下口束置的铁箍紧贴基础石上沿，即“扫地箍”。束箍之前，柱表需满涂环氧树脂溶液作防潮隔离层。此外，所加设的铁箍经打磨去锈后，应涂刷防锈漆两道（次）。所接好木需经烘干后使用，保证其含水率同旧木系数相近，有利于防止好木收缩后，铁箍松动甚至下滑的现象发生。
木基层完成后根据设计要求涂刷防腐剂，并办理隐检手续后方可进行下一道工序。
b.对暗柱，可采用木料墩接，也可以采用钢筋混凝土墩接。钢筋混凝土墩接，高度不得超过1m，柱径应大于原柱径20mm，并预留出40~50cm长的扁钢板，用螺栓将原构件夹牢。墩接应采用补偿收缩混凝土，强度等级不低于C30。
③当柱脚腐朽严重，且自柱底面向上超过柱高1/4时，应更换新柱。新柱的规格、材质均应与原构件相同。
4裂缝处理
4.1梁、枋的裂缝处理
首先对各木梁、枋的裂缝发展深度h（当有对面裂缝时，为两者之和）、裂缝宽度和发展长度进行测量，并对裂缝走向做好记录，然后再根据以下方案对木构件进行修缮处理.
①水平顺纹裂缝
a.对于木梁、枋的水平顺纹裂缝，当h＜1/4b（b为梁宽或梁直径）时，且裂缝的长度不大于构件本身长度的1/2，采用嵌补方法进行修整，即先用木条和耐水性胶粘剂，将缝隙嵌补粘结严实，再用至少2道铁箍箍紧，箍距不大于50cm。
b.对于木梁、枋的水平顺纹裂缝，当1/4b＜h＜1/3b时，先采用嵌补方法进行修整，然后用Φ22螺栓栓紧，栓距不大于50cm，螺栓方向与裂缝走向垂直，最后用至少2道铁箍箍紧，箍距不大于50cm。
c.对于木梁、枋的水平顺纹裂缝，当1/3b＜h时，更换新木梁。新木梁的规格、材质均应与原结构相同。
②斜纹裂缝
a.如果木梁、枋上的斜纹裂缝在矩形构件中裂过两个相邻的表面，或在圆形构件中裂缝长度大于周长的1/3时，应更换新木梁。
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b.如果木梁、枋上的斜纹裂缝未达到上述第a条的程度，且在构件上部时可参照“①水平顺纹裂缝”的处理方法处理。如果斜纹裂缝未达到上述第a条的程度，且在构件下部时，无论大小，均应更换新木梁、枋，新构件的规格、材质均应与原结构相同。
③横纹裂缝
如果构件存在明显的横纹裂缝，无论大小，均应更换新木梁、枋，新木梁、枋的规格、材质均应与原结构相同。
4.2檩的裂缝处理
首先对各檩条的裂缝宽度b和深度h进行测量，并对裂缝走向做好记录，然后再根据以下方案对檩条进行修缮处理。
①纵向裂缝
a.对于檩条的纵向裂缝，当h≤1/3d（檩条直径或该方向的截面尺寸）且b≤30mm，采用嵌补方法进行修整，即先用木条和耐水性胶粘剂，将缝隙嵌补粘结严实，再用至少2道铁箍箍紧，箍距不大于50cm。
b.对于檩条的纵向裂缝，当1/3d＜h或b＞30mm时，更换新檩条。新檩条的规格、材质均应与原构件相同。
②斜纹裂缝
a.如果檩条上的斜纹裂缝在圆形构件中裂缝长度大于周长的1/3时，应更换新檩条。
b.如果檩条上的斜纹裂缝未达到上述第a条的程度，当裂缝的斜率ρ＜20%时，根据裂缝的宽度和深度按上述纵向裂纹的方法处理。当裂缝的斜率ρ≥20%时，更换新檩，新檩的规格、材质均应与原结构相同。
4.3柱的裂缝处理
首先对柱的裂缝宽度b和深度h进行测量，并对裂缝走向做好记录。然后再根据以下方案对木柱进行修缮处理：
①纵向裂缝
a.对于木柱的纵向干缩裂缝，当h≤1/3d（柱直径或该方向的截面尺寸）时，按下列嵌补方法进行修正：
当b＜3mm时，用环氧树脂腻子勾抹严实（腻子的颜色要经设计认可）。
当3≤b＜30mm时，用木条嵌补，并用耐水性环氧树脂胶粘接牢固。
当b≥30mm时，用木条嵌补，并用耐水性环氧树脂胶粘接牢固，同时在柱的开裂段内加铁箍2~3道，箍距不大于500mm（如有特殊效果要求可根据现场条件适当调整，但需由设计确认）。由于此项均为木柱外露、不做油料饰面，故铁箍可不嵌入柱内（要求设计认可）。
b.对于木柱的纵向干缩裂缝，当1/2＞h＞1/3d且b＜30mm时，按上述第c条的方法进行处理。
c.对于木柱的纵向干缩裂缝，当h＞1/3d时，或1/2＞h＞1/3d且b≥30mm时，更换新柱。新柱的规格、材质均应与原结构相同。
对于因构架倾斜、扭转而造成的柱身纵向裂缝，应先将构架整修复位后，再根据裂缝的发展深度按上述方法进行处理。
②斜裂缝（斜纹理）
对于木柱的斜裂缝，当裂缝的斜率ρ＜20%时，根据裂缝的宽度和深度按上述“①纵向裂缝”中的方法处理；当裂缝的斜率ρ≥20%时，更换新柱，新柱的规格、材质均应与原结构相同。
当木柱存在斜纹理时，当纹理的斜率ρ＜15%且无裂缝时，可不处理；当纹理的斜率ρ＜15%且有裂缝时，根据裂缝的宽度和深度按上述“①纵向裂缝”中的方法处理；当纹理的斜率ρ≥15%时，更换新柱，新柱的规格、材质均应与原结构相同。
4.4瓜柱的裂缝处理
经现场查看，瓜柱的主要问题是裂缝。应对各瓜柱的裂缝宽度b和深度h进行测量，然后再根据以下方案对瓜柱进行修缮处理：
①纵向裂缝
对于瓜柱的干缩纵向裂缝，当h≤1/3d（柱直径或该方向的截面尺寸）时，按下列嵌补方法进行修正：
a.当b＜20mm时，用木条嵌补，并用耐水性环氧树脂胶粘接牢固。
b.当b≥20mm时，用木条嵌补，并用耐水性环氧树脂胶粘接牢固，同时至少设置2道铁箍，箍距不大于50cm。
c.对于瓜柱的干缩纵向裂缝，当1/2＞h＞1/3d且b＜20mm时，除按上述第b条的方法进行处理外，还应设置2道螺栓拉接，螺栓杆方向应与裂缝走向垂直。
d.对于木瓜柱的干缩纵向裂缝，当h＞1/3d时，或1/2＞h＞1/3d且b≥20mm时，更换新柱。新柱的规格、材质均应与原构件相同。
②斜纹裂缝
a.对于瓜柱的斜裂缝，当裂缝的斜率ρ＜15%时，根据裂缝的宽度和深度按上述“①纵向裂缝”方法处理。
b.对于瓜柱的斜裂缝，当裂缝的斜率ρ≥15%时，更换新柱。新柱的规格、材质均应与原构件相同。
5构件拔榫、滚动处理
现场存在的榫卯结合不紧密、松散、拔榫和滚动等现象，先对这些情况应进行整修，使构件复位。
对于大梁滚动、瓜柱外闪、梁枋拔榫的现象，应先将梁架拨正，再将梁和柱子、梁枋和柱子、梁和瓜柱用扒钉（俗称扒锯子）拉接钉牢。对于排山柱上的单步梁与双步梁的游闪拔榫现象，应先将其矫正至原位，再用钢板条（俗称铁拉扯）横向联接柱子和相邻的梁，将其一并钉牢。
现场檩条也存在滚动和脱榫现象，先确认檩条的榫卯完好，并将其拨正搭接好，再用扒钉与瓜柱钉牢，或檩条与檩条用扒钉拉结。如果檩条搭接不好，应用钢板条做夹板拉接钉牢。处理檩条的滚动，可在梁头的桁碗内或瓜柱桁碗内塞进一块大木楔，用钉钉牢，挤住檩条，使其不能滚动。
6施工注意事项
6.1嵌补木条注意事项
对木构件裂缝嵌木条处理时，应注意以下事项：
①若裂缝不规则，可用凿铲制作成规则的槽缝，易于填补；
②嵌补的木条应顺纹通长，且应加工成木楔，楔入裂缝内与原构件吻合；
③施工顺序为，先注胶、后嵌入木条；
④缝隙内注胶要求饱满，避免漏胶；
⑤木条嵌补后应进行修补，使其表面平整；
⑥所用粘结胶均为耐水性环氧树脂胶（A级）。
6.2抱铁箍注意事项
对木构件安装铁箍时，应注意以下事项：
①表面刷漆的木构件做铁箍时，需要使铁件表面与柱表面齐平。表面不刷漆的木构件做抱箍时不需要使铁件表面与柱表面齐平。
②对直径（或短边尺寸）在15~20cm的木构件，用40mm（宽）×3.0mm（厚）的扁铁箍。对直径（或短边尺寸）在20~35cm的木构件，用50mm（宽）×4.0mm（厚）的扁铁箍。所加设的铁箍必需依传统的“倒刺钉”榫头搭接法进行操作，不得采用螺栓紧固式或“活扣”等形似而并非实用的方法进行加固。
③无论是现场原有的铁件，还是新增的铁件都应进行防腐处理，防止铁件进一步锈蚀。
7结语
本文结合工程实例对木结构主要问题的修缮方法进行了详细介绍，施工方法简单、操作方便，同时避免了对树木的砍伐，节约了木材，减少了森林资源的浪费，符合绿色建筑的要求，对类似工程的施工具有一定参考价值。
参考文献
[1]杜仙洲，《中国古建筑修缮技术》
[2]《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB50165-1992
[3]《木结构工程施工质量验收规范》GB50206-2012
[4]《古建筑修建工程质量检验评定标准（北方地区）》CJJ39-91
[5]《北京四合院建筑要素》08BJ14-4
论文作者:白东林,张顺利,钱忠海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/9
标签：裂缝论文; 构件论文; 铁箍论文; 檩条论文; 木梁论文; 方法论文; 纵向论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;