虎丘塔加固工程的监控和观测技术刘殿华袁建力樊华王仪杨福南(扬州大学)(苏州市市区文管所)摘要:虎丘塔是中国现存年代最久且倾斜度最大的楼阁式砖塔。1981年至1986年,中国工程界对这座濒临险境的古塔进行了全面加固修缮,基本控制了塔基沉降,稳定了塔身倾斜,为保护人类文化遗产提供了有益的借鉴。结构的变形和砌体的裂缝状况是砖塔可靠性的重要表征,也是加固修缮工程中施工监测的重要依据,本文在收集、整理虎丘塔加固原始施工文件和观测资料的基础上,对裂缝和变形的监控观测技术进行了归纳、分析和介绍。关键词:古塔;加固;工程监控;观测技术中图分类号:TU317文献标识码:A文章编号:10002131X(2004)0720051208CONSTRUCTIONMONITORINGANDOBSERVATIONTECHNOLOGYAPPLIEDTOSTRENGTHENINGOFHUQIUPAGODALiuDianhuaYuanJianliFanHuaWangYiYangFunan(YangzhouUniversity)(SuzhouAdministrationofCulturalRelics)Abstract:HuqiupagodaisonewiththelongestageandlargestgradientintheexistingChinesepavilionstylepagodas.From1981to1986,Chinesecivilengineeringcommunitycarriedoutacompletestreugtheningandremedyprojecttothisancientpago2da,whichwasclosetothedangeroussituation,soastocontrolthefoundationsettlementandstructureincliningofthepagodabasically.Theprojectcanprovideabeneficialreferenceforprotectionofhumancultureheritages.Itisthestructuredeformationandthemasonrycracksituationthatareanimportantindicationofthereliabilityofabrickpagoda,andalsoanimportantbasisforconstructionmonitoringofitsstrengtheningandremedy.Basedonoriginalconstructionfilesandobservationdata,thispapermakesaconclusionandanalysestothecrackanddeformationmonitoringandobservationtechnologyappliedtoHuqiuPagoda.Keywords:ancientpagoda;strengthening;constructionmonitoring;observationtechnology收稿日期:2002-09-04,收到修改稿日期:2002-11-153中国—意大利国际合作文化遗产保护技术项目(国科外2000.N.11-2)1导言屹立于苏州虎丘山颠的虎丘塔(云岩寺塔),建成于公元961年(北宋建隆二年),是中国现存年代最久且倾斜度最大的楼阁式砖塔。该塔在建筑艺术、考古和科研上具有很高的价值,于1961年由中国国务院公布为全国第一批重点文物保护单位。虎丘塔为七层八角形楼阁式砖塔(图1),塔身净高47168m,底层对边南北长13181m,东西长13164m;采用套筒式回廊结构,砖墙体由黏土砌筑,每层设塔心室,各层以砖砌叠涩楼面将内外壁连成整体,每层有内外门十二个。虎丘塔自建造时,塔基即产生不均匀沉降并导致塔身向北倾斜。千年的风雨侵蚀和塔基不均匀沉降的发展,使虎丘塔严重开裂损坏。1956年至1957年,苏州市政府对濒临倒塌的虎丘塔实施塔身围箍和壁面喷浆大修,但未能取得预期效果。1981年至1986年,中国国家文物局和苏州市政府组织力量,对这座千年古塔再次进行全面整修加固,稳定了塔身倾斜,控制了裂缝发展。根据中国—意大利国际合作“文化遗产保护技术”协定,两国专家对包括苏州虎丘塔、比萨斜塔在内的古建筑的保护技术进行了研究。本文在收集、整理虎丘塔加固原始施工文件和二十多年观测资料的基础上,对加固工程中的裂缝、变形的监控及加固工程后的跟踪观测技术进行了归纳、分析和介绍。第37卷第7期土木工程学报Vol137No172004年7月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALJuly.2004图2底层裂缝形态展开图Fig12Developeddrawingofcrackpatternatfirstfloor·25·土木工程学报2004年2虎丘塔加固前的变形和裂缝状态根据1978年虎丘塔加固前的勘测,虎丘塔塔顶已向北东偏移21325m,倾斜角达2°48′,塔重心偏离基础轴心0197m;北部外塔墩已下沉45cm,二层楼面的南北高差达60cm。随着塔身继续倾斜和变形发展,1957年大修喷浆覆盖的裂缝重新出现,至1978年,东北、西北塔心的水泥喷浆大块隆起、崩裂、剥落,塔体及地面裂缝明显增大增多。裂缝分布状况是底层最多,向上逐层减少。按照裂缝分布形式、走向和位置,大致划分为以下几种(图2):(1)竖向裂缝,主要分布于塔底层北半部六个内、外砖墩上。其中以东北、西北二个塔心墩...
