我國古建筑具有悠長的歷史傳統和光輝的成就，經過千年的發展，逐漸形成了以木結構為主的建筑體系。我國古建筑和其他一切歷史文物一樣，其價值在于歷史遺留性，不可能再生產、再建設，一經破壞就無法補救。但是，木材本身特性存在一定的缺陷，經過時間流逝亦或風吹日曬雨淋亦或人為改造，木結構不可避免地會出現如開裂、糟朽、蛀蝕、人為損壞等問題，嚴重影響了結構的安全。另外，隨著時代的發展，在古建筑修繕過程中，除了遵循修舊如舊的設計理念外，還需適應當代的功能需要。本文以南昌萬壽宮歷史文化街區中合同巷36號為例，淺談古建筑修繕項目中的結構設計實踐，可為國內古建筑修繕項目中對于結構安全設計方面提供參考。1、工程概況南昌萬壽宮始建于晉代，為奉祀凈明道派創始人許真君而建，現仍保存傳統街巷5條、已登記不可移動文物27處、已公布歷史建筑18處（其中為已登記不可移動文物7處）、傳統風貌建筑46處，是街區的重要歷史遺存，必須加以保護。合同巷是萬壽宮歷史文化街區嚴格保護的傳統街巷之一，具有典型的地方文化特色，對于研究同時期南昌地區建筑形制、結構、藝術和用材，是不可多得的實物資料。故從合同巷36號修繕著手，探析在古建筑修繕項目中的結構設計。合同巷36號是獨棟建筑，磚木結構，硬山頂，小青瓦屋面，地上兩層，占地面積696.25?m2，建筑面積1?108.4?m2，平面呈橫向矩形，是典型的兩進兩天井布局。2、合同巷36號修繕前問題現狀合同巷36號修繕前為居民居所，因使用功能所驅被人為改變其平面格局，雖然室內所有木柱、梁架、樓楞等結構構件基本留存，但由于居民長期不合理的使用所致，目前整體保存較差。大部分結構構件均有不同程度的開裂、糟朽、蛀蝕、人為損壞和彎曲下沉等（圖1）。除東側28.04?m長青磚清水墻體保留尚好外，其余大部分為后砌紅磚墻體，或被局部加建粉刷改造或年久失修磚塊脫落（圖2）。根據GB/T50165—2020《古建筑木結構維護與加固技術標準》判定，合同巷36號損壞情況為Ⅲ類建筑，承重結構中關鍵部位的殘損點或其組合點已影響結構安全和正常使用，須采取加固或修理措施。（a）

（b）

（c）（d）

（e）

（f）圖1合同巷36號木結構問題（a）開裂；（b）糟朽；（c）蛀蝕；（d）人為開榫；（e）樓楞彎曲；（f）樓板下沉（a）

（b）圖2青磚墻體現狀（a）局部加建粉刷改造；（b）青磚脫落3、修繕理念南昌萬壽宮歷史文化街區修繕理念為真實、全面地保存并傳遞其文化價值，通過保留完整的歷史街巷，建設傳統贛派居民風格建筑，實現“文、商、旅”融合的效果。修繕過程中遵循古建筑修舊如舊的原則外，更須用發展的眼光來看待和保護古建筑，做到既讓古建筑特色保存于世，也讓古建筑適應當今使用的功能需要。合同巷36號屬于南昌市掛牌歷史建筑，維修好后對其進行布展，復原陳列，用于旅游參觀。作為公共建筑使用，結合現代文化功能需求以及國家現行的建筑結構規范，對合同巷36號進行必要的提升，加固主受力結構和抬高2層層高，使歷史人文和現代時尚在傳統風貌建筑中進行有效融合，修繕自然力和人為造成的損害，最大程度地恢復古建筑原貌，滿足現代社會的使用功能。4、結構修繕難點剖析4.1原青磚墻體基礎偏小合同巷36號建于晚清至民國時期，當時對于結構的研究不及現在，可參考依據的規范也少之又少，現場測繪反饋保留的東側28.04?m長青磚墻體0.38?m寬，高3.2?m，墻底為二階放腳，往下是620?mm×300?mm的條石基礎，基礎埋深1.2?m，上部荷載傳至基礎底面處平均壓力值為59?kPa，根據業主提供的萬壽宮歷史文化街區建設項目的《巖土工程勘察報告》（KC2015-26），持力層承載力特征值為55?kPa，平均壓力大于持力層特征值，不滿足承載力驗算的要求。對于距今100多年的保留墻體，在不破壞不拆除的前提下，怎樣進行基礎加固以滿足承載力要求是一個難點。4.2新建清水青磚墻體構造柱及圈梁設置受限東側保留的28.04?m長青磚墻體為清水墻，剩余風火墻必須為新砌青磚清水墻墻體。現階段國家實施的規范要求：砌體結構必須設置構造柱、圈梁以及必要時候還需設置水平連系梁。直接設置構造柱和圈梁會對清水墻體外觀有影響，那么如何讓構造柱和圈梁與原有清水墻體契合是設計需要解決的一個重要問題。4.3原木柱受壓凈截面面積過小木柱作為結構主受力構件，在修繕過程中十分重要。目前由于自然因素或人為因素破壞，現狀保留木柱開裂、蛀蝕嚴重部分超過木柱直徑的1/2，木柱受壓凈截面面積減小為原來的一半，以致現狀木柱受壓承載力驗算不滿足。雖然目前為止已有大量文獻研究和實驗論證對于此類木柱修繕可采用抱箍進行木柱墩接加固，但是本項目業主覺得抱箍的使用會對木柱外觀造成破壞，不滿足修舊如舊的修繕原則，故而需要探究一種新的木柱墩接結構設計方案。4.4樓楞現狀撓度超限、抗彎強度不滿足2層樓面板的荷載主要通過樓楞傳遞到與之相連的梁枋，再經木柱傳遞到基礎。現狀樓楞已經彎曲下沉，最嚴重的彎曲下沉量達到30?mm（L/183＞L/250，跨度L為5.5?m），撓度超限。應業主要求，修繕后需對其布展，作為公共建筑對外開放。公共建筑樓面活荷載取值為3.5kN/㎡，鑒于目前樓楞撓度已超限，不能滿足后續作為公共建筑使用的強度和變形要求，而完全更換則與古建筑“修舊如舊”原則相悖，那么在修復現狀樓楞的同時又要滿足其結構受力和變形要求也是本次修繕過程中須著力解決的一大難題。5、結構修繕設計實踐5.1原青磚墻體基礎加固原青磚墻體高度為3.2?m，墻寬0.38?m，空斗砌，碎磚填充空隙，墻體自重取值為18?kN/m3，地基承載力特征值為55?kPa。鑒于青磚墻體為保留墻體，不能拆除，故而考慮在基礎加固時選擇沿墻體兩邊各設400?mm×700?mm條形基礎梁，間隔不大于2?m加設橫穿墻體的加固暗梁400?mm×300?mm，兩邊長度齊加設的條形基礎梁外邊，加固暗梁底齊條形基礎梁底（圖3）。加固暗梁按兩端簡支考慮，根據矩形截面其正截面受彎承載力計算，最大裂縫和撓度均小于規范要求值；上部荷載經加固暗梁傳遞至條形基礎梁兩端，再經條形基礎梁傳遞至持力層的平均壓力為54?kPa（≤55?kPa），地基承載力驗算滿足要求。通過以上受力分析，驗證了以上結構設計的可行性，實現在原青磚墻體不破壞、不拆除的前提下，加固墻體基礎以滿足承載力驗算要求。圖3原有青磚墻體基礎加固暗梁施工5.2新建清水青磚墻體加設構造柱、圈梁新建清水青磚墻體屬于砌體結構，需設置構造柱和圈梁。對于新建青磚清水墻體，考慮墻寬380?mm，故而把構造柱尺寸定為240?mm×400?mm，設置在墻體轉角和較大洞口處，構造柱間距不大于3?m；圈梁尺寸定為240?mm×200?mm，分別設置在標高4.00?m處（1層樓面標高）和檐口標高處，滿足圈梁設置的連續狀和封閉性。針對上述構造柱和圈梁設置，墻厚方向兩邊還各有70?mm的青磚砌筑空間可實現青磚清水墻面的立面要求（圖4）。圖4新建青磚墻體構造柱現場施工5.3墩接加固保留木柱，增大木柱受壓凈截面面積針對木柱的開裂、開榫、蛀蝕以及層高不滿足后續使用要求的問題，修繕設計過程中查閱相關規范及文獻，對木構件墩接抬高的技術做法為：先運用巴掌榫對接新增高柱，再外包碳纖維布，最后刷膩子、涂色漿。巴掌榫對接新增高柱參照GB/T50165—2020《古建筑木結構維護與加固技術標準》中圖6.6.4a設計；對墩接節點強度保證的碳纖維布按照木材進行等強設計，在碳纖維布抗拉強度不小于2000?MPa的前提下，經計算，可得碳纖維布厚度取值應不小于2.650?mm，結合結構安全系數及現場采購市場分析，最終確定碳纖維布（強度為3?400?MPa）厚度為5?mm。以上做法均是在確保結構安全的前提下實施木柱的墩接抬高（圖5）。圖5木柱墩接節點設計5.4現狀樓楞加固應業主要求，合同巷36號修繕完成后要作為展館使用，展廳樓面活荷載取值為3.5?kN/㎡。遵循古建筑修舊如舊的原則，在設計的過程中，考慮保留原有樓楞，在其下方加設一根同材質樓楞；按最不利受力分析，原有樓楞直徑為200?mm，下部加設1根100?mm×260?mm樓楞（圖6、圖7），其跨度為5.5?m，承受板面荷載寬度為800?mm，按組合梁受力分析，抗彎承載能力小于抗彎強度設計值，滿足抗彎強度驗算要求；撓度小于22?mm（L/250，L為樓楞跨度），滿足變形驗算要求。經過計算和分析，此做法既滿足了結構設計安全要求，又最大限度地保留了古建筑原有的設計元素。圖6樓楞加固設計示意圖7樓楞加固現場施工經上述的結構設計修繕后，成功地解決了古建筑修繕設計過程中對于保留磚墻墻體基礎偏小、新建清水磚墻墻體構造柱及圈梁設置受限、保留木柱受壓凈截面面積過小、木構件現狀撓度超限和抗彎強度不滿足等問題，破舊危險的合同巷36號呈現了另一番景象（圖8）。這是在古建筑修繕項目中，現行結構規范與古建筑修繕規范的合理融合，解除了古建筑原有的安全隱患，保證了古建筑的結構安全；遵循了古建筑“修舊如舊”的原則，復原了古建