張 文 魁
(太原市建設項目投資評審中心,山西 太原 030002)
對木結構建筑進行維修,不僅使其延年益壽,重要的是保存其原有建筑形制、建筑結構、建筑材料和傳統(tǒng)工藝,這是古建筑原狀的重要依托。古建筑是歷史信息的載體,因此,古建筑的價值內容還應包括各種形態(tài)的歷史信息。傳統(tǒng)木結構建筑的構架矯正與加固就不失為木結構建筑維修過程中最小干預的、成功的修繕手段。其基本方法主要有以下兩個方面。
損壞較嚴重的木結構建筑多伴有構架歪閃的問題,出現(xiàn)這一問題的因素有很多,比如地震后的變形或局部地基下沉引起構架歪閃。但大多問題出在木構件自身的損壞上,如柱根糟朽下沉,構件歪閃錯動、拔榫,木構件壓縮變形等。如果歪閃嚴重,局部構件處于非正常受力狀態(tài),應力集中給局部構件造成很大壓力。因此將構件扶正,恢復其正常受力狀態(tài),可以從根本上去除建筑安全的潛在隱患。通常對木構件的歪閃要進行適當扶正,一般有四類方式。
適用于局部大木構件出現(xiàn)拔榫、歪閃的情況。
將下沉的構架抬平叫做“打牮”,將傾斜的構件歸正叫做“撥正”。
打牮撥正應注意以下幾點:
1)適當卸載,北方建筑屋面較重,不利撥正,且木構件的提升會造成屋面灰背結構開裂、松動,引起屋面滲漏;2)清理被拔榫處積存的塵土雜物,為構件歸位清理障礙;3)撥正前應對撥正對象和相關的構件及連接榫卯進行檢查。必要時,有針對地松解若干節(jié)點;4)撥正時動作要緩慢,用力要勻實,對于被撥構件相關的節(jié)點要同步觀測;5)撥正后對節(jié)點要墊實、墊牢,如柱根下應墊耐壓縮的鑄鐵片。
由于建筑構造和歪閃部位的不同,并不是所有歪閃都能使用局部打牮撥正的方法,尤其是多層、載荷大的建筑。如太原府城歷史文化街區(qū)教場巷日式樓修繕就采用此方法。
另外,如果墻內柱有問題,而內墻又有壁畫,可以考慮從外墻進入對木柱進行現(xiàn)狀加固,如在柱兩邊附加柱等,或直接在柱內側加明柱輔助??傊?,如果撥正牽扯墻體,要根據(jù)墻體的做法、價值和可操作性,不能只顧撥正。
是指為了撥正必須卸載的一種做法。局部落架的特點是落架范圍的針對性強,局部落架深度可大一些。在實施過程中,還應注意局部落架過程中,對未落架構件的固定,提前采用一些臨時性支固措施,防止構架松動,出現(xiàn)新的歪閃、發(fā)生構件斷裂等問題。
有些構件由于自身的損壞已達到需要更換的程度,非扶正能解決問題?!巴盗簱Q柱”是局部更換梁、柱的方法。具體換柱可以有兩種做法,一種是柱子基本不抬起抽換,即將柱根斜截十余厘米,撇柱前要將柱上與額枋等聯(lián)系構件的卯口上下適當開通,將額枋等水平聯(lián)系構件撇出。新柱制作時柱根也要像撇出的舊柱一樣,做成馬蹄形,同時還要預留安裝用大卯口。將新柱安裝后,柱根用斜墊找平,外用鐵箍固定。待額枋等聯(lián)系構件歸位后,再用硬木將卯口封堵嚴實。這種做法,對上部構件擾動較小,因此“偷換”的意思較大。另一種方法是屋面卸荷,將柱子與周圍額枋等水平聯(lián)系的卯口豎向開通,撇出水平構件后,柱子整個斜向抽出。同樣,新柱制作時也要預留安裝用大卯口。這種做法可以保證柱子的相對完整,更適合叫抽換。
適用于構架歪閃變形嚴重,且主要承重構件又殘損嚴重的情況。
盡管撥正加固方式可以徹底地解決構架變形問題,但是必然引起對建筑的擾動。有時建筑的某些變形有一定的說明意義,比如可以證明建筑歷史的形成過程等等,如果采取撥正方法,使建筑在獲得安全的同時,也失去了文物建筑的某種認證價值。因此,究竟何種情況下采用撥正的方法,也要建立在一定的價值評估基礎上。
對木構架進行加固一般有兩種情況,即撥正后的加固和現(xiàn)狀加固。
撥正后加固又可分兩種情況,一是局部構件撥正后的加固,二是整體構架調整后的加固。局部構件撥正后的加固主要是針對撥正后可能會出現(xiàn)反彈的問題。由于構架歪閃變形,構件的內力發(fā)生變化,有些構件甚至變形,構件之間的受力狀態(tài)重新組合。撥正后,構件之間的受力狀態(tài)也需要一定時間的適應和穩(wěn)定過程。
1)節(jié)點加固。如柱頭與額枋之間、柱頭與柱頭之間、檁條之間,適當加一些鐵活,比如拉扯扁鐵、拉桿、扒釘?shù)?。如:在明太原縣城隆恩寺修復中就廣泛應用。
2)柱框加固。如明處加抱柱,暗處加斜撐輔助柱框,防止變形,這種方法在古建筑中經(jīng)??梢砸姷健M瑫r還可以利用或增加水平構件對柱框的約束作用,提高柱框的橫向抗變形能力,從而達到綜合提高柱框剛度的目的。做加固設計時,應注意分析構架的受力情況,一方面要盡量不改變原來的受力體系,另一方面加固要有針對性,并且應考慮與原框架的剛柔搭配和整體加固后的效果。其次就是加固構件應盡可能少和隱蔽,還應具有可逆及可識別性。在有的古建筑中,我們見到把加固型構件進行一些裝飾性處理,比如鐵箍外表鏨出紋飾等。
現(xiàn)狀加固一般是對一些即發(fā)險情或等不及按部就班所采取的臨時加固措施。這種加固的特點在于局部針對性和臨時性。因此和上述加固措施相比,手段可粗略一些,但加固效果仍要牢靠。具體設計時,應認真仔細分析殘毀險情,判斷可能涉及的范圍和程度,選擇適當?shù)募庸谭椒?。常見的加固方法和注意事項有?)在構架歪閃的反方向上支頂,如太原府城歷史文化街區(qū)文殊寺修繕工程中就采用此方法,修繕措施得當,效果較好。2)梁枋折斷嚴重時,應用桿件直接頂在最危險部位。在晉祠博物館水鏡臺出現(xiàn)變形,就利用木支撐支頂。3)對歪閃、拔脫的構件除上述直接支頂加固外,還可適當加臨時水平拉扯,防止變形擴大。以上是我們常用的加固手法,也是行之有效經(jīng)濟實用的方法。
1)直接支頂:明處支頂,應根據(jù)支頂位置,考慮支頂構件的外形是否要與周圍構件協(xié)調。
2)加固性構件應具有可逆性、可識別性,適當情況可考慮構件的外表加工及設置處理表現(xiàn)的技術美。
“最小的干預就是最大的保護”要達到修舊如舊的理念,更多的去傳承古建筑所蘊含的歷史人文信息。只有盡最大可能保護原有構件,保護原有結構方式,保持原有構筑形態(tài),才能保留建筑的歷史信息。