历史建筑保护技术

一篇保护技术理论篇
第1章中国古代建筑的基本情况与面临的威胁2
1.1中国古代建筑的基本情况3
1.1.1木结构建筑3
1.1.1.1木结构建筑的类型4
1.1.1.2木结构建筑的特点5
1.1.2砖结构建筑7
1.1.3石结构建筑8
1.1.4生土结构建筑13
1.2古建筑的宝贵价值15
1.2.1历史价值15
1.2.2科学价值15
1.2.3艺术价值15
1.2.4文化价值16
1.2.5社会价值16
1.3古建筑面临的威胁16
1.3.1自然灾害的破坏16
1.3.2火灾对古建筑的影响17
1.3.3战争对古建筑的影响19
1.3.4建筑的老化与材料的寿命22
1.3.5破坏性修复对古建筑的影响23
1.3.6微生物和昆虫对古建筑的影响24
1.3.7旧城改造带来的影响24
1.3.8保护和利用的关系协调不到位25
1.4古建筑保护的意义25
第2章古建筑的勘测工作与修缮方案的编制方法27
2.1古建筑修缮保护应遵循的基本原则27
2.2古建筑修缮保护前的勘察工作29
2.2.1古建筑的测绘工作29
2.2.1.1传统手工测绘技术30
2.2.1.2仪器设备测绘30
2.2.2法式勘察32
2.2.3历史信息勘察32
2.2.4建筑环境因素勘察33
2.2.5残损情况勘察34
2.2.6建筑利用情况调查36
2.3古建筑勘察报告的编制方法36
2.3.1古建筑的概况、周边环境及历史分析36
2.3.2历史与价值分析37
2.3.3形制与法式勘察分析38
2.3.4残损现状分析39
2.3.5残损原因分析39
2.3.6实测图纸的绘制及残损点的标注40
2.4古建筑修缮方案的编制方法41
2.4.1方案设计编制研究45
2.4.2方案设计图纸绘制及修缮措施的标注47
2.4.3工程概预算问题研究47
第3章木结构古建筑木材基本性质及生物损坏52
3.1木材的构造特征与基本性质52
3.1.1木材的构造特征52
3.1.1.1边材与心材52
3.1.1.2生长轮52
3.1.1.3早材与晚材53
3.1.1.4管孔53
3.1.1.5木射线55
3.1.1.6轴向薄壁组织55
3.1.1.7胞间道56
3.1.2木材的化学性质57
3.1.2.1纤维素57
3.1.2.2半纤维素58
3.1.2.3木质素58
3.1.3木材的物理性质59
3.1.3.1木材的密度59
3.1.3.2木材中的水分59
3.1.3.3木材的吸湿性及干缩湿胀现象60
3.1.4木材的力学性质62
3.1.4.1应力与应变的关系62
3.1.4.2木材的黏弹性63
3.1.4.3影响木材力学性质的主要因素64
3.2木材的生物损害65
3.2.1木材的微生物损害65
3.2.1.1木材腐朽真菌的生长条件66
3.2.1.2木材真菌腐朽的类型66
3.2.1.3真菌腐朽对木材强度的影响68
3.2.1.4木材的霉菌69
3.2.2木材的昆虫损害70
3.2.2.1白蚁类70
3.2.2.2木粉蠹虫类71
3.2.3腐朽和虫蛀等级的判定72
第4章木结构古建筑的损坏及保护技术73
4.1木结构古建筑的勘察工作73
4.1.1木结构古建筑的勘察内容73
4.1.1.1承重木结构残损情况勘察73
4.1.1.2相关工程残损情况勘察74
4.1.2木结构古建筑的安全鉴定75
4.1.2.1勘察项目鉴定评级75
4.1.2.2单个构件鉴定评级78
4.1.2.3结构体系鉴定评级79
4.1.3木结构古建筑材质的勘察方法81
4.1.3.1宏观肉眼观测81
4.1.3.2无损探测81
4.1.3.3细胞壁微观剖析83
4.2木结构古建筑的常见病害类型及原因85
4.2.1大木结构（上部承重结构）及构件85
4.2.2木基层及构件86
4.2.3小木作86
4.2.4油饰彩画86
4.2.5屋面及脊饰87
4.3木结构古建筑的修缮技术87
4.3.1木结构维修的一般规定87
4.3.2木构架整体出现歪闪的维修加固技术89
4.3.2.1落架大修89
4.3.2.2打牮拨正90
4.3.2.3修整加固93
4.3.2.4木构架的加固93
4.3.3木柱的维修加固技术94
4.3.3.1开裂加固94
4.3.3.2表面局部腐朽的挖补法96
4.3.3.3柱根腐朽严重的墩接法98
4.3.3.4柱子腐朽中空的灌浆加固100
4.3.3.5柱子全部严重腐朽的整体更换法103
4.3.4木梁枋的维修加固技术103
4.3.4.1梁枋弯垂104
4.3.4.2梁枋裂缝105
4.3.4.3梁枋、檩的腐朽106
4.3.4.4梁枋脱榫108
4.3.4.5檩条拔榫及滚动109
4.3.4.6承椽枋的侧向变形和椽尾翘起109
4.3.4.7角梁（仔角梁和老角梁）梁头下垂和腐朽，或梁尾翘起和劈裂110
4.3.5斗栱的维修加固技术110
4.3.6小木作的维修加固技术112
4.3.7油饰彩画的维修加固技术112
4.3.7.1彩画保护修复技术要求112
4.3.7.2木构件断白的修缮技术115
4.3.7.3油漆地仗的修缮技术115
4.3.7.4油漆彩画做旧的修缮技术116
4.3.8屋面的维修加固技术116
4.3.9墙体的维修加固技术117
4.3.10地面的维修加固技术117
4.4木构件的防腐和防虫处理技术118
4.4.1木材的化学防腐118
4.4.1.1化学防腐剂的种类118
4.4.1.2化学防腐处理的方法120
4.4.2木材的非化学防腐125
4.4.2.1木材害虫的生物防治125
4.4.2.2物理方法消灭木材害虫126
4.4.2.3改进结构设计以避免菌虫危害126
4.5木构件的化学加固处理技术127
4.5.1木材的化学加固药剂127
4.5.1.1无机化合物127
4.5.1.2有机化合物128
4.5.2化学加固药剂的固化方法132
4.6木构件的防火处理技术135
4.7古建筑的抗震加固技术136
第5章砖石砌体结构古建筑的损坏及保护技术137
5.1砖石的种类及性能138
5.1.1砖材138
5.1.2石材139
5.1.3砖石材的各项性能140
5.1.4砌筑砂浆143
5.1.4.1砌筑砂浆的技术性能143
5.1.4.2砌筑砂浆材料的要求144
5.1.4.3灰浆灰缝145
5.1.5砖砌体常见的砌筑方式146
5.2病害原因与病害类型147
5.2.1砖石砌体结构的受力特点147
5.2.2砖石砌体结构常见的损坏类型148
5.2.2.1结构变形类病害148
5.2.2.2机械损伤类病害149
5.2.2.3表面风化类病害152
5.2.2.4生物风化类病害155
5.2.2.5人为破坏158
5.3砖石砌体结构古建筑的勘察工作158
5.3.1勘察的目的158
5.3.2勘察检测的内容158
5.3.3勘察检测的无损方法159
5.3.3.1三维激光扫描159
5.3.3.2建筑摄影测绘160
5.3.3.3红外热像技术160
5.3.3.4探地雷达检测法160
5.3.3.5回弹法160
5.3.3.6内窥镜（管道镜）161
5.4砖石砌体结构建筑的维修加固技术161
5.4.1砖石砌体结构变形的维修技术161
5.4.1.1整体加固161
5.4.1.2增设扶壁柱或扶壁墙161
5.4.2砖石砌体裂缝修补技术162
5.4.2.1封堵法162
5.4.2.2压力灌浆修补162
5.4.2.3局部补强164
5.4.3砖石砌体表面风化酥碱的维修技术164
5.4.3.1脱盐处理164
5.4.3.2灰浆打点165
5.4.3.3剔补修缮165
5.4.3.4表面渗透化学增强165
5.4.4表面的鼓胀及松散的维修技术167
5.4.5泛潮及泛碱的维修技术168
5.4.5.1隔潮法168
5.4.5.2泛碱的处理169
5.4.5.3泛潮及泛碱的预防169
5.4.6变色及污染物的清洗技术170
5.4.6.1清水清洗法170
5.4.6.2喷砂法171
5.4.6.3化学试剂法172
5.4.6.4敷剂法175
5.4.6.5激光法178
5.4.6.6超声波清洗法179
5.4.6.7生物降解法179
5.4.6.8机械清洗法180
5.4.7砖石塔的维修技术180
5.4.7.1塔体倾斜181
5.4.7.2塔身开裂181
5.4.7.3塔檐残损、坍塌181
5.4.8砖石拱券及穹窿的维修技术182
第6章石质文物建筑的损坏及保护技术183
6.1岩石的种类和性质183
6.1.1岩石种类184
6.1.2岩石的物理性质指标186
6.2病害原因与病害类型187
6.2.1石质文物建筑病害的影响因素187
6.2.1.1矿物与地层岩性188
6.2.1.2各种形态水的危害188
6.2.1.3自然风化的作用189
6.2.1.4地震因素194
6.2.2石质文物建筑病害的主要类型195
6.2.2.1结构失稳病害196
6.2.2.2机械损伤病害197
6.2.2.3表面风化类病害200
6.2.2.4表面污染及变色类病害203
6.2.2.5生物风化类病害206
6.2.2.6人类活动诱发的病害208
6.3石质文物建筑的维修加固技术211
6.3.1危岩的加固212
6.3.2陡崖边坡的加固213
6.3.3洞窟的加固214
6.3.4石窟水患的治理215
6.3.5表面裂隙修复218
6.3.6表面空鼓病害修复219
6.3.7表面残损修复219
6.3.8石构件维修技术219
6.3.8.1打点勾缝220
6.3.8.2石构件的补配220
6.3.8.3石构件的粘接220
第7章生土建筑的损坏及保护技术222
7.1生土材料及物理属性222
7.1.1生土材料222
7.1.2生土的物理属性223
7.2生土建筑的种类223
7.3土遗址的类型223
7.3.1古建筑土遗址224
7.3.2古城土遗址225
7.3.3长城、关隘、烽燧、土塔等土遗址225
7.3.4陵墓土遗址226
7.3.5出土的坑、穴、窑、窖等土遗址226
7.4土遗址的建造方式226
7.4.1生土挖造226
7.4.2粉土夯筑227
7.4.3土坯砌筑228
7.4.4湿土和泥垛筑229
7.4.5生土、夯筑、土坯、泥垛的综合方法229
7.4.6其它构造方式229
7.5土遗址病害类型231
7.5.1露天土遗址病害类型231
7.5.1.1风蚀231
7.5.1.2雨蚀231
7.5.1.3墙体开裂232
7.5.1.4冲沟发育234
7.5.1.5夯土墙泥皮片状剥离234
7.5.1.6泥坯破碎235
7.5.1.7墙体坍塌235
7.5.1.8墙基掏蚀凹进236
7.5.1.9孔洞残损237
7.5.1.10生物破坏237
7.5.2室内土遗址病害类型237
7.5.2.1严重的污染238
7.5.2.2风化酥碱、泛碱238
7.5.2.3片状剥蚀238
7.5.2.4表面裂隙239
7.5.2.5应力裂缝239
7.6土遗址的加固技术240
7.6.1水的治理240
7.6.2墙基掏蚀的加固240
7.6.3墙体裂缝的加固241
7.6.4墙体倾斜变形的加固242
7.6.5墙体中孔洞的加固243
7.6.6墙顶的加固243
第8章中国古代壁画的损坏及保护技术244
8.1壁画的分类和结构244
8.1.1壁画的特点244
8.1.2壁画的基本类型244
8.1.2.1按壁画创作年代划分245
8.1.2.2按制作材料与工艺划分245
8.1.2.3按建筑物性质划分245
8.1.2.4按建筑物类型划分245
8.1.3壁画的结构248
8.1.3.1支撑体248
8.1.3.2地仗层249
8.1.3.3底色层250
8.1.3.4颜料层250
8.1.3.5表面涂层250
8.1.4壁画的主要制作材料250
8.2壁画的病害原因及类型252
8.2.1影响壁画的因素252
8.2.1.1水环境252
8.2.1.2可溶盐253
8.2.1.3空气污染253
8.2.1.4光照253
8.2.1.5温湿度254
8.2.1.6生物254
8.2.1.7人类活动255
8.2.1.8自然灾害255
8.2.2壁画的病害类型255
8.2.2.1龟裂255
8.2.2.2起甲256
8.2.2.3起泡257
8.2.2.4酥碱、泛碱257
8.2.2.5颜料层粉化259
8.2.2.6空鼓259
8.2.2.7变色260
8.2.2.8褪色261
8.2.2.9裂缝262
8.2.2.10脱落262
8.2.2.11表面污染264
8.3壁画的保护修复技术266
8.3.1常用环境治理手段266
8.3.1.1水的治理266
8.3.1.2防止光照对壁画的破坏266
8.3.1.3防止生物对壁画的侵害266
8.3.1.4防止空气污染对壁画的破坏266
8.3.1.5防止自然灾害对壁画的破坏267
8.3.1.6防止人为破坏267
8.3.2常用保护技术267
8.3.2.1壁画空鼓的灌浆和锚固技术267
8.3.2.2壁画起甲的回贴技术270
8.3.2.3壁画粉化的加固技术271
8.3.2.4壁画的清洗和脱盐技术271
8.3.2.5壁画酥碱的加固技术275
8.3.2.6地仗层剥离的回贴技术276
8.3.2.7地仗层开裂的修补技术277
8.3.2.8壁画的揭取、复原技术及归安和展示277
8.3.2.9壁画修补和边缘加固技术279
8.3.2.10生物病害的处理280
8.3.2.11回填280
第9章建筑物基础沉降及倾斜矫正技术281
9.1建筑物地基基础病害类型与成因283
9.2建筑物倾斜的原因283
9.2.1地基基础方面的原因283
9.2.2勘察设计方面的原因284
9.2.3上部结构荷载的原因284
9.2.4施工质量方面的原因285
9.2.5自然环境的原因285
9.3建筑物倾斜的矫正技术286
9.3.1顶升纠偏法286
9.3.1.1顶升托换法287
9.3.1.2顶升补偿法287
9.3.2迫降纠偏法288
9.3.2.1掏土（抽砂）纠偏法288
9.3.2.2加压纠偏法290
9.3.2.3抽水纠偏法291
9.3.2.4浸水纠偏法292
9.3.2.5桩基卸载纠偏法292
9.3.3综合纠偏法294

第二篇修缮设计实践篇
第10章南阳天妃庙古建筑修缮设计实例296
10.1南阳天妃庙古建筑项目概况296
10.1.1南阳天妃庙古建筑概述296
10.1.2区位分析296
10.1.3气候环境297
10.1.4建筑周边环境297
10.1.5天妃庙历史沿革297
10.1.6天妃庙单体建筑概述298
10.1.7天妃庙价值评估300
10.1.8研究目的与研究意义302
10.2南阳天妃庙形制特点302
10.2.1山门形制特点302
10.2.2天后宫形制特点306
10.2.3奶奶殿形制特点311
10.2.4小结315
10.3南阳天妃庙残损现状勘察315
10.3.1山门残损情况勘察315
10.3.2天后宫残损情况勘察318
10.3.3奶奶殿残损情况勘察323
10.3.4残损原因326
10.3.4.1自然破坏326
10.3.4.2年久失修327
10.3.4.3不当修缮327
10.3.4.4人为使用破坏327
10.3.5结构可靠性鉴定327
10.4南阳天妃庙修缮方案设计说明328
10.4.1设计依据328
10.4.1.1法律法规328
10.4.1.2技术规范328
10.4.1.3设计原则和指导思想328
10.4.1.4修缮的范围329
10.4.1.5修缮的性质329
10.4.2各殿修缮设计方案329
10.4.2.1山门修缮设计方案329
10.4.2.2天后宫修缮设计方案330
10.4.2.3奶奶殿修缮设计方案330
10.4.3小结333
10.5结果与讨论333

附录335
参考文献336