古建筑修缮中木构架解体和加固方法

2018-05-14 17:02张永庆
天工 2018年5期
关键词:斗拱柱子古建筑

张永庆

[摘        要] 中国现存的古建筑多数为砖木结构,历经百年风雨侵袭,很多建筑都需要进行修葺。那些年久失修的木构件建筑,其整体构架常见的问题是木质结构老化、糟朽、劈裂、歪闪、虫蛀等,这些问题是由地震、常见风向、局部地基下沉等多种因素造成的。在此种情况下,残损文物构件特别是木构件应尽最大限度地保护利用,尤其是一些经过加固后能够满足承载功能、结构功能需求的构件都应该继续维护保留下去。因此,因地制宜地采用科学方法进行古建筑木架构的修缮维护,使其相应的历史特征、历史信息、工艺手法得以传承,古建筑修缮工作中技术手段的应用就显得尤为重要。

[关   键   词] 理念;古建筑;木结构;解体;加固;方法

木架构的解体和加固是古建筑修缮中的主要工作内容,本文以古建筑的修复为例,拟通过古建筑解体、大木构架修缮、屋面木结构修缮等几个方面,对古建筑木架构的修复、修缮工艺、注意事项等方面进行介绍,为古建筑修缮工作的顺序开展提出新的见解和方法。

一、准备工作

为了保证文物建筑在修缮过程中免遭风吹、日晒、雨淋等自然破坏,在瓦顶未拆除之前,搭设保护大棚;另外还需在已规划的施工场地内支搭检修大棚和构件存放室。

1.大棚的顶面需较瓦面升高1.5m~1.8m。

2.保护棚的边沿分别较屋檐外伸出1.5m。

3.清理现场:拆除后的各种砖、瓦、木、石等大量构件需要在现场分类码清点修复。

4.拆除工具:施工前应将所需脚手板、铅丝、撬棍及起重设备等准备齐全。

5.编号:为防止拆除过程中构件错乱丢失和安装时不被安错,在拆除前应根据建筑的结构情况,绘制拆除记录草图,并按结构顺序分类编号注明图上,拆除构件时应用记号笔在木构件端头贴纸做记号,拆下构件应制作登记表以便查核。

二、绘制拆除记录图及编号

在绘制拆除记录图前一定要做好拆除前的勘查工作,标出现场与图纸不符部位后进行拆除,拆除记录图按照结构分为椽飞、檩、梁架、斗拱、枋、柱子等不同图样,拆除图绘制尽量简单为主,依次按照水平方向和垂直方向进行编号。第一类“水平编号”,按照从上到下的原则,屋面木结构椽、檩、梁等逐渐依次编号。第二类“综合编号”,凡一组或一个单元的构件,如斗拱、各梁架为一个总号,每一组的总号依水平面进行,各组内构件另编分号,依结构情况不同,自上向下或自下向上皆可。

椽、飞:根据椽、飞分布情况,画平面俯视草图,注明各部架根数、做法。如下图所示:

梁架:先画总编号图,梁架的范围一般是指扶脊木至大梁,总号自左向右梁架自上向下逐层进行编号。

斗拱:首先画编号图,标明位置、号数,每攒斗拱依不同种类画出图,然后按安装顺序依次从下到上、从左到右编写出各攒斗拱构件的分号。

额枋及柱:按结构层次分别画出平板枋、额枋、柱子的平面草图,先外后内檐,内外檐的编号可以连续排列,也可分别编号。

三、主要构件拆卸方法

拆卸椽子:先将梁架进行支顶,撬起望板后拆除各步架的椽子,最后拆卸翼角椽。拆时应注意避免摔伤,到达指定地点,要分类码放整齐。

拆卸梁件:拆卸之前要清除榫卯中的积土,如有加固的铁件,应先拆除铁件。梁架应预先拆大木构件,拆卸时先拆除外围山墙面悬鱼、搏缝板,然后由西向东或由东向西逐间由檩枋,顺结构次序拆至大梁上皮。第二阶段,自一端开始逐缝拆卸大梁。先拆除小构件,如瓜柱、叉手、陀墩及梁架上的各種斗拱,可用简单工具如棍等离原位后,逐件下架。大构件拆卸需借助起重设备,如吊链、绞磨等。

拆卸斗拱:拆除中应注意与大构件相联的斗拱构件应随同大构件一并拆卸。先拆卸各攒斗拱之间的构件,如正心枋、挑檐檩。然后拆卸各攒斗拱,依结构顺序自上而下进行,拆卸后的构件分别运到存放地点,按攒进行安装保存以免混乱。

拆卸额枋、柱子檐墙:依结构顺序开始先拆平板枋、依次为额枋垫板、小额枋、柱子。拆卸柱子时,因许多柱子埋在墙内,故需先拆去墙身再拆卸柱子。最后拆至柱顶,将底盘清理干净,校核平面尺寸。

四、木构件的修缮加固

(一)木柱修缮加固

为了尽量多的保留原柱子,除髓心部分的周圈好木,在柱心内嵌塞圆木块。根据剔朽后的形制、规格,用经过烘干后的整根木料制作柱心内所镶嵌的圆锥形填塞料,经过反复修整直至与所镶嵌的部位基本吻合;修整后的好木预安装无误后,一次性灌注粘结胶,镶嵌填塞料。嵌入填心材料时,将柱身倒立,一次性在柱心内灌注粘结胶。

(二)榻头木的修缮加固

1.现状:榻头木的残损状况分为两种。第一种是端部风化、糟朽严重;第二种是局部糟朽、开裂。

2.修缮方法:嵌补风化性裂缝,设扒钉加固,在侧面或底部嵌入宽4cm的带铁加固,贴柱身部位使用宽3cm的倒刺钉铁箍进行加固,最后进行生桐油钻生。

(三)斗栱的修缮加固。

1.斗的修缮加固方法分成三类,分别是:已劈裂成两半和严重变形、糟朽的斗子,需重新复制;其次是缺耳、隐残、劈裂、微朽的各类斗子,需进行加固。

(1)对斗子内外所有朽木全部剔除,为了提高旧构件的承载力,需要在斗底与斗内使用宽3cm的带铁剔槽后进行加固,计斗底两道,斗内两道。

(2)补残斗耳,上、下钉贯竹签连固。

(3)栌斗正、侧两面视风化情况,设长6cm~8cm的扒锔加固。

2.栱的修缮加固。凡是折断、劈裂为两段、存在死节并近于脱落的,后人补修形制与原制不符的栱子进行复制,其余微裂、微朽的栱子进行加固后继续使用。方法:各类横栱底部(栌斗之内),嵌入宽6cm的槽钢或角钢用环氧树脂粘牢、加固;在相应栱子的顶面与口内沿所结构栱、枋的卯口形制。

3.正昂、由昂和耍头的修缮加固。

(1)凡是折断、严重变形、劈裂为两段、严重糟朽的全部用榆木复制,但复制的构件尽量将原件保存尚好的不承重部分如昂嘴等续接使用,从而保持原构件携带的历史信息。

(2)凡是昂嘴、昂尾严重劈裂甚至折断的重新补接,补接的方法采用银锭榫、巴掌榫结合环氧树脂胶粘接,另在侧面钉设扒锔、横向贯设竹钉。

(四)斗栱的补配

拣选出相应的斗、栱、昂、挑斡、华楔的原物样品测绘,辨别其原制风格、特征及细部手法,绘制相应的图纸,制作模板;特别是昂嘴的弧弯形制、端部倾斜度、雀台做法、斗的幽度、栱的分瓣、栱眼风格及规格等方面,需要进一步仔细观察、分析,从而保证檐下斗栱构件的完整、协调。

(五)加固后的构件预安装

首先是将交圈檐额搭套、抄平,之后由下向上组装斗栱构件,做到层层抄平、校正。

(六)大木归安

大木构架归安时,应按号归安、自下而上、左右对称。

1.首先检查现有的承重架、脚手架和起重脚手架。

2.在台明与地面之间搭设马道,脚手架上铺设木板与柱头基本取平。

3.按照编号将柱头榻头放置在预定位置,进行预组装,无误后,将柱头凹陷部位支垫榆木板材,灌注环氧树脂,使柱头满面受力;同时调整榻头正、侧两面的中线是否与柱头中线一致。

4.每根檐额在起吊之前,应注意摆正前后位置,以免上架后出现倒装现象和无法搭交的情况,檐额归位时与榻头之间应做到栽梢齐全,四面盤角方正。

5.各类斗栱构件按号、分层依序组装,同时注意保护榫卯,安装时要细心稳妥。

6.在安装过程中,随安装随检修旧构件,比如劈裂的斗耳和栱子的旧木条,及时进行加固,逐层逐圈平整、顺直。

在施工过程中一定要秉承文物保护工作的大政方针:“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”。在修缮工程中,不能以现代工艺的手段去代替传统技术、工艺,如果光是考虑更换受损构件,就违背了文物保护工程的原则,修缮过程中一定要最大化认识传统工艺、保留传统做法、继承传统做法。坚持文物修复的最小干预才能将历史传承下去,通过合理的保护修缮,使文物建筑本体及附属文物携带的各种历史信息得以保留和延续。

参考文献:

[1]北京土木建筑学会.中国古建筑修缮与施工技术[M].北京:中国计划出版社,2006.

[2]文化部文物保护科研所.中国古建筑修缮技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

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