古建筑的木结构修缮

古建筑中木结构的修缮

修缮是古建筑保护的中心环节，这里只介绍木结构的修缮。

1、木结构修缮原则

我国以木结构为主体的古建筑，经历了数百年，甚至上千年的风风雨雨的考验，有些完整地保存至今，成为我国宝贵的文化遗产。但是，木材作为一种生物材料，受环境因素的影响，很容易发生劣化。加之对一些建筑的保管使用不当，更加速了这一劣化的进程。一些人为的社会因素，也会给古建筑造成不可弥补的破坏。因此，我国古建筑面临巨大的维修任务。

关于古建筑的维修，1982年11月五届全国人大常务委员会通过的《中华人民共和国文物保护法》第十四条规定：古建筑“在进行修缮、保养、迁移的时候，必须遵守不改变文物现状的原则”。

根据这一原则，在具体操作时要注意做到下述几点：

（1）有统一规定的，一定要按照统一规定做；没有同意规定的，要按当地常见的做法做。

（2）若建筑物没有被修缮过的记录，在修缮中应尊重和保持原状，不能改动；若建筑物经后人修缮改变了原有传统做法和制式，重修时

要尽可能地予以纠正，以使其符合原状。

（3）不同地区，不同时代的古建筑，都有各自不同的手法和风格，维修时要尊重当地技术传统和建筑物的时代特色。

2、木结构修缮的新趋势——现代科学技术的应用

在科学技术高度发达的今天，古建筑维修中，新技术、新材料的应用必将日益深人和广泛。

利用现代科学手段，如X射线、超声波和激光等，对大木结构做无损探伤，已能精确地测定构建损害的部位、大小和损害程度等。用X射线照

相技术甚至可以确定某些木质害虫的种类。一些物理手段已成功地用于木结构和木质文物的杀菌和杀虫。

高分子材料用于腐朽和虫蛀木结构的加固，国外早在19世纪末已实验性地做了大量工作，至20世纪20年代，已开始被广泛应用。而我国在20世纪70年代初才正式用于实践。实践证明，用高分子材料加固木结构，省时、省力、节约开支，加固后强度高于原来木材强度，而且加固部位还具有防腐、防蛀的效果，在古建筑维修和木质文物保护中值得推广。

木材的化学防腐处理是古建筑维修面临的更加迫切的问题。

由于历史的局限，我国古代建筑木结构没有做专门的化学防腐处理。工代工匠尽管在施工中采取了特殊的通风防潮措施，特别是选用了耐腐、耐蛀的树种，使得有些建筑物虽历千年而不腐，但毕竟木材的腐朽和虫蛀以及物理化学损害，是很难避免的自然现象。同时，我国现在森林资源严重缺乏，用于古建筑的可供选择的耐腐树种已经不多，实际上，大量使用的是不耐腐的白松和红松。因此，维修中化学防腐处理便被提到了绝对不容忽视的地位。

近年来，我国一些地方在园林内，作为旅游景点，新建了一批仿古建筑，由于使用了不耐腐的树种，有的甚至使用了含有大量幼龄材的进口速生树种，在没有做任何防腐处理，且含水率过高（有的高达40%以上）的情况下做了油饰，使得这样一些建筑物在建成后3-5年内陆续发生了严重的腐朽，有些甚至已成危房。

目前，古建筑木结构的防腐处理已日益受到有关方面的重视。1993年竣工的、举世瞩目的布达拉宫维修工程，以及稍后的塔尔寺维修工程，都运用了现代化的化学防腐处理。北京市园林局下属的颐和园和地坛公园等维修工程，使用了防腐处理和化学加固的方法，确保了维修工程的质量，将成倍的延长建筑物的使用寿命。

3、大木结构的修缮

木结构的保护处理一般都是配合修缮工程，与修缮同步进行的，因此，从事保护的工作人员应该对木结构的修缮方法有一个基本了解。

立柱和梁架是整个木结构的重要构件，起着支撑整个建筑物的作用。他们的腐朽、虫蛀和损坏变形会严重影响木结构的承载力，从而危及整座建筑物的安全。

（1）立柱的维修

立柱的主要功能是支撑梁架。年长日久，立柱受环境影响和生物损害，往往会出现腐朽和开裂，柱根更容易腐朽。尤其是包在墙内的柱子，由于缺乏防潮措施，有时整根柱子腐朽，严重的会丧失承载能力。柱子的损害情况不同，处理方法也应有所不同。

①局部腐朽的处理：柱子表面局部腐朽，深度不超过柱经1/2，而尚未影

响立柱的承载力时，一般采用挖补和包镶的做法。

挖补时，先将腐朽部分剔除干净，最大限度地保留柱身未腐朽的部分。剔除部分应成标准的集合形状，将洞内木屑杂物剔除干净，用防腐剂喷（或涂）至少3遍。嵌补木块与洞的形状尽量吻合。嵌补前，木块也要用防腐剂处理。嵌补木块用胶黏接或用钉钉牢。

如果柱子腐朽部分较大，面积在柱身周围一半以上，或柱身周围全部腐朽，而深度不超过柱子直径的1/4时，可采用包镶做法。先将腐朽的部分沿柱周截一锯口，剔除柱周腐朽的部分，再将周围贴补新材料。剔除腐朽部分后的槽口和嵌补的新木料均应做防腐处理。嵌补木块较短

时，可以用胶黏或钉牢，较长时需加铁箍1-2道。箍的宽窄、厚薄根据具体情况决定，铁箍要嵌入柱内，以便油饰。

②开裂的处理：木材在干燥过程中常会产生开裂。如果立柱制作过程中含水率过高，在使用过程中会产生纵向裂痕。对于细小轻微的裂痕（裂缝宽度在0.5cm以内）可用环氧树脂腻子封堵严实。裂缝宽度超过0.5cm，可用木条黏牢补严，操做与挖补方法相同。如果裂缝不规则，用凿铲等制成规则的几何形槽口，以便于嵌补，同样，要做好新、旧木材料的防腐处理。用于木材的裂缝是真菌孢子很好的着生地，为此，更应做好防腐处理。

裂缝宽度在3cm以上，深度不超过直径的1/4时，在嵌补顺纹通长木条后，还应加铁箍1-4到。若裂缝超出以上范围，或有较大的扭转纹裂缝，影响柱子的承重时，应考虑更换新柱。

③高分子材料浇铸加固：化学加固是有效的的木结构维护方

法。柱子受白蚁危害后，往往外皮完好，内部已成中空，或由

于原建时选择不当，使用了心腐木材，时间一久，便会出现柱

子的内部腐朽。外皮基本完好的柱子一般均可以采用化学加固

的方法。常用的高分子材料有不饱和聚酯和环氧树脂。

整柱浇铸时，与柱子结合处的梁枋榫卯等应事先用油纸包好，

以避免榫卯与柱子黏牢，影响以后的修缮。

④严重腐朽部分的处理：柱子使用过程中，往往会发生局部的

严重腐朽，腐朽的深度超过柱直径的1/2。这样的情况大多发

生在柱脚及上部与梁枋榫卯的结合处，而其他部位立柱材质任

然完好。此时宜采用墩节的方法。

柱子墩接的方法有多种，不管使用哪种方法，在墩接的过程

中，对新旧木料，特别是对保留的旧柱子部分应严格按照规程

做好化学防腐处理。在具体施工过程中，往往不能将腐朽部分

全部截去，而要保留内部腐朽了一部分的旧柱子。处理这部分

柱子，除了必要的喷涂防腐剂外，还应做内部吊瓶防腐处理。

⑤柱子全部严重腐朽的处理：当柱根立柱从上至下全部严重腐

朽，已失去承载能力，而梁架尚属完好时，为避免大落架、大

拆卸，可采取换柱子的方法。

柱子抽换前，首先应把柱子周围（如坎墙、窗扇、抱框及与柱

子有关联的梁枋榫卯等）清理干净。然后，切实支好牮杆，使

原有的柱子不在承受荷载。再将旧柱子撤下，把新柱子换上，

就位，立直。

更换新柱子在制作完成后，抽换前，应认真做好防腐处理。抽

换工程中难免会有小的修改加工。修改过程破坏了原来木材上

的防腐层，则修改处应做好补充的防腐处理。新柱子贴墙处应

涂防腐油。

4、梁架的维修

我国古建筑的大木结构承受住屋顶的全部重量。木结构受物

理、化学和生物等因子的影响，不可避免的发生损害，是承载

能力降低。久而久之，梁架就会发生、下沉、腐朽、破损等情

况，特别是木材的腐朽，更加速了梁架的破坏。因此，采取必

要的防腐措施，应列为梁架修缮中重要的一环。

裂的处理：梁、枋、檩等构件的劈裂主要是由于木

材本身的性质决定的。木材制作时，含水率过高，上架后木件

在干燥过程中难免产生开裂，影响构件的承载力。修缮时应根

据不同情况，采取不同的加固措施。

轻微的劈裂可直接用铁箍加固，铁箍的数量和大小根据具体情

况而定。铁箍一般采用环形，接头处用螺栓或特制大帽钉连

接。断面较大的矩形构件可用U形铁兜住，上部用长脚螺栓栓

拧牢。

如裂缝较宽、较长、在未发现腐朽的情况下，可用木条嵌补，并用胶黏牢。若同时发现腐朽，则应采用挖补的方法或环

氧树脂浇铸加固，在浇铸钱一定要把腐朽部分清除干净。

根据相关规定，顺纹裂缝的深度和宽度，在不大于构件直径的1/4，长度不大于木件本身长度的1/2；矩形构件的斜纹缝

不超过2个相邻的表面，圆形构件的斜纹裂缝不大于周长的

1/3时，可采用上述方法处理。裂缝超过一定限度，则应考虑

更换构件。

②包镶梁头：梁头暴露在室外，很容易因漏雨受潮发生腐

朽。当腐朽并未深及内部时，可采用包镶法处理。

包镶时，先将梁头腐朽部分砍净、刨光，用木板依梁头尺寸包镶、胶黏、钉牢，最后镶补梁头面板。整个过程中，均应按

照要求做好新、旧木料的防腐处理。

另外，包镶也可以采用环氧树脂浇铸的方法。做法是先将腐朽的部分砍净剔光，用胶合板依梁头大小钉成模版，并预留浇

铸孔。浇铸料的配制请参照化学加固的方法。若梁头仅为非承

重部分，可用锯末作填充材料。

在更换新制大梁时，有时由于断面尺寸不够大，也可采用包镶梁头的方法，使其能与原有的其他梁头取得形式上的统一。

如果腐蚀严重，深及大梁内部影响承重或承重部位长期受压产生劈裂或环裂时，则应考虑换大梁。

③构件拨榫、滚动的处理：我国古建筑均采用榫卯结合，往

往由于年久失修，受各种因素，如地基下沉、柱脚腐朽、构件

制作不精或榫卯结合不紧密等的影响，而导致整个建筑物的倾

斜。构件也常伴有松散、拨榫、滚动等现象，对此，易应采用

相应措施。

对于非腐蚀因素造成的问题可参考有关资料按常规法拨正和紧固。

如桁条榫子腐朽，可将朽榫锯掉，在截平后的原榫位，剔凿一个较浅的银锭榫口，再选用纤维性好，不易劈裂的木块新做一个两端都呈银锭榫状的补榫。将较短的榫嵌入新剔的卯口，做好防腐处理，胶黏、钉牢、归位，插入原桁条搭接，也可用环氧树脂做成补榫黏接

桁条的局部腐朽采用挖补方法处理。

④角梁的加固：鉴于角梁所处的位置，易受风雨侵蚀，很容易发生腐朽和开裂。由于檐头沉陷，角梁也常伴随出现尾部翘起或向下溜窜等现象。

加固修补方法是将翘起或下窜的角梁随着整个梁架拨正时，重新归位安好，在老角梁端部底下加一根柱子支撑，新加柱子要做外观处理。

角梁头腐朽，可采用接补发处理，做好与柱子的墩接法相同。如果仔角梁腐朽大于挑出长度的1/5时，应做整根更换。

梁尾劈裂，加固时可用胶黏补，再在桁的外皮加铁箍一道抱住梁尾，用螺栓贯穿，将老角梁和仔角梁结合成一体。

⑤椽子与飞椽：由于屋面漏雨等原因，椽子也很容易发生腐朽、劈裂和折断。通常采用加附椽子的方法做加固处理。当屋面上大多数椽子完好，只有个别几根需要更换，因受条件限制，又不易抽换时，可复制1-2根新椽子，顺原椽身方向插进去，搭在上、下桁上，钉牢。

如椽子腐蚀。折断过多，则因考虑挑修屋面，普通更换椽子。新制椽子由于体积较小，宜采用侵泡法做防腐处理，建议使用4%的硼硼酚溶液，侵泡

24h。根据木材树种和含水率的不同，可适当增减侵泡时间，原则是保证达到最低吸药量——4kg（干药）/m3(木材)。

由于所处位置易受侵蚀，飞椽也是容易腐朽的构件。维修实践证明，往往是在椽子尚大多完好的情况下，飞椽已成严重腐蚀，需要更换。

连檐瓦口是由几段木料连接而成，由于受风雨侵蚀，常会发生腐朽、弯折和扭翘等。同时，在挑顶维修时，这些小件很难保持完好，往往都有损坏，一般需要更换新料，更换前则需与飞椽和椽子等一并做防腐处理。