尹西竹 刘亚兰 黄金鑫

(东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040)



古建筑修复与加固技术的应用研究

尹西竹 刘亚兰 黄金鑫

(东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

立足于古建筑的建筑技术和损坏现状，以圣·伊维尔教堂为例，对钢筋加固法、水平砌缝插入钢棒填补法、砂浆灌注法等古建筑修复与加固技术的应用进行了简要分析，以表达出古建筑的艺术与历史气息。

古建筑，修复，加固技术，应用

0 引言

古建筑是固态的建筑艺术历史，其本身所具有的艺术气息和历史气息使其在现代社会非常重要，对古建筑的修复与加固已经成为艺术和文化保护的重要内容。圣·伊维尔教堂位于有“东方莫斯科”之称的哈尔滨，始建于1907年，见证了哈尔滨乃至新中国的变化和成长历程，在近代史和近代建筑艺术上都有重要的地位，是我国境内外古建筑的典范。圣·伊维尔教堂的独到之处在于其具有五个洋葱头顶，另外，在教堂的外墙上面，具有马赛克镶嵌画，经过多年的发展依然完好如初，这也使得教堂更具艺术特色。以圣·伊维尔教堂为例，对中国境内的古建筑修复与加固技术应用进行研究具有普遍的指导意义。

1 圣·伊维尔教堂损伤概述

圣·伊维尔教堂始建于1907年，经历了一个世纪的风雨和几次战争的洗礼之后，建筑遭受了较为严重的损坏，具体破坏包括：建筑局部出现竖向集中裂缝、细微分散裂缝；砂浆强度退化；建筑砌体表面分离；主体承重结构出现裂缝；中心建筑结构出现150 cm侧倾。经过损伤之后的圣·伊维尔教堂如图1所示。

2 古建筑修复与加固技术及其在圣·伊维尔教堂中的应用

2.1 钢筋加固法

钢筋加固法的应用主要针对古建筑中的砖砌墙体由于年久失修造成的开裂和倾斜。在具体的施工中存在两种应用形式，一种是外部的钢筋加固法，一种是内部的钢条锚固法，其中外部钢筋加固法是指用钢筋环绕砖墙砌体外围将砖墙砌体连接为一体，并用螺栓进行紧固，强化区域砌体的整体性和结构强度；内部钢条锚固法是指在砖墙的砌体上开洞埋入钢条，并用拉紧绳连接钢条和锚点，在二者之间形成一定强度的拉紧力以遏制砌体的倾斜和开裂现象继续恶化。

针对教堂出现的竖向裂缝问题，采取外部钢筋加固的方法进行加固，具体做法是在建筑的上层外表面使用2根直径为36 mm的钢棒加固，并用松紧螺栓进行连接，根据建筑的裂缝数量、大小和建筑结构的受力能力对钢棒松紧进行调节，并根据季节温度的变化对松紧度进行适当调节。

针对教堂存在的倾斜问题，主要采用内部钢筋加固法进行加固，在整体结构较为完整的墙体上开洞，插入钢棒并在墙体的外部锚固，在发生倾斜较为严重的建筑体外墙上选两处中间位置，插入钢棒与锚固点连接，遏制甚至纠正建筑的倾斜现象，锚固做法如图2所示。

2.2 水平砌缝插入钢棒填补法

因为建筑时间过程和当时建筑技术水平的限制，古建筑在漫长的岁月中会发生肉眼难以观察的裂缝和倾斜，这些裂缝和倾斜虽然都不严重，但是数量众多大量积蓄下很可能会导致古建筑的突然倒塌。针对古建筑的这种渐变性的损伤维修主体通常会使用水平砌缝钢棒插入填补法，在古建筑的关键位置和损坏比较严重的位置砌体上开凿水平砌缝，在开凿过程中对于较大的缝隙可以使用砖石弥补，较小的则插入钢棒弥补，平行钢棒之间借助碗直钩相互连接，垂直的钢棒利用特质连接构件连接，形成一个稳固的承重结构，分担原有砌体承担的重量，在施工完成后在凿缝的外部施以砂石填补，使砌体外表如新。具体插入和连接方式如图3所示。

针对教堂外墙出现的细微裂缝现象，采用水平砌缝插入钢棒填补法进行修补和加固，具体加固步骤是在教堂出现裂缝较为集中的墙体外部开凿平整的通透砌缝，将砌缝中松动的砖块取出补充已准备好的完整坚固砖块，同时在开凿的砌缝中插入直径为6 mm的不锈钢棒，并根据墙体的裂缝结构对不锈钢钢棒进行连接，形成砌体内部完整的钢承重结构，在完成施工后以建筑外表面相同材质的非膨胀填料对凿缝进行填补，并在最外层涂抹与建筑外墙相同颜色的石灰砂浆或涂料。

2.3 砂浆灌注法

砂浆灌注法的应用主要针对古建筑外墙的缝隙，砂浆的材料都经过精挑细选，确保砂浆中不存在盐分等腐蚀性物质，在灌注进入到裂缝中后，流动的砂浆会沿着裂缝向深处流动，并最终停留在裂缝中细小的缝隙中凝固，改善裂缝区域墙体的结构性能，提高墙面整体的强度。

针对教堂存在的砂浆强度退化，主体承重结构裂缝问题，采取砂浆灌注法进行修复和加固，在修复过程中针对圣·伊维尔教堂的特殊建筑材料开发了一种新型的级配标准石灰砂浆。同时针对装饰砌体的裂缝问题和主体承重结构的裂缝问题设置了不同的砂浆类型，其中填补主体承重结构裂缝的石灰砂浆的流动性更好，凝结以后的结构强度更强。在完成了裂缝的砂浆灌注以后对相应的裂缝位置进行了时间为3 d的养护，帮助水泥砂浆更好的凝固，在填补完成后使用与裂缝周围相近的材料对裂缝外表进行填补，并对相应的填补位置进行了补色。

2.4 局部重建与加固

在古建筑的加固活动中面临的主要问题就是振动，古建筑自身的受力结构已经比较脆弱，外部振动的影响不仅会导致建筑结构的进一步松化，而且会使建筑已损坏处更加恶化。当前古建筑的隔振技术主要是在建筑基础上加装柔性底层，隔振层位于基础之上，建筑结构底层之下，在振动发生的时候隔振层自身的位移和弹性形变会吸收振动能量，减少上层受到的振动影响。现代古建筑的隔振技术还有很多的创新形式，例如日本五重塔的隔振施工在塔的中间放入了一根很大的悬空中柱，从建筑整体来看这根中柱更像是现代调谐质量阻尼器，相当于在建筑结构内部安装了一个自振周期固定的单摆，吸收振动的能量，减少振动对古建筑结构的影响。

为了保证交通继续使用的安全，对教堂顶部的一些装饰结构和内部的功能性结构进行了局部的重建，为了防止坠落危险的发生，对教堂顶部损坏较为严重的装饰性结构进行了拆除和重建，对教堂内部经常使用的却又损坏严重的楼梯进行了局部拆除和重建。重建活动最主要的目标是保证重建结构与原有结构的相似性，为保证这一目标实现，重建工作还原了圣·伊维尔教堂建设过程中使用的20世纪建筑技术和建筑材料，最大限度的减少重建工作的影响。

3 结语

古建筑是建筑艺术发展的史册，其自身的艺术性和历史性非常重要，所以本文以圣·伊维尔教堂的修复和加固工程为例，从古建筑修复与加固技术概述、圣·伊维尔教堂损坏概述、圣·伊维尔教堂修复与加固技术的应用三个方面对古建筑修复与加固技术的应用进行了简要分析，以期为古建筑修复与加固技术的应用水平提升提供支持和借鉴。

[1]刘 璐.意大利古建筑修复与加固技术研究与应用.企业技术开发,2013(Z3):3- 4.

[2]贺 欢.我国文物建筑保护修复方法与技术研究.重庆：重庆大学,2013.

[3]陈 刚.徽州古祠堂木构件加固修复方法研究.合肥：安徽建筑大学,2013.

[4]吕恒柱.砖石古塔纠偏加固的分析方法与监测技术的研究.扬州：扬州大学,2005.

The application of ancient architecture restoration and reinforcement technology

Yin Xizhu Liu Yalan Huang Jinxin

(NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

Based on the construction techniques and damage conditions of ancient architecture, taking holy·Yvel church for example, briefly analyzed the steel reinforcement method, level paving seam inserting steel bars filling method, mortar grouting method and other ancient architecture restoration and reinforcement application technologies, to express the art and historical flavor of ancient architecture.

ancient architecture, restoration, reinforcement technology, application

1009-6825(2015)18-0098-02

2015-04-11

尹西竹(1990- )，女，在读硕士

TU-87

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