大同古城墙修复结构设计探讨

马 勇

(大同市二院建筑设计研究有限责任公司，山西 大同 037008)

大同古城墙修复结构设计探讨

马 勇

(大同市二院建筑设计研究有限责任公司，山西 大同 037008)

介绍了大同古城墙的现状及破坏情况，探讨了具体的修复结构设计方案及补强措施，指出古城墙修复不同于其他建设工程，修复措施是否合理，对古城墙的安全与价值至关重要。

古城墙，修复，补强，裂缝

历史城市是人类社会物质文明和精神文明的结晶，是一种延续不断的文化现象。城市既是历史文化的载体，又是社会经济的文化景观。保持城市景观的延续性，不但是人类现代文明的发展需要，也是可持续发展的具体行动。作为凝聚了数个朝代精华和气韵的大同古城，处在城市产业转型的敏感期间，如何保护与合理利用我市历史文化遗产，是我们目前需要思索的一个战略课题。

大同市是国家首批公布的24座历史文化名城之一。2300年前，这里便有了行政建制。汉代名郡、北魏京华、辽京陪都、明清重镇，凝重的历史积淀，为这片土地留下了极为丰富的历史文化遗产。现存大同古城墙是明代大将军徐达在汉、魏、唐、辽、金、元旧土城基础上于明洪武五年(公元1372年)增筑起来的。古城位于大同市中心区域，面积3.27 km2，轮廓略呈正方形。城墙高14 m，上宽12 m，下宽18 m，周长约7.2 km。墙体以“三合土”夯填，墙表包以城砖，它的外轮廓像齿轮一样，城墙外轮廓呈凸凹相间。建有主城门四座，东曰和阳门，南曰永泰门，西曰清远门，北曰武定门，城门各有登城马道(斜坡，可通马车)，同时还建有城门楼、瓮城、箭楼、望楼、角楼、控军台、护城河、吊桥等一系列军事设施，明清大同城壮丽雄伟、固若金汤，各种防御设施自成体系，为我国古代军事建筑中颇具特色的重镇名城。

对大同城墙的破坏，最早当为明末清初的战火，李自成攻大同，这是一次破坏。还有一次较为严重的是大同总兵姜瓖反清被平叛后，多尔衮对大同实施屠城。当时，大同府城被斩低五尺，府衙被掘地三尺，大同废，不立官，曾威赫一时的九边重镇一片荒芜。之后，对大同城墙进行大规模破坏是在20世纪50年代末，厚重的城砖被扒去盖了房，裸露的墙体也成了建设取材的场地。从此以后，大同的古城墙支离破碎。被扒走城砖的墙体禁不住风雨的冲刷，不少地方陆续倒塌。可以说，大同城墙无论从高度、长度和宽度都遭到了严重的破坏。穿行于市内，不时可以看到一段土城墙。虽然城墙外边的砖都被剥掉，但也不难看出其犹存的雄风。

进入21世纪，修复大同古城墙在全市上下已达成共识。2008年，大同市委、市政府做出了修复古城墙的重大战略决策。修复的宗旨主要把握两点，一是修旧如旧恢复原貌；二是修复时注意挖掘其历史文化价值。受市文物局委托，我单位与山西达志建筑保护有限公司共同承担了修复旧城墙的设计任务，我单位主要负责旧城墙修复的结构设计工作。经我们前期认真调研，旧城墙修复存在以下困难：1)旧城墙年久失修，加之50年代末破四旧的人为破坏，城墙外饰面墙砖基本被拆除，城墙土体有近1/2已不复存在。2)大部分现存土体均有宽窄不等的裂缝，有的甚至向外倾斜，若遇暴雨很可能倒塌会殃及附近建筑和行人。3)城门楼、箭楼、望楼、角楼也基本没有，需考虑重建。瓮城、月城等已无踪迹可寻。修缮难度巨大。

针对城墙修缮面临的诸多困难，我单位成立了以总工办牵头的设计小组，认真分析并实地勘察旧城墙的现状，提出了城墙修复的结构方案总体思路：立足现状，在保证结构安全的前提下，尽量采用简单、节约、施工方便的结构方案。下部地基由于常年雨水渗人和人为扰动，土衬石以下1 m～2 m范围内土层不能作为城墙的天然地基，结合地质勘探报告，根据不同情况地基分别采取3∶7灰土换填和大直径人工挖孔桩加固地基，且土衬石以外1.5 m宽散水部分从基底全部采用3∶7灰土夯填，以防止地表水渗人地基。其次上部结构根据土体的缺失情况和保留价值分别采取以下三种方案进行设计：

1)现存少量残损墙段或墙体全无处采用钢筋混凝土框架结构。优点是可以裸露出古城墙的残垣断壁及历史痕迹，且合理利用空间，供游客观赏(做法详见图1)。

2)现存部分残损墙段且不具备观赏价值的墙体采用砖混结构。优点是经济、施工方便(做法详见图2)。

3)现存大量土体和原有城砖存在的墙段，采用外包砖夯土补强的方法进行修缮。优点是可以最大限度的保留古城墙历史信息和原有风貌。

框架结构与砖混结构只要按照现行国家规范设计即可。外包砖夯土补强法涉及问题诸多，比如城墙内部新旧夯土衔接问题，城墙夯土与外包砖收缩变形问题，现存土体裂缝问题。我们结合实践采取了以下补强措施：

1)在夯土前应将原城墙表面土体进行清理，为保证原城墙土体与新夯土层有效结合，随原城墙坡度每隔0.5 m高，垂直于城墙作一切角，剔除一部分原城墙土体后，再补填新夯土层。新夯土采用2∶8灰土，压实系数不小于0.95。灰土应拌合均匀且过筛，灰土配合比不宜过大，否则会发生膨胀变形。2)城墙顶部下1 m部分采用3∶7灰土夯填，既可起到隔水防渗作用也可作为角楼和望楼的地基。3)城墙夯土与外包砖应同时进行，每隔2.5 m(水平方向)采用编织条或钢筋网片与外包砖砖墙进行拉结，压进砖墙内不小于370 mm，压入灰土内不小于1 m，编织条横向间距为250 mm，竖向间距为500 mm。4)城墙每隔5 m应砌一道肋墙，肋墙伸入夯土层内不小于2 m与原城墙土体顶实，伸缩缝处肋墙为双墙，肋墙采用370厚砖砌体砌筑，且每隔0.5 m砌体内压3根6钢筋。墙体砌筑方法采用明清营造中的十字梅花丁砌法，每隔35 m，砌体部分留一道伸缩缝。5)为保证城墙顶面垛墙与夯土部分有效拉接，在城墙顶面铺砖层下设钢筋混凝土带，间距600 mm。6)原土体裂缝严重及有倾斜处，存在安全隐患的部分土体应及时清理，以保证城墙的安全。

古城墙修复不同于其他建设工程，它是对古城墙实施保护的实践活动，也是自然科学研究成果的体现。古城墙修复措施是否合理，对古城墙的安全与价值至关重要。我们以安全为主的原则和不破坏文物价值的原则，在各个环节上认真调查的基础上，力求做到对古城墙的修复及保护措施更加合理。只有这样，才能最大限度的保护好大同古城的历史文化遗产，恢复古城的历史风貌，提高城市的文化品位，有利于旅游资源的开发利用、促进第三产业和区域经济可持续发展，历史文化名城才能真正得到体现。

大同古城墙东、南城墙于2011年年前后完工并对游客开放，西、北城墙于2016年年底全部完工。现在古城墙不仅是古代的军事防御设施，也是大同市历史文化名城的重要组成部分，已成为大同这座千年古都一道亮丽的风景。

[1] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].

[2] GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].

[3] GB 50003—2011,砌体结构设计规范[S].

ExplorationonancientDatongcitywallrestorationstructuredesign

MaYong

(Datong2ndInstituteBuildingDesignAcademyCo.,Ltd,Datong037008,China)

The thesis introduces the status and damage conditions of ancient Datong city wall, explores specific restoration structure design scheme and compensation measures, and points out that: ancient city wall restoration is different from other construction engineering, whether the restoration measure rational or not is ration important for the ancient city wall safety and value.

ancient city wall, restore, reinforce, cracks

1009-6825(2017)32-0039-02

2017-09-03

马 勇(1973- )，男，工程师

TU318

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