古建筑木结构维护与加固技术标准 GB/T50165-2020
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7.4 木柱

7.4.1 对木柱的干缩裂缝,当其深度不超过柱径或该方向截面尺寸1/3时,可按下列嵌补方法进行修整:

    1 当裂缝宽度小于3mm时,可在柱的油饰或断白过程中,采用腻子勾抹严实。

    2 当裂缝宽度在3mm~30mm时,可用木条嵌补,并采用改性结构胶粘剂粘牢。

    3 当裂缝宽度大于30mm时,除采用木条以改性结构胶粘剂补严粘牢外,尚应在柱的开裂段内加铁箍或纤维复合材箍(2~3)道。当柱的开裂段较长时,宜适当增加箍的数量。

7.4.2 当干缩裂缝的深度超过本标准第7.4.1条规定的范围或因构架倾斜、扭转而造成柱身产生纵向裂缝时,应待构架整修复位后,方可按本标准第7.4.1条第3款的方法进行处理。当此类裂缝处于柱的关键受力部位,则应根据具体情况采取加固措施,或更换新柱。

7.4.3 对柱的受力裂纹或皱纹,以及尚在开展的斜裂缝,必须进行监测和强度验算,并应根据具体情况采取加固措施或更换新柱。

7.4.4 当木柱有不同程度的腐朽而需整修、加固时,可采用下列剔补或墩接的方法处理:

    1 当柱心完好,仅有表层腐朽,且经验算剩余截面尚能满足受力要求时,可将腐朽部分剔除干净,经防腐处理后,用干燥木材依原样和原尺寸修补整齐,并应用耐水性胶粘剂粘接。当为周围剔补时,尚应加设铁箍 (2~3)道。

    2 当柱脚腐朽严重,但自柱底面向上未超过柱高的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、部位和墩接材料,选用下列方法:

    1)用木料墩接,先将腐朽部分剔除,再根据剩余部分选择墩接的榫卯式样 (图7.4.4)。施工时,除应使墩接榫头严密对缝外,还应加设铁箍或用碳纤维布双向交叉粘贴的复合材箍。

    2)石料墩接,可用于不露明的柱,也可用于柱脚腐朽部分高度小于200mm的柱。露明柱可将石料加工为小于原柱径100mm的矮柱,周围应采用厚木板包镶钉牢,并应在与原柱接缝处加设铁箍一道。

图7.4.4 木柱墩接构造

7.4.5 当木柱内部腐朽、蛀空,但表层的完好厚度不小于50mm时,可采用同种或材性相近的木材嵌补柱心并用结构胶粘接密实,当无法采用木材嵌补时,可采用高分子材料灌浆加固,其做法应符合下列规定:

    1 应在柱中应力小的部位开孔。当通长中空时,可先在柱脚凿方洞,洞宽不得大于120mm,应每隔500mm凿一洞眼,直至中空的顶端。

    2 在灌注前应将中空部位柱内的朽烂木渣、碎屑清除干净。

    3 当柱中空直径超过150mm时,宜在中空部位采用同种木材填充柱心。

    4 改性环氧树脂灌浆料的性能要求,应符合表7.4.5-1及表7.4.5-2的规定。

    5 灌注树脂应饱满,每次灌注量不宜超过3000g,两次间隔时间不宜少于30min。

表7.4.5-1 环氧树脂灌浆料浆液性能要求

表7.4.5-2 环氧树脂灌浆料固化物性能要求

7.4.6 当木柱严重腐朽、虫蛀或开裂,且不能采用修补、加固方法处理时,可更换新柱,更换应符合下列规定:

    1 应确定原柱高,当木柱已残损时,应对其结构、时代特征和同类木柱尺寸进行考证和综合分析,应推定柱高、柱径和形状。

    2 木材树种和材质的选择,应符合本标准第7.2节的规定。

7.4.7 粘接木构件的胶粘剂,宜采用改性环氧结构胶,并应符合下列规定:

    1 改性环氧结构胶的性能,除应符合现行国家标准 《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的规定外,尚应符合现行国家标准 《木结构试验方法标准》GB/T 50329对木材胶粘能力的规定。

    2 木构件粘接后,当需用锯割或凿刨加工时,夏季应经过48h,冬季应经过7d养护后,方可进行。

    3 木构件粘接时的木材含水率不得大于15%。

    4 当在承重构件或连接中采用胶粘补强时,不得利用胶缝直接承受拉力。

7.4.8 当用胶粘的无碱玻璃纤维布箍作为木构件裂缝加固的辅助措施时,应符合下列规定:

    1 在构件上凿槽,缠绕玻璃纤维布箍,槽深应与箍厚相同。

    2 粘合用的胶粘剂应采用改性环氧结构胶,其性能应符合本标准第7.4.7条的规定。

    3 无碱玻璃纤维布应采用脱蜡、无捻、方格布,厚度应为0.15mm~0.30mm。

    4 缠绕的工艺及操作技术,应符合国家现行有关标准的规定。

7.4.9 在不拆落木构架的情况下墩接木柱时,应采用支架及支撑等将柱及与柱连接的梁枋等承重构件支顶牢固。


条文说明
7.4.1 木柱的一般裂缝,多数不是受力引起的,而是由木材干缩和年久失修所致。因此,在修缮中,对这类非受力裂缝,仅作一般性的修补,能防止水分渗人其中即可。当裂缝宽度较大需用木条胶粘嵌补时,应使用干燥、通长、顺纹的木条,以改性环氧树脂胶粘补严实。在具体操作中,若遇到裂缝不规则,可先修整成适当形状的槽沟,这样更容易嵌补严实。
7.4.2、7.4.3 因梁架侧倾、扭转而造成的柱身开裂,应待梁架整修复位、应力得到消除后,方可进行嵌补与加固。由于这类裂缝不易与较大的干缩裂缝完全区别开来,故规定对这两类裂缝均应同样处理。至于严重的受力裂缝与斜裂缝,则不能用一般方法修补,而应考虑支顶、拆换或采取其他有效的加固措施。
7.4.4 对木柱局部腐朽的处理,应在最大限度保留原物的原则下,采取局部挖补或墩接柱脚的方法进行补强加固。
    1 仅有表层腐朽,可将腐朽部分完全剔除干净,并凿成易于嵌补的几何形状。经防腐药剂处理后,用干燥木料涂刷粘贴,并钉钉加压,以保证胶粘强度。
    2 若为柱脚腐朽,可用墩接的方法处理。在墩接前,应先加扶柱,以卸去柱子所承受的荷载,为了使墩接后的柱子仍可正常受力,具体规定了墩接的长度。对墩接处的拼合方式,本条文列出了“巴掌榫”和“抄手榫”两种连接方法。“螳螂头榫”由于构造复杂,不易制作精确,容易影响传力效果,未予推荐。
7.4.5 木柱内部被虫蛀或腐朽形成空洞时,需先查清中空的范围和程度,方可按具体情况和要求,用改性环氧树脂灌浆料进行压注加固:
    1 选择灌注树脂的洞眼,应注意的是要避开梁、枋交于柱身的榫头。洞眼的大小和多少,以能保证朽烂的木渣、碎屑的清除和灌注树脂的方便为宜。在满足这一前提下,宜少开大洞。
    2 将柱的中空内壁存在的朽烂木渣、碎屑清除干净,以保证木柱与树脂粘结牢固。
    3 柱的中空直径较大时,应填充木块,减少树脂固化后的收缩量,木块截面形状应加工成瓜棱形,有助于粘结牢固。
    4 使用改性环氧树脂灌浆料的商品时,其性能和质量应符合现行行业标准《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》JC/T1041对Ⅱ级浆料的要求。当采用自配的灌浆料时,其性能和质量应符合表7.4.5-1及表7.4.5-2的要求。当采用石英粉为填料时,一定要经过烘干,方可使用。
    5 当木柱因心腐或虫蛀而造成柱心中空时,可考虑采用掺有填料的改性环氧树脂灌浆料压注加固,但应采取措施防止树脂干缩,不起加固作用。
7.4.6 当木柱严重残损,已不能正常使用,而又无法加固或支顶保存时,则应更换新柱以确保古建筑的安全。本条规定了更换新柱的要求。
7.4.7 粘结古建筑的木构件,以改性环氧树脂胶的效果为最佳,具体应用时,应注意以下几点:
    1 应采用经过安全性和耐久性鉴定合格的结构胶;
    2 粘结的木构件需待完全固化后,方可进行再加工;
    3 木构件的含水率,不得大于15%。
7.4.8 玻璃纤维布箍的质量取决于其缠绕工艺与操作技术,使用时应有保证质量的措施。

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