仿古建筑中混凝土柱与木梁的连接技术

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【摘要】在开展仿古建筑施工的过程中，若单纯地应用混凝土结构，整体结构不够美观，若单纯地应用木结构，则整体结构耐火性不够，而混凝土结构与木结构的组合结构既美观，又能满足耐火性要求。论文围绕仿古建筑中混凝土柱与木梁连接技术展开探讨，具体包含整体现浇法、榫头预埋法、钢铁靴预埋法等，可为后续连接技术的发展提供借鉴和参考。

【关键词】仿古建筑；混凝土柱；木结构；连接技术

1引言

仿古建筑因具有十分独特的风格，在现代建筑中占据着不可替代的地位，且因为仿古建筑可以充分地展现一个城市或者地区的风貌，所以，国内各个地区对仿古建筑的市场需求也在不断增加。众所周知，木结构在使用的过程中很容易发生火灾，再加上当前国内木质资源匮乏，研发新技术来表现仿古建筑十分有必要。而混凝土在项目建设过程中的应用愈发广泛，其稳定性较高，使用过程中不易被腐蚀，因此需加强研究，寻求更好的混凝土柱与木梁连接技术，以促进仿古建筑的和谐发展。

2连接木结构与混凝土结构过程中所应用的技术

在我国，木结构应用于项目建设过程中已经有很长的历史，虽然木结构具有诸多优点，但因为木结构在应用过程中容易出现腐烂或者开裂的现象，另外，施工过程中由于需要控制木质材料的含水量，必须采取相应的烘干措施，使得施工成本大大增加，再加上用木材建设的项目防火性能通常较差，所以，当代仿古结构中几乎不直接应用纯木结构。随着建筑行业的发展，混凝土结构因为具有一定的安全性和施工便捷性，在项目施工过程中的应用越来越广泛。人们通过不断的探索和研究，将木结构和混凝土结构结合起来应用到仿古项目的建设过程中，比如，应用混凝土框架结构建设仿古建筑的金柱、梁、屋面等，应用木结构建设仿古建筑的栏杆、斗拱等[1]。在具体建设的过程中，所选择木材的质量是非常重要的，而且必须对其进行相应的防腐和防火处理后方可投入到施工使用的过程中去。将2种结构组合在一起，不仅可以节省木材，降低施工成本，还可以提高整个仿古建筑的耐火性，不仅如此，仿古建筑的传统建设风貌也得到了相应的保持和延续。

3传统混凝土柱与木梁连接技术

3.1整体现浇法

在所有的混凝土柱和木梁的连接工艺中，混凝土模板整体现浇法是最为常见的一种。应用整体现浇法进行施工的过程中，在支模板的过程中就需要将木质构件的端头和混凝土柱绑扎在一起，然后直接浇筑成型。应用该方法进行连接的过程中，必须提前准备好混凝土柱的模具，然后按以下步骤开展施工：（1）在混凝土柱还没有达到彻底干燥状态的时候，将木质结构端头插入，固定好木质结构的端头，严格控制端头插入的长度必须等于或者超过混凝土柱其半径的1/2。为了提高木质结构插入的精准性，需要在木质结构底部对木梁底面进行良好的固定和支撑，然后再利用铁丝将混凝土柱中的钢筋和木质结构的端头紧紧地固定起来，最后校准混凝土柱和木质结构的连接位置。（2）模板支护，应用混凝土模板整体现浇法技术进行连接的过程中，模板的支护十分关键，为了保证木质结构的位置精准无误，需要做好模板基线的校准和确认工作。（3）连接好混凝土柱与木质结构后，需要做好连接位置混凝土结构的养护工作，避免裂缝甚至断裂情况的发生。通常来说，应用混凝土模板整体现浇法开展施工的过程中，如果施工工期较短，连接情况较为复杂或者项目施工量较大，那么，该技术在应用过程中通常会受到一定程度的限制，因此，必须全面地分析项目实际施工情况，然后再决定是否应用该技术进行施工。

3.2榫头预埋法

在过去，人们往往应用传统榫卯连接方式（见图1）对混凝土柱和木梁进行连接，随着科学技术的不断发展，将传统的榫卯连接方式和混凝土模板整体现浇法相互融合，衍生了一种新的连接方式，即榫头预埋法。应用该方法进行连接的过程中，需要做好以下工作：（1）将木质榫头预埋在混凝土柱中；（2）固定外漏榫头，在这个过程中往往需要应用到手脚架以及钢管[2]；（3）混凝土的浇筑和养护，预埋、绑扎、固定和支撑好榫头后，再开展混凝土浇筑施工作业，并且严格按混凝土养护要求对连接部位的混凝土进行养护，避免出现裂缝或者开裂的现象，等待混凝土自然风干后，榫头和混凝土柱就连接成为了一个整体。应用该方法进行连接的过程中需要控制好榫口和卯口的尺寸，并且严格按相应的质量检验标准进行校核。为了保证连接质量，要求施工人员必须具备足够高的专业技能水平。

3.3钢铁靴预埋法

在连接混凝土柱和木梁的过程中，钢靴预埋法也十分常用，应用该方法进行连接需要按以下步骤进行操作：（1）应用厚度为4～5mm的钢板制作钢靴；（2）在木梁上合理地设置对角钢，应用焊接固定的方式将木榫头和钢靴固定起来，然后再与带有卯口的木梁进行连接。因为钢靴结构是空腔结构，应用该方法进行连接的过程中，混凝土容易流入到空腔内部，导致堵塞，最终影响木梁端头的包裹效果。为了避免这类情况的发生，一般需要应用毛毡或者泡沫等物体对空腔进行填充，避免混凝土流入空腔内部。在开展混凝土浇筑施工之前，需要将钢靴埋在混凝土柱中，控制混凝土柱与钢靴口的高度和木梁的高度一致，然后校验标高和轴线，只有校验结果合格，才能保证钢靴和柱内的钢筋已经焊接为一个整体。完成钢靴预埋操作后，需要刷防锈涂料对钢靴等其他金属连接构件进行除锈，避免金属材料在应用的过程中发生锈蚀，进一步延长构件的使用寿命。

3.4钢制材料连接件

随着仿古建筑施工技术的飞速发展，混凝土柱和木梁的组合结构在仿古建筑中得到了极为广泛的使用，混凝土柱和木梁的连接技术也得到了飞速发展。比如，在原有的连接技术的基础上，新衍生出了一种更加新型的连接技术———钢制材料连接件。和其他连接技术相比，这种技术更具优势：（1）应用钢制材料作为连接构件，使得连接的力学强度得到明显提高，继而使仿古建筑的稳固性也得到提升；（2）钢制材料具有更好的可加工性能和焊接性能，不仅如此，钢制材料连接件生产时间较短，生产成本相对较低；（3）钢制材料连接件虽然结构尺寸较小，但力学强度却较强，应用起来十分便捷[3]。总而言之，钢制材料连接件在仿古建筑中的使用不仅可以有效提高结构整体稳定性，还可以提高仿古建筑物的观赏效果。

4展望

在国内当前的仿古建筑施工过程中，混凝土柱和木梁的连接技术大多采用传统的连接技术，随着长时间的使用，传统技术应用的缺陷逐渐显露出来。为了提高仿古建筑的稳定性，研发一些结构相对简单、便于施工和维护的连接方式是非常有必要的。在所有连接技术中，钢制构件连接方式就是连接效果非常不错的一种连接技术，但在设计、生产和应用钢制构件的过程中，需要注意以下内容：（1）在设计钢制构件结构的过程中，尽量保证其结构简单，易于加工和安装，保证这些钢制构建具有足够的力学性能。（2）使用的隐蔽性，仿古建筑最为明显的特点就是延续传统古代建筑的风格，所以在应用这些钢构件的过程中必须做好隐蔽，避免影响整个仿古建筑的外观效果。

5结语

在仿古建筑中，混凝土结构和木结构组合结构具有足够的安全性、便捷性和耐久性，应用范围越来越广泛。但是，混凝土柱和木构件的连接节点仍然是这类组合结构的薄弱位置，在施工和使用的过程中很容易出现问题，急需一种新型的连接方式。因此，以钢制构件连接方式为代表的新型连接方式应运而生，其具有传统连接方式所不具有的优势，值得进一步推广和应用。

【参考文献】

【1】谢永良.钢筋混凝土仿古建筑结构施工技术[J].建筑施工,2005(10):60-62.

【2】邱建平.木结构与混凝土结构组合在仿古建筑中的应用探讨[J].江西建材,2015(21):57.

【3】马相楠,麻建锁,程岚,等.仿古建筑中混凝土柱与木梁连接技术研究[J].江西建材,2018(4):72-73.

作者：陈磊 单位：中国水电建设集团十五工程局有限公司