以光岳楼为例浅议古建筑砖石结构保护

倪浩冉 赵腾飞 董晴晴 爱森 吴志伟

（1聊城大学季羡林学院；2聊城大学建筑工程学院）

0 引言

中国古建筑作为中华文明的实物载体，具有正史、借鉴和教育等重要作用，是优秀传统文化的重要组成部分，在艺术和技术上都达到了很高的水平。中国古建筑从总体上说是以木结构为主，以砖、瓦、石为辅发展起来的。砖石结构在我国古建筑发展史中占据着重要地位，但与木结构相比，其价格昂贵、费工费时，在古代主要用于修筑墓室、涵洞、佛塔、桥梁、城门、建筑基座、围护墙等。直到明代之后，因长期采用木结构体系而导致木材大量消耗，加上气候变化、生态破坏等原因引起的木材供应短缺，人们才转变观念开始大量采用砖石建筑。砖石建筑类型也逐渐丰富。砖石结构具有材料抗压强度高、耐久性好、化学稳定性和大气稳定性强等优点，但同时又具有抗拉、抗弯及抗剪强度较低、脆性破坏性质、易裂缝等缺点。

作为中国古代三大名楼之一的光岳楼，是一座在砖石高台基上构筑的木结构古建筑，是现存古建筑中最古老、最雄伟的木结构楼阁之一，是聊城独特的历史记忆符号。建于1374年（明），位于东昌古城中心。光岳楼为四重檐十字脊过街式楼阁，通高33m，由台基和4层主楼组成。台基为砖石砌成的正四棱台，由下向上渐有收分，高9.38m，底边长34.5m，采用蓝色古城墙砖，用糯米混合砂浆砌筑。由交叉相通的4个半圆拱门和直通主楼的50多级台阶组成。四层主楼筑于高台之上，全为木结构，一层木框架间砌筑有围护墙体。因年代久远，在自然灾害、战争、人为等综合因素作用下，其砖石部分多处出现裂缝，泛碱等残损。秉承“保护现状，恢复原状”的修缮原则，进行了多次修缮。

1 光岳楼砖石部分现状

⑴台基（包括台基的墙体和基顶、基础）

台基部位由于在露天环境中,长时间受到风蚀日晒、雨淋霜冻、反潮碱化等，很容易风化侵蚀。台基底部墙体泛碱，局部造成墙体的砖皮剥落。台基墙体中部拱门附近，拱劵受力较大的部位，砖剥皮现象明显。如图1所示，题字小框左上角有约长0.3m的竖向裂缝，大方框右上角有长约1m的竖向裂缝，均沿砖间灰缝开裂，缝宽3mm；台基四个外墙身，均有成片的青砖返碱发白、酥碱造成砖皮剥落现象；台基顶面位于主楼东、西、南三侧的室外平台青方砖返碱发白、酥碱严重；位于主楼西南侧地面方砖有起鼓现象；主楼北侧平台相对较好，这与位于主楼阴影下，日晒雨淋等引起的温度变化相对较小有一定关系。

⑵室内地板和楼梯

室内地板因长时间的磨损、磕碰、局部受力等因素，方砖、条石断角、掉角、断裂现象随处可见，局部地面出现轻微起鼓现象。楼梯台阶条石多处断裂，踏步棱角磨损严重，目前已经用钢化玻璃罩架空保护起来，减少了游客的接触磨损。

⑶主楼墙体

主楼墙体内外均存在墙身泛碱、剥落现象。光岳楼主楼坐落在较高的台基上，周围无较高建筑物挡风，风力较大，较大的挑檐也很难遮蔽雨水的冲刷，导致室外墙身返碱、墙皮局部剥落严重。室内窗下墙体返碱严重，窗台砖掉角、掉棱等随处可见西墙中部、局部梁底、窗角部有较长较明显的竖线裂缝，均处于竖向受力比较大的部位，可能是地基不均匀沉降所致，经过长期观测，裂缝长、宽基本稳定。

⑷柱础石

在上部荷载作用下，因柱子承受荷载较大或倾斜引起的不均匀局压作用，亦或是日晒骤雨温变等多种原因导致柱础石出现竖向贯穿裂缝，多处缝宽超过10mm有尘土及水分侵入。室外檐柱柱础开裂明显比室内柱础严重。

2 光岳楼砖石结构保护方法

近年来，政府非常重视光岳楼的修缮保护，每年一大修、每月一小修，每周一巡检。近几年大的修缮采用的主要方法如下。

2.1 已用保护方法

⑴砂浆抹面

对于沉降差不大，且已不再发展的沿砖缝的一般性细小裂缝，基本不影响结构的安全，采用砂浆堵抹勾缝。对于光岳楼内大部分墙体出现的裂缝，均采用此法，可有效阻止水分沿裂缝内渗，提高砖块间粘结力，是结构保护中简单且有效的保护措施。

⑵水泥胶粘剂灌浆法

对于缝宽较宽受力较大部位的墙体裂缝，采用粘合剂强度较高的水泥胶粘剂等对裂缝灌浆或加压灌浆，将开裂部分的墙重新粘合在一起，以此来提高其承载能力。常用的灌浆方法有两种：重力灌浆和压力灌浆。重力灌浆法是利用粘合剂自重渗入砌体裂缝中来达到加固的目的，而压力灌浆法是用灰浆泵、压力枪等将粘结剂压入裂缝中来达到加固的目的。

⑶地基硬化处理

台基基础外围地面硬化处理并满铺石材，并向外找坡处理，周围设置防洪沟，防止地表水深入软化地基，同时有助于台基下部防止返碱，有利于保护墙体。外围车道内设约一米半宽两米深的防洪沟，切断了水源对地基影响，同时有效削弱了路面交通振动对地基、基座及上部结构的振动影响。

⑷砌体局部替换

局部破损较为严重的地方，采用民间收集到的保存相对完好的青砖进行局部替换，砌筑砂浆尽量采用还原的糯米砂浆工艺，修旧如旧。

2.2 古建筑砖石结构常用的其他修缮方法

除上述光岳楼采用的几种方法外，其他古建筑砖石结构修缮中还常采用以下方法。

⑴粘贴碳纤维布加固法

碳纤维是一种新型材料，质轻、耐腐蚀、片材薄、抗拉强度高。利用树脂类粘结剂将碳纤维布粘贴于砌体表面，能很好地提高承载能力、抗裂性和延性等性能。加固后的砌体表面变化较大，不能很好地“修旧如旧”。碳纤维布加固古建筑如何实现隐形需要进一步研究。

⑵化学保护法

化学保护中所有材料以有机硅类为主，有机硅类的特点是有较好的憎水性和良好的透气性。在保护液中加入适量的添加剂，能够提高风化部分的强度，防止墙体表层在外力作用下表层脱落。此法在一般砌体结构维修中多有采用。砖石墙体局部墙面有酥化脱落现象，裸露的墙体易使溶入盐类的水入侵内部，进入砌块毛细管，当温湿变化时破坏砌块内部结构。能否用此类化学保护液粉刷于酥层清理后的光岳楼砌体表面，形成保护膜以防止表层进一步酥化，有待研究。

其他砖石结构加固保护方法如嵌钢包钢法、穿筋植筋法、外包砌体法、钢化玻璃罩保护法等等各有用途，不再赘述。

2.3 加固方法对比

表1对比了一些常用的砌体结构加固方法，是否能很好地用于古建筑砖石结构的加固，可根据具体情况进一步研究和选用。

表1 砌体常用加固方法对比

3 提升光岳楼保护的其他措施

⑴建立光岳楼监管保护机制。加强管理机构和队伍建设，明确分工，专人专职，形成了定期巡检制度，定期维保制度。和大学合作，加强文化遗产保护方面的研究，努力提高文化遗产保护技术水平。

⑵建立志愿者团队，加大宣传，提高保护意识。和平时期，古建筑的损毁除地震等不可抗力外，很大程度上来自于民众保护意识的淡薄和官员的急功近利。通过宣传、培训，形成“保护文物，人人有责”的良好社会风尚，能有效提高对古建筑这种历史文化遗产的保护意识。

⑶合理科学适度利用。开放限制人数，限制时间，免费导游讲解同时监督防止顾客的不良行为等。周围街道改为步行街，禁止机动车驶入，防止车辆撞击毁坏墙体，有效降低交通激励引起的疲劳破坏。

⑷利用现代技术手段，实现在线检测预警。运用物联网技术，对光岳楼的不均匀沉降、墙体湿度、碱度、裂缝等各类参数进行实时在线监测，一旦发现参数异常，可自动报警以便进行紧急处理，确保安全。

4 结语

通过对光岳楼的调研、检测发现，光岳楼砖石结构损伤程度较轻，主楼底层墙体竖向裂缝较长但基本稳定，安全度没有明显降低。近年来光岳楼多次维修，其砖石结构的修缮采用了多种加固方法，值得同行借鉴。古建筑保护应该以“预防性保护”代替“被动式保护”，防患于未然，不应在出现损毁问题时再采取保护措施，犹如亡羊补牢，为时已晚。古建筑保护，应充分利用现代科技手段，定期体检，实时监测，准确评估，有病治病，无病预防。古建筑保护不仅要加强对结构本身的安全防护，更重要的是提升民众保护意识，发掘、传承古建筑的文化内涵。