呼夢潔,張?zhí)K俊,俞君寶
(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127)
既有古建木構(gòu)件糾偏加固方法探討
呼夢潔,張?zhí)K俊,俞君寶
(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127)
古建筑木構(gòu)件的糾偏加固工作勢在必行。文章介紹了古建木構(gòu)件糾偏加固方法的研究現(xiàn)狀、施工過程應(yīng)遵循的原則及注意事項,敘述了幾種適用于糾偏加固的技術(shù)方案,并以蘇州玄妙觀三清殿搶修工程為例,闡述了糾偏加固方法在實際工程中的應(yīng)用。隨著科學(xué)研究的不斷進(jìn)步,新的施工工藝、新材料將更經(jīng)濟(jì)有效地為古建木構(gòu)保護(hù)工作服務(wù)。
古建木構(gòu);糾偏加固;修舊如舊;加固原則
木結(jié)構(gòu)古建筑以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)在的文化底蘊(yùn),歷經(jīng)千錘百煉,不斷地從外形結(jié)構(gòu)、施工技巧、文藝價值上開拓創(chuàng)新,形成世界上獨(dú)一無二的建筑體系和獨(dú)特風(fēng)格,最具代表的有應(yīng)縣木塔、南禪寺大殿、北京故宮建筑群、北京天壇等,它們是印證和了解歷史的證據(jù),也是增強(qiáng)民族凝聚力,促進(jìn)民族文化可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。由于現(xiàn)存的古建筑木結(jié)構(gòu)年代久遠(yuǎn),外形結(jié)構(gòu)、地基均遭受自然災(zāi)害及人為破壞等不同程度的損壞,特別是地下水位的不斷下降,易造成古建筑傾斜,影響木結(jié)構(gòu)的安全性能。筆者根據(jù)木材易老化、低彈性模量、徐變大等缺點(diǎn),討論木結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生的多種破壞形式,例如節(jié)點(diǎn)拔榫、歪閃變形、梁柱開裂、梁架變形等,針對木構(gòu)件結(jié)合中國古建筑維護(hù)和加固的基本原則,介紹幾種糾偏加固修復(fù)技術(shù),為后續(xù)古建筑木結(jié)構(gòu)糾偏加固提供技術(shù)指導(dǎo)。
糾偏修繕加固方法是為了保證受損壞的古建木構(gòu)件的安全使用,延長其壽命,使其文物價值得到更好的保存。包括落架大修、修整加固、打牮撥正三種方法?,F(xiàn)階段的糾偏修繕加固方法已得到許多國家級和省級古建木結(jié)構(gòu)修繕加固工程的應(yīng)用,并取得較好的效果,如三清殿搶修工程、張掖大佛寺維修工程、飛來殿落架維修等項目,這些工程的實施方案都較好的運(yùn)用了糾偏修繕加固技術(shù)。
此外,我國頒布了多部古建筑修繕保護(hù)法規(guī),有《保護(hù)文物建筑及歷史地段的國際憲章》、《中華人民共和國文物保護(hù)法》、《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》,還有國際古跡遺址理事會中國國家委員會制定的《中國文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》。為古建木構(gòu)件修繕工程提供保障。其中,《中國文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》規(guī)定,對文物古跡的修繕包括日常保養(yǎng)、防護(hù)加固、現(xiàn)狀修整、重點(diǎn)修復(fù)四類工程;其中的現(xiàn)狀修整主要工程有:歸整歪閃、坍塌、錯亂的構(gòu)件,修補(bǔ)少量殘損的部分,清除無價值的近代添加物等,并保留詳細(xì)記錄。主要強(qiáng)調(diào)的是修繕保護(hù)的力度而非具體的修繕技術(shù)措施,故對破損的木結(jié)構(gòu)古建筑進(jìn)行修繕維護(hù),按照不同破壞類型、不同工種分部位,選取具體的維修保護(hù)技術(shù)措施。
我國古建筑保護(hù)一直遵循梁思成提出的“修舊如舊”加固原則,對于古建木構(gòu)件糾偏修繕加固工程,《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,以古建木構(gòu)件殘損程度選擇糾偏修繕加固方法,并遵守以下加固原則[1]。
①選擇的加固方案不得改變古建的原狀,對古建原有的材料、工藝盡最大可能的保存。每一處文物都是當(dāng)時勞動人民智慧有的代表,政治、宗教等歷史文化價值是無法替代的。
②糾偏修繕加固過程中,不得改變原來的受力體系。
③對文物價值較高的應(yīng)拆換的粱枋、柱構(gòu)件,可另加易于識別的支柱。
④糾偏修繕施工中,木構(gòu)架中原有的椽檁和構(gòu)架間的連接件應(yīng)全部保留,若出現(xiàn)短缺應(yīng)重新補(bǔ)齊。
對歪閃的古建木構(gòu)件進(jìn)行修繕,秉著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,使其歷史文化價值能夠更好的延存下去。除遵循上述修繕加固原則外必須注意以下事項。
①不得改變古建的原狀,包括原來的格局、造型、風(fēng)格等。
②不得改變古建的原有結(jié)構(gòu),不同朝代的古建木結(jié)構(gòu)都有其政治、宗教、文化、區(qū)域的特點(diǎn),也是時代進(jìn)步的標(biāo)志。
③修繕施工中,利用現(xiàn)代化的設(shè)備按照原有的施工工藝進(jìn)行復(fù)古維修,恢復(fù)其原有的形狀和尺寸大小,盡可能地保存原有的建筑材料,需要使用建筑材料時采用與原材料相同的材料。
對發(fā)生傾斜、歪閃現(xiàn)象的古建木結(jié)構(gòu)糾偏修繕加固,如同中醫(yī)治病,先了解損傷所在,結(jié)合古建筑所在場地、結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)安全及現(xiàn)有的施工設(shè)備,在遵循“修舊如舊”原則的基礎(chǔ)上選取適合的糾偏修繕技術(shù)措施。下面介紹幾種常用的糾偏修繕加固方法。
落架大修,就是在古建木構(gòu)架中一些重要的承重構(gòu)件殘損,有待整修或更換時,將木構(gòu)架全部或局部拆落,重新修配后按原狀安裝的維修加固方法,且安裝時需對整體進(jìn)行加固。適用于出現(xiàn)彎曲、拔榫、劈裂、腐朽較嚴(yán)重的梁架構(gòu)件,在維修加固中必須采取替換木構(gòu)件或?qū)㈤久畾w位的一種加固方法。此種修繕方法施工工藝相對簡單,未涉及較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題;缺點(diǎn)是工程造價高,施工時場地易受阻限,損壞的木構(gòu)件需按原狀重新修配后安裝,并對整體進(jìn)行加固,損耗的木材量大,施工工期較長,被替換的木構(gòu)件喪失了一些文物信息,這些文物價值是無法替代的,且相關(guān)國家級文物修繕時材料替換量要低于7%。
修整加固是在不拆動構(gòu)架和不揭除瓦頂?shù)那疤嵯?,對古建木?gòu)架中主要承重構(gòu)件直接進(jìn)行修整加固、補(bǔ)強(qiáng)、更換的方法。適用于木構(gòu)件位移小、變形不大、無需打牮撥正的維修加固工程。此種加固方法施工工藝相對較為成熟,未涉及較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題。
打牮撥正,是在不拆落木構(gòu)架情況下,應(yīng)用杠桿原理,使傾斜、扭轉(zhuǎn)、拔榫或下沉的木構(gòu)件復(fù)位的一種維修方法?!按蜿稹奔蠢酶軛U原理借助千斤頂和支桿等工具將下沉的構(gòu)件抬平后,采用合適的加固方法予以固定?!皳苷眲t是使傾斜、拔榫的梁柱木構(gòu)件借助繩索等工具的牽引重新歸位的方法,在撥正前需在木構(gòu)件上選出牽引點(diǎn)即受力點(diǎn)。該法適用于古建木構(gòu)件歪閃嚴(yán)重,但主要構(gòu)件尚完好無需替換或僅更換個別構(gòu)件的糾偏加固工程。該技術(shù)方法屬于古建木構(gòu)件防護(hù)性的保護(hù)工程,能較好的遵循文物古跡保護(hù)原則,文物信息遺失相對較小。缺點(diǎn)是破壞性較大,在施工中采取強(qiáng)拉硬頂?shù)拇胧婕暗慕Y(jié)構(gòu)問題相對復(fù)雜,施工前、中、后期需要做哪些準(zhǔn)備、施工步驟及施工設(shè)備均無明確規(guī)定,糾偏復(fù)位的精確度無法有效的控制和監(jiān)測,僅憑借經(jīng)驗進(jìn)行施工操作。
相關(guān)糾偏復(fù)位實踐證明[2-5],以下幾種情況應(yīng)根據(jù)古建木結(jié)構(gòu)類型及木構(gòu)架構(gòu)造特點(diǎn)謹(jǐn)慎施用“打牮撥正”:①大體量古建筑,其梁架體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜,打牮撥正力度和尺度較難把控,易損傷木梁架的榫卯;②上層檐構(gòu)架采用童柱構(gòu)造的重檐建筑;③樓閣和多層建筑,由于閣樓和多層建筑的梁柱層層疊落,承受水平作用力薄弱,難以實施打牮撥正措施,易采用局部“修整加固”和“扶正”結(jié)合的維修方法;④施用出踩較多斗栱的建筑,斗栱在實施打牮撥正過程中受力過程相當(dāng)復(fù)雜,易對斗栱造成損傷,易采用局部“落架”和“扶正”結(jié)合的維修方法;⑤部分梁架損傷較嚴(yán)重的建筑,易采用局部“落架”和“打牮撥正”結(jié)合的維修方法;⑥間架結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑,即各種組合式建筑,其結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,木構(gòu)件間的依賴和制約性較強(qiáng),“打牮撥正”難度系數(shù)較大。
對古建木構(gòu)件糾偏修繕實踐中體會到,某一木構(gòu)件發(fā)生損傷均需多個工種配合,多部位診治才能修繕完善,如同中醫(yī)藥方由多味藥劑組合而成。如三清殿搶修工程:①若采用“修整加固”方法僅能對古建常規(guī)性修繕,無法用于三清殿糾偏復(fù)位工程;②若采用“打牮撥正”方法,三清殿屬于大體量木構(gòu)古建,所涉及結(jié)構(gòu)問題較為復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)脆弱,屋蓋結(jié)構(gòu)自重較大,施工安全系數(shù)很低,無法對施工過程進(jìn)行有效的控制,對突發(fā)情況難以應(yīng)對,后果無法挽回;③“落架大修”易造成文物信息的損失且工程造價偏高。最終結(jié)合三種方法,采用“屋蓋卸載,落架不落地”方案[6],即對次要構(gòu)件及屋蓋體系卸載,減輕結(jié)構(gòu)自重,后采用糾偏索具和手動葫蘆等工具進(jìn)行整體糾偏并逐個進(jìn)行調(diào)整的方法完成柱網(wǎng)的糾偏,次要構(gòu)件用牮正手段扶正,最后對整體木構(gòu)架加固并完成復(fù)原修繕工作,糾偏方案如圖1。
TU746.3
B
1007-7359(2016)05-0160-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.054
呼夢潔(1987-),女,安徽亳州人,教師,主要從事古建筑的防災(zāi)減災(zāi)及防護(hù)方面的教學(xué)與研究工作。