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中国古代砖石古塔的加固与维护

2018-02-14  来自: 郑淮林 武向阳浏览次数:43

我国是世界上古塔最多、最丰富、文物价值最高的国家之一。它不但使我们加深了对祖国这一优秀古建筑的认识,而且还给我们提供了古代建筑和佛教艺术价值的实物资料。为了能使古塔继续屹立于中华大地上,我决定学习中国砖石古塔的加固与维护这个课题。我将从古塔的发展簡史,古塔的加固,古塔的维护这三个方面进行讨论。

一、古塔的发展简史

我国的塔主要分为两部分:一是佛塔,在数量上占绝大部分。发源于古印度,随佛教传入我国;另一是文峰塔,从公元14世纪开始在中国兴起,大多是古代人们为使当地文风,文脉通达而建造的。

最初的塔源于印度的stupo(窸堵坡),它是佛教的产物。stupo又译作塔婆、兜婆、浮图、偷婆等。最早是用来藏置佛的舍利子(即佛的遗骨)以及遗物而建造的;到了东晋初,又出现了双塔的形式;从南北朝到唐朝数目就越来越多,佛殿也逐渐成为寺院的主题。因此唐代寺庙在传统的两种布局方法以外,又有了在寺旁建塔,另成塔院;到了宋朝又出现了塔建于佛殿之后的方法元代以后,塔的材料和结构技术,再无更高的突破,只是在形式上有了一些新的发展。最为明显的是,随着喇.嘛教的传播,瓶形的喇.嘛塔进入了中国佛塔的行列。这种带有强烈异域风格的塔,长期保持了它们那庄重硕壮而又丰满的造型;从元至清六百年间,这种塔形的主要变化,是其塔刹(即十三天)比例的变更,从元代的尖锥形,发展成为直筒形;明代以后,仿照印度佛陀伽耶金刚宝塔形式而来的金刚宝座式塔又和喇.嘛塔一起,推动中国古塔的建造出现一次回光返照般的高潮。

汉晋时期,塔的建筑材料以木材为主,塔本身就是一种木构高楼,木材材质轻,强度高,抗拉抗弯抗剪性能好。北魏中期,砖的出现使得砖塔逐渐取代了此前的木塔。后来新技术迭涩砌砖法的出现使得中国大地上出现了砖石仿木结构的楼阁式。

二、砖石古塔的加固

2.1 砖石古塔的纠偏加固

原因:由于砖石结构的自重大、强度低,对地基的变形比较敏感,较多的砖石古塔都存在不同程度的倾斜。因此,纠偏加固是砖石古塔保护的重要内容。古塔纠偏扶正技术大致分为迫降纠偏和顶升纠偏两种。

我们举几个方法:1.抬墙梁法;主要是采用预制的钢筋混凝土梁或者钢梁穿过原建筑物基础下,置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩或支护墩上。2.墩式加固法;直接在基础下分段挖坑至新的持力土层,然后浇筑混凝土墩基础与基底密贴并使各个分段连成整体。3.增层反压法;利用新增加楼层的建筑物结构载荷,来平衡原建筑物发生倾斜的力,同时也是借助新增层的自重压力迫使地基下沉,解除建筑物再度发生倾斜的可能

2.2 砖石古塔的抗震加固

原因:我国是世界地震高发区之一,地震的破坏加上常年风雨的侵蚀,给存留至今的砖石古塔的结构性能带来了很大的影响。而且砖石古塔属于高耸结构,形体简单且构件单一,属于静定结构,抗震能力不高。

2.2.1.塔体加箍;防止裂缝开展并局部提高抗剪强度,增强整体性。

2.2.2.裂缝粘结;利用压力灌浆进行修补,浆液可以采用化学浆液和水泥浆液,增强墙体的整体性。

2.2.3.碳纤维加固技术;首先利用灌浆材料对结构表面部分进行灌缝处理,然后按照设计间隔一定尺寸环向贴碳纤维材片,最后进行。

实例:增设构造柱与圈梁,为保持古塔原貌,增设构造柱与圈梁应在内部进行。为减少对结构的损伤,构造柱与圈梁一般可以采用小截面,高强度的混凝土,如西安大雁塔(空桶式砖石结构古塔)。

2.3 砖石古塔的裂缝加固

对石塔来说,若为裂缝宽在1-5毫米的轻微裂缝,一般是在塔身外壁加铁箍或钢箍缝内用压力灌浆法喷入粘合材料;若为裂缝宽在5-10毫米的严重裂缝,必须根据具体情况采取措施。

对砖塔来说,若为单筒,一般只需补浆灌缝。裂缝严重的只能重砌;若为双筒,因为塔壁较薄,必须认真对待。若裂缝较小,一般仍采用加铁扒钉和压力灌缝,在塔身外壁加铁箍。若宽度较大,则采用局部拆除,局部加固补强的方法。

三、砖石古塔的维护

原因:砖塔属于高柔建筑,破坏原因多种多样。有的因地震或雷击作用劈裂,有的因地基不均匀沉陷倾斜,有的因年久表面风化剥蚀。维修时根据破坏情况和残破塔体的危险程度,做好临时加固处理

3.1 定期进行科学观测

3.1.1沉降观测;观察地基是否不均匀沉降,要求使用固定人员和整理成果,使用固定的水准仪和水准尺,使用固定的水准点,按规定日期,方法及路线进行观测。

3.1.2倾斜和屈曲观测;地基不均匀沉降引起倾斜,不同季节南北两侧温差引起屈曲,倾斜观测应在两个互相垂直的方向上进行;屈曲观测应在塔身南北两侧沿塔身设置不同的观测点,定期观测并计算屈曲度。

3.1.3裂缝观测;若发现裂缝,要根据沉降和裂缝观测的综合资料来查明变形的特性及原因,以便及时加固。

3.1.4刚度观测;定期检测塔体的动力特性进而计算塔体的刚度。

3.2 做好保养维护工作

如瓦顶除草,补漏,疏通水道,清理杂草树木及检查避雷防火设备表面处理。对于破损的塔砖要及时更换,对流失的砖缝灰浆要及时填补。

3.3 做好古塔周围的防水工作

保持排水通畅,采取防洪措施,保证水池类构筑物或管道与双塔的间距符合防护规定距离等等。

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