一种古建筑木结构重建施工工法的制作方法

1.本发明涉及一种古建筑木结构重建技术领域，具体涉及一种古建筑木结构重建施工工法。

背景技术：

2.古建筑木结构主要靠榫卯形式将成千上万个单件组合而成，构造简单也要有数以百计的木构件。这样多的木构件，除椽子、望板外，其余构件几乎全部是凭榫卯结合在一起的。随着木结构建筑物年代的久远，这些建筑出现了严重的损毁，并且，又因为城市的建设，其中大量木结构被拆除，所以，对于古建筑木结构重建的意义重大。但是，对于这些木结构建筑物的重建会考虑到不同的情况，单体建筑或者体建筑。在城市更新中，也会考虑到建筑在城市中的意义，城市格局等，所以对于古建筑木结构重建的工法实施却是一个技术难题。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种古建筑木结构重建施工工法，本工法适用于古建筑木结构施工、制作和安装工程的施工技术需要，也可用于园林木结构建筑工程、文旅木结构建筑工程施工，大木构架建筑物构件制作及安装的施工技术需要。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种古建筑木结构重建施工工法，包括如下步骤：
6.(1)原古建筑资料收集：收集原古建筑的相关资料；
7.(2)电脑建模：对收集到的原古建筑进行电脑建模；
8.(3)了解材料性能、确定材料品种：选取在城市更新中，被拆除保存下来的老建筑物的木构件，作为建筑原材；选取木材属于防腐木种类，木材重且硬坚韧强度高；
9.(4)采购原材料：采购时选择材质质地坚韧、树杆挺直、圆率比例匀称、正常、无障节、霉变、无裂缝、泽一致、干燥的原木、锯材；
10.(5)原材料进场验收、做好保存：对用于工程的主要材料，进场时必须具备正式的材料合格证和材质检验报告；
11.(6)木结构构件制作：选用木材，对所有进场的木材按施工图要求下料加工，根据不同加工精度留足加工余量；
12.(7)原材放样、配料：按设计要求，以幢号为单位，开列出各种构件所需材料的种类、数量、规格方面的料单；对已进场验收合格的材料根据图纸进行锯材加工。
13.(8)柱类构件及梁类构件原材初加工：柱类构件制作的工艺流程如下：在柱料两端直径面上分出中点，吊垂直线，再用方尺画出十字中线；然后根据两端八卦线，顺柱身弹出直线，依照此线砍刨柱料成八方；再弹十六瓣线，砍刨成十六方，直至把柱料砍圆刮光；按柱身线四面去荒刮平后，四角起梅花线角，圆楞后将柱身净光；弹画柱身中线，按优面朝外原则，选定各柱位置；
14.梁类构件制作的工艺流程如下：在梁两端画出迎头立线，依据立线放出平水线、抬头线、熊背线及梁底线、两肋线；将两端各线分别弹在梁身各面；按线将梁身去荒刮平，再用分丈杆点出梁头外端线及各步架中线，用方尺勾画到梁的各面；画出各部位榫、卯及海眼、瓜柱眼、檩碗、鼻子和垫板口子线；依照样板在老角梁上、下面弹出顺身中线，点画出各搭交檩的老中及里、外由中线，再用斜檩碗样板画出檩碗，然后锯挖檩碗，凿暗销眼，钻角梁钉孔，加工角梁头尾；按样板制作仔角梁；钻角梁钉孔，加工梁头梁尾，锯挖檩碗；在两侧金檩外由中的外金盘线至老角梁头六椽径处剔凿翼角椽槽；复弹各线，标记位置号；
15.(9)数控机床木构件榫头、卯口精加工：进行电脑数控加工前技术人员应根据构件尺寸大小及加工精度等要求的参数进行加工程序编程设计；加工程序编程设计好及数控机床的各项安全运行检查完成后，用废弃的边角料进行试加工查看加工效果及精度情况；最后按电脑数控机床操作进行构件加工；
16.(10)构件榫头、卯口防腐处理：对各类已加工好的柱类构件和梁类构件的卯口、榫头进行防腐处理；
17.(11)汇榫：汇榫即试装，在加工场内将构件按图有序组合，把做好的榫汇入卯中；
18.(12)脚手架搭设：根据大木构件安装方案搭设脚手架并经验收合格；
19.(13)试吊装：根据方案进行试吊，确认构件吊点的合理性及绳扣的可靠性以保证各大木构件安装顺利完成；
20.(14)大木构架安装：主要施工工艺流程如下：从明间开始吊装柱子，绑临时撑杆，再依次立好次间、稍间柱子，安装柱头枋和穿插枋；屋架就位后，安装脊檩、拉杆或临时支撑；下架立齐后，验核尺寸，进行“草拨”，并掩上“卡口”，固定节点；然后支好迎门撑、龙门撑、野撑及柱间横、纵向拉杆；按先下后上的次序，安装梁、板、枋、瓜柱等各部构件。
21.优选地，所述步骤(3)中，木材的气干密度达到0.80-0.94g/cm3，木材未烘干密度在1.3kg/m3-1.5kg/m3。
22.优选地，所述步骤(5)中，对于进场材料应严格按布置图分类堆放，堆放整齐，堆放不超标准，堆场不作他用，仓贮间有材料收发管理制度。
23.优选地，所述步骤(6)中，加工后的木构件及时核对规格及数量，分类整齐堆放；对易变形的硬杂木，堆放时适当采取防变形措施。
24.优选地，所述步骤(8)中，柱类构件制作中，圆柱依据十字中线放出八卦线，柱头按柱高的7
‰
～10
‰
收分，方柱依据十字中线放出柱身线，柱头收分宜比圆柱小，线角深度按柱子看面尺寸的1/10～1/15确定，外檐柱按柱高7
‰
～10
‰
弹出升线。
25.优选地，所述步骤(8)中，梁类构件制作中，瓜柱眼视需要做单眼或双眼，眼长按瓜柱侧面宽的1/2，深按眼长的2/3.梁头鼻子宽按粱头宽的1/3，两侧檩碗要与檩的弧度相符；加工完成后复弹中线、平水线、抬头线；按各面宽度1/10圆楞，梁头上面及两边刮出八字楞。
26.优选地，所述步骤(11)中，通过套中线尺寸、校衬头、套中线、照构件翘曲面、看两构件垂直度等来决定榫卯的修整程度，使对应的榫卯松紧度合适，对应构件结合紧密。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.本工法对城市更新中的古建筑木结构施工工法从材料选用到构件制作安装的全过程进行深入研究，收集古建筑老物件及原有古建筑测绘资料，采用“老物件”木作为结构用料，通过现代技术的二次加工，其榫卯连接件的加工与拼接在古建筑重建施工中比传统
的连接更强调其精细度，并通过电脑技术，提高了加工精度。在“老物件”木结构安装过程中，提前对榫口作防腐处理，对榫缝作封闭处理，提高木结构在古建筑重建施工中的安装质量采用“老物件”木材作为古建筑重建木结构构件的主材，比一般的木材做古建筑更耐腐、耐久；古建筑的使用寿命会大幅增加，也将明显减少维修和保养费用的支出。对各木结构构件的加工制作采用先进的电脑技术进行加工，实现标准化加工制作，确保构件加工精度，提高木材利用率、减少废料余量，提升工作效率、加快施工速度，促进工程提前完成、早日发挥经济效益。采用本项目研究成果进行施工，节约木材加工构件造成的多余材料损耗，降低工人劳动强度、改善作业条件、减少各大木构架现场安装吊装的准确性，提高安装效率和保证工程质量，降低安全与经济风险的发生。
附图说明
29.图1是本发明的一个实施例的流程图；
具体实施方式
30.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1所示，一种古建筑木结构重建施工工法，包括如下步骤：
32.(1)原古建筑资料收集：收集原古建筑的相关资料；
33.(2)电脑建模：对收集到的原古建筑进行电脑建模；
34.(3)了解材料性能、确定材料品种：选取在城市更新中，被拆除保存下来的老建筑物的木构件，作为建筑原材。古建筑木结构重建施工前，必须完成对所选用材料的性能、材料品种等方面的深入研究，确保所选用的木材能够满足木结构重建的功能性要求和使用性要求，必须符合中国古建筑重建的设计要求；选取木材属于防腐木种类，木材重且硬坚韧强度高，气干密度达到0.80-0.94g/cm3，未烘干密度在1.3kg/m3-1.5kg/m3，属于硬木材，很耐腐，抗潮抗白蚁性极强，耐候性强。经组织设计、建设、监理、施工单位对木材市场或原产地实地考察，确定相应“老物件”木材为本工程原材。
35.(4)采购原材料：经相关专家及经验丰富、技术好的木工班子，对供货单位的库存材料，进行筛选，选择材质质地坚韧、树杆挺直、圆率比例匀称、正常、无障节、霉变、无裂缝、泽一致、干燥的原木、锯材；
36.(5)原材料进场验收、做好保存：加强材料检查验收，严把材料质量关。对用于工程的主要材料，进场时必须具备正式的材料合格证和材质检验报告。如不具备或对检验证明有疑问时，应补作检验。材料质量抽查和检验的方法，应符合《建筑材料质量标准与规程》，要能反映该批材料的质量性能，对于重要构件或非匀质的材料，还应酌情增加采样的数量。对于进场材料应严格按布置图分类堆放，堆放整齐，堆放不超标准，堆场不作他用，仓贮间有材料收发管理制度；
37.(6)木结构构件制作：进行木结构构件制作前，按照完成对所用材料的性能、材料品种等确定选用的木材，对所有进场的木材进行筛选分类整齐堆放并进行覆盖保护，以免
遭受雨水浸蚀，太阳暴晒而造成弯曲、变形；各种木构件按施工图要求下料加工，根据不同加工精度留足加工余量。加工后的木构件及时核对规格及数量，分类整齐堆放。对易变形的硬杂木，堆放时适当采取防变形措施；
38.(7)原材放样、配料：按设计要求，以幢号为单位，开列出各种构件所需材料的种类、数量、规格方面的料单。对已进场验收合格的材料根据图纸进行锯材加工，对于复杂构件及节点等部位应放足尺大样，做好样板进行加工。
39.(8)柱类构件及梁类构件原材初加工：本项目的大木构件柱类构件制作采用人工凿卯眼，再用电脑数控机床进行精确二次加工以达到精度要求。柱类构件制作的工艺流程如下：在柱料两端直径面上分出中点，吊垂直线，再用方尺画出十字中线；圆柱依据十字中线放出八卦线，柱头按柱高的7
‰
～10
‰
收分。然后根据两端八卦线，顺柱身弹出直线，依照此线砍刨柱料成八方。再弹十六瓣线，砍刨成十六方，直至把柱料砍圆刮光；方柱依据十字中线放出柱身线，柱头收分宜比圆柱酌减。按柱身线四面去荒刮平后，四角起梅花线角，线角深度按柱子看面尺寸的1/10～1/15确定，圆楞后将柱身净光；弹画柱身中线，按优面朝外原则，选定各柱位置，并在内侧距柱脚30cm处标记位置号。外檐柱按柱高7
‰
～10
‰
弹出升线；按照丈杆及柱位、方向画定榫卯位置与柱脖、柱脚及盘头线，按所画尺寸剔凿卯眼，锯出口子、榫头。穿插枋卯口为大进小出结构，进榫部分卯口高按穿插枋高，半榫深按1/3柱径，出榫部分高按进榫的一半，榫头露出柱皮1/2柱径。各类柱子制作中应注意随时用样板校核。人工剔凿卯眼，锯出口子；
40.本项目的大木构件梁类构件制作采用人工锯材锯出榫头，再用电脑数控机床进行精确二次加工以达到精度要求。梁类构件制作的工艺流程如下：在梁两端画出迎头立线(中线)，依据立线放出平水线(檩底皮线)抬头线、熊背线及梁底线、两肋线(梁的宽窄线)；将两端各线分别弹在梁身各面。按线将梁身去荒刮平，再用分丈杆点出梁头外端线及各步架中线，用方尺勾画到梁的各面；画出各部位榫、卯及海眼、瓜柱眼、檩碗、鼻子和垫板口子线；凿海眼、瓜柱眼，剔檩碗，刻垫板口子，刨光梁身，截梁头。海眼的四周要铲出八字楞，瓜柱眼视需要做单眼或双眼，眼长按瓜柱侧面宽的1/2，深按眼长的2/3.梁头鼻子宽按粱头宽的1/3，两侧檩碗要与檩的弧度相符。加工完成后复弹中线、平水线、抬头线。按各面宽度1/10圆楞，梁头上面及两边刮出八字楞。在梁背上标写构件部位及名称；依照样板在老角梁(老戗)上、下面弹出顺身中线，点画出各搭交檩的老中及里、外由中线，再用斜檩碗样板画出檩碗，然后锯挖檩碗，凿暗销眼，钻角梁钉孔，加工角梁头尾；按样板制作仔角梁(嫩戗)。钻角梁钉孔，加工梁头梁尾，锯挖檩碗。在两侧金檩外由中的外金盘线至老角梁头六椽径处剔凿翼角椽槽。复弹各线，标记位置号。
41.(9)数控机床木构件榫头、卯口精加工：在按照丈杆及柱位、方向画定榫卯位置与柱脖、柱脚及盘头线，按所画尺寸剔凿卯眼，锯出口子、榫头等人工加工成型的构件进行二次电脑数控加工以保证加工的卯口、榫头能够达到标准精度要求。各主要操作顺序如下：进行电脑数控加工前技术人员应根据构件尺寸大小及加工精度等要求的参数进行加工程序编程设计；设计好加工程序编程后进行数控机床的各项安全运行检查确保数控机床能够正常运行，严格把控安全生产避免一切安全及质量事故发生；加工程序编程设计好及数控机床的各项安全运行检查完成后，用废弃的边角料进行试加工察看加工效果及精度情况；上述各步骤完成及检查合格，各参数指标都符合工艺标准后进行加工构件安装，最后按电脑
数控机床操作进行构件加工；加工好木构件标注编号及名称，分类排放好。
42.(10)构件榫头、卯口防腐处理：对各类已加工好的柱类构件和梁类构件的卯口、榫头进行防腐处理，防腐处理采用国内先进防腐技术及优等的防腐剂。经过防腐处理的木构件应分类排放整齐，避免乱丢乱放对榫头的破坏，让其在自然条件下自然风干。
43.(11)汇榫(试组装)：汇榫即试装，在加工场内将构件按图有序组合，把做好的榫汇入卯中，通过套中线尺寸、校衬头、套中线、照构件翘曲面、看两构件垂直度等来决定榫卯的修整程度，使对应的榫卯松紧度合适，对应构件结合紧密。
44.(12)脚手架搭设：结构安装现场，根据大木构件安装方案搭设脚手架并经验收合格。施工场地内应搭安全防护设施，高空作业需戴好安全带，作业人员应穿软底鞋。
45.(13)试吊装：根据方案进行试吊，确认构件吊点的合理性及绳扣的可靠性以保证各大木构件安装顺利完成。
46.(14)大木构架安装：大木构架安装方案已制定，且已通过审核。所有大木构件都已验收合格，吊装用的一切机具、绳索、吊钩已检查完毕，一切均符合安全使用要求方可进行大木构架安装施工。主要施工工艺流程如下：木屋架应在地面拼装。必须在上面拼装的应连续进行，从明间开始吊装柱子，绑临时撑杆，再依次立好次间、稍间柱子，安装柱头枋、穿插枋，中断时应设临时支撑；屋架就位后，应及时安装脊檩、拉杆或临时支撑；下架立齐后，验核尺寸，进行“草拨”，并掩上“卡口”，固定节点。然后支好迎门撑、龙门撑、野撑及柱间横、纵向拉杆；按先下后上的次序，安装梁、板、枋、瓜柱等各部构件。安装时要勤校勤量，中中相对，高低进出一致；吊直拨正，加固撑杆，堵严涨眼。钉好檩间拉杆；立架完毕后，要在野撑根部打上撞板、木楔，并做好标记，以便随时检查下脚是否发生移动。
47.一、下表1为本工法所需的材料设备
48.(1)主要材料
[0049][0050]
二、质量控制标准
[0051]
城市更新中的木结构重建中木结构构件制作、安装过程应根据质量控制标准规定进行全面检查核定，确保构件制作的精确度及安装偏差控制在允许偏差范围内。允许偏差见表2和表3：
[0052]
表2木桁架、梁、柱制作允许偏差表
[0053][0054]
表3木桁架、梁、柱安装允许偏差表
[0055][0056]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，包括如下步骤：(1)原古建筑资料收集：收集原古建筑的相关资料；(2)电脑建模：对收集到的原古建筑进行电脑建模；(3)了解材料性能、确定材料品种：选取在城市更新中，被拆除保存下来的老建筑物的木构件，作为建筑原材；选取木材属于防腐木种类，木材重且硬坚韧强度高；(4)采购原材料：采购时选择材质质地坚韧、树杆挺直、圆率比例匀称、正常、无障节、霉变、无裂缝、泽一致、干燥的原木、锯材；(5)原材料进场验收、做好保存：对用于工程的主要材料，进场时必须具备正式的材料合格证和材质检验报告；(6)木结构构件制作：选用木材，对所有进场的木材按施工图要求下料加工，根据不同加工精度留足加工余量；(7)原材放样、配料：按设计要求，以幢号为单位，开列出各种构件所需材料的种类、数量、规格方面的料单；对已进场验收合格的材料根据图纸进行锯材加工；(8)柱类构件及梁类构件原材初加工：柱类构件制作的工艺流程如下：在柱料两端直径面上分出中点，吊垂直线，再用方尺画出十字中线；然后根据两端八卦线，顺柱身弹出直线，依照此线砍刨柱料成八方；再弹十六瓣线，砍刨成十六方，直至把柱料砍圆刮光；按柱身线四面去荒刮平后，四角起梅花线角，圆楞后将柱身净光；弹画柱身中线，按优面朝外原则，选定各柱位置；梁类构件制作的工艺流程如下：在梁两端画出迎头立线，依据立线放出平水线、抬头线、熊背线及梁底线、两肋线；将两端各线分别弹在梁身各面；按线将梁身去荒刮平，再用分丈杆点出梁头外端线及各步架中线，用方尺勾画到梁的各面；画出各部位榫、卯及海眼、瓜柱眼、檩碗、鼻子和垫板口子线；依照样板在老角梁上、下面弹出顺身中线，点画出各搭交檩的老中及里、外由中线，再用斜檩碗样板画出檩碗，然后锯挖檩碗，凿暗销眼，钻角梁钉孔，加工角梁头尾；按样板制作仔角梁；钻角梁钉孔，加工梁头梁尾，锯挖檩碗；在两侧金檩外由中的外金盘线至老角梁头六椽径处剔凿翼角椽槽；复弹各线，标记位置号；(9)数控机床木构件榫头、卯口精加工：进行电脑数控加工前技术人员应根据构件尺寸大小及加工精度等要求的参数进行加工程序编程设计；加工程序编程设计好及数控机床的各项安全运行检查完成后，用废弃的边角料进行试加工查看加工效果及精度情况；最后按电脑数控机床操作进行构件加工；(10)构件榫头、卯口防腐处理：对各类已加工好的柱类构件和梁类构件的卯口、榫头进行防腐处理；(11)汇榫：汇榫即试装，在加工场内将构件按图有序组合，把做好的榫汇入卯中；(12)脚手架搭设：根据大木构件安装方案搭设脚手架并经验收合格；(13)试吊装：根据方案进行试吊，确认构件吊点的合理性及绳扣的可靠性以保证各大木构件安装顺利完成；(14)大木构架安装：主要施工工艺流程如下：从明间开始吊装柱子，绑临时撑杆，再依次立好次间、稍间柱子，安装柱头枋和穿插枋；屋架就位后，安装脊檩、拉杆或临时支撑；下架立齐后，验核尺寸，进行“草拨”，并掩上“卡口”，固定节点；然后支好迎门撑、龙门撑、野撑及柱间横、纵向拉杆；按先下后上的次序，安装梁、板、枋、瓜柱等各部构件。
2.根据权利要求1所述的一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，所述步骤(3)中，木材的气干密度达到0.80-0.94g/cm3，木材未烘干密度在1.3kg/m3-1.5kg/m3。3.根据权利要求1所述的一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，所述步骤(5)中，对于进场材料应严格按布置图分类堆放，堆放整齐，堆放不超标准，堆场不作他用，仓贮间有材料收发管理制度。4.根据权利要求1所述的一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，所述步骤(6)中，加工后的木构件及时核对规格及数量，分类整齐堆放；对易变形的硬杂木，堆放时适当采取防变形措施。5.根据权利要求1所述的一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，所述步骤(8)中，柱类构件制作中，圆柱依据十字中线放出八卦线，柱头按柱高的7
‰
～10
‰
收分，方柱依据十字中线放出柱身线，柱头收分宜比圆柱小，线角深度按柱子看面尺寸的1/10～1/15确定，外檐柱按柱高7
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～10
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弹出升线。6.根据权利要求1所述的一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，所述步骤(8)中，梁类构件制作中，瓜柱眼视需要做单眼或双眼，眼长按瓜柱侧面宽的1/2，深按眼长的2/3.梁头鼻子宽按粱头宽的1/3，两侧檩碗要与檩的弧度相符；加工完成后复弹中线、平水线、抬头线；按各面宽度1/10圆楞，梁头上面及两边刮出八字楞。7.根据权利要求1所述的一种古建筑木结构重建施工工法，其特征在于，所述步骤(11)中，通过套中线尺寸、校衬头、套中线、照构件翘曲面、看两构件垂直度等来决定榫卯的修整程度，使对应的榫卯松紧度合适，对应构件结合紧密。

技术总结

本发明公开了一种古建筑木结构重建施工工法，所述方法包括以下步骤：原古建筑资料收集：收集原古建筑的相关资料；电脑建模：对收集到的原古建筑进行电脑建模；了解材料性能、确定材料品种；采购原材料；原材料进场验收、做好保存；木结构构件制作；原材放样、配料；柱类构件及梁类构件原材初加工；数控机床木构件榫头、卯口精加工；构件榫头、卯口防腐处理；汇榫；脚手架搭设：根据大木构件安装方案搭设脚手架并经验收合格；试吊装；大木构架安装。本工法适用于古建筑木结构施工、制作和安装工程的施工技术需要，也可用于园林木结构建筑工程、文旅木结构建筑工程施工，大木构架建筑物构件制作及安装的施工技术需要。及安装的施工技术需要。及安装的施工技术需要。