赛宗寺文殊殿木结构分析与保护

（清华大学建筑设计研究院有限公司，北京 108600）

1 赛宗寺及文殊殿概况

赛宗寺是藏传佛教后弘期发祥地和安多四大佛教名宗，位于青海省兴海县曲卜藏村赛宗山北麓，背依赛宗山，寺前为山泉清溪，对面为卓玛山，东面为赛宗寺草场自然保护区，海拔近3 000 m。赛宗寺，藏语意为“白岩猴寨闻思功德兴隆洲”，传说白岩猴是这里的人类祖先。每逢藏历猴年，数以万计的信教群众来此朝拜、转山、盛况空前[1]（图1）。

寺院初创于明万历四十三年（公元1615年），以石窟为寺。明崇祯四年（公元1635年）修建了小经堂、文殊殿以及佛塔、参康、玛呢堆等。发展到1923年，第三世阿柔仓大师.洛桑隆道丹贝尖参对原有寺院进行了大规模扩建，形成了百柱大经堂、文殊殿、护法殿、弥勒佛殿、吉祥佛塔、阿柔仓佛堂等建筑。2013年赛宗寺被公布为第七批国保单位。

图1 赛宗寺全景（来源：作者自摄）

文殊殿为汉藏结合样式的石木混合结构建筑，突出屋面的歇山内部，是悬空构架组成的约9 m×9 m×12 m的“空中楼阁”，高敞的空间内供奉9 m高的文殊菩萨坐像（图2），“空中楼阁”的木构架非常精巧，成为佛像顶部的华盖，昏暗的佛殿内，阳光从高窗洒向神圣庄严的佛像，更增添了佛殿内幽暗、神秘、崇高的宗教气氛。

图2 文殊殿室内（来源：作者自摄）

2 文殊殿的病害表现

在对文殊殿的勘查中发现，其木结构出现特殊的病害问题：“空中楼阁”木构架整体向中心处塌陷，门廊屋架向外倾斜（图3、图4）。

图3 文殊殿病害表现（来源：作者自摄）

图4 文殊殿病害表现（来源：作者自绘）

3 文殊殿木结构分析

文殊殿的木结构做法,不仅实现了供奉高大佛像的高敞空间要求，同时自身的木构架形式也非常精巧和别致，具有强烈的装饰效果，强化了藏传佛教建筑内的神秘、崇高气息。文殊殿的木结构形式在青海地区具有十分突出和普遍的特点，同时，这也是文物建筑科学艺术价值的体现。笔者主要从文殊殿的平面柱网、木构架做法构成、木构件特点这3个方面对其木结构进行分析[2]。

3.1 各层平面及柱网

现代建筑的平面布局与结构形式做法没有必然的联系，而中国传统砖木结构建筑的平面与其结构构架及室内空间都有着十分严密有机的逻辑联系，平面和柱网布局的方式特点往往暗藏着木构架组合及空间效果的玄机。从一层平面布局来看（图5），文殊殿是由三面空间围合的具有中心内庭的平面形式，可以看作由内槽和外槽两圈柱网组成，此为青海比较常见的藏式佛殿柱网形式。

图5 一层平面图（单位：mm）（来源：作者自绘）

外槽柱网紧贴外墙，上下层完全对位，内外槽柱网在北侧重合，从而围合成中心高敞的中庭空间，中庭供奉高大佛像，四面留有礼佛空间。包括重合的柱网在内，内槽柱网是一二层贯通设置的通柱，这圈通柱是突出屋面的歇山建筑荷载的承接构件，设置成通柱是由其在整体结构中的受力特点决定的，这将在下面的论述中进一步解释。

从二层平面布局看（图6），与一层布置基本相当，其利用三面房间围合中庭。二层楼面为传统藏式密肋梁结构做法。从一层梁架仰视图看出，密肋梁联结内外槽柱网，并各向中庭处悬挑，从而形成围绕中庭的悬挑回廊（图7）。悬挑回廊是藏式经堂和佛殿特有的结构形式，其目的是为方便在二层的墙面绘制壁画和张挂唐卡，同时,回廊及其栏杆、垂柱也成为带有强烈藏式特点的装饰构件。

这种平面布局方式及以密肋梁悬挑的方式作出回廊的做法，是藏传佛教建筑的普遍特点。文殊殿平面的布局设置，目的是为了营造能够礼拜高大佛像的高敞中庭，并考虑实用性功能设置悬挑回廊。

图6 二层平面图（单位：mm）（来源：作者自绘）

图7 二层悬挑密肋梁（来源：作者自绘）

3.2 歇山部分的木构架分析

3.2.1 歇山柱网布置

突出屋面的歇山建筑，其平面柱网与二层柱网完全不对位，全部为出挑的柱子。为了理清这层柱网变化的过程,需要对其下层的梁架做法有清晰的认识，同时，也要对突出屋面的歇山木构架有完整的认识和理解。

文殊殿突出于屋面的歇山建筑，实际上是一个二重檐歇山形式，只不过第一重檐的外表面做成了与平屋面自然过渡的坡屋面，呈现出单檐歇山的面貌（图8）。文殊殿歇山部分呈正方形，单围柱，重檐，三开间，其直接受力的单围柱就是一二层平面中内槽的12根柱子。由于重檐歇山的所有竖向荷载将全部传力到这12根单围柱上，为减缓对柱子的偏心受压变形，这圈柱子全部设为通柱。

图8 文殊殿侧立面（来源：作者自摄）

一般来说，传统重檐建筑如果由单围柱网构成的话，受构件材料性能约束大都规模较小，利用抹角梁法或趴梁法构成二重檐的柱网，这可看作是单围柱重檐建筑必有的结构转换做法。为了二重檐的柱网构成，文殊殿分两步实现这种结构转换：第一步，在每面第二根柱子为对角线的檩枋上扣搭抹角梁，形成八边形平面构架；第二步，以抹角梁中心为基点搭设正方形檩枋构架,这层檩枋构架用以承托二重檐的12根柱子（图9）。

图9 文殊殿木构架仰视图（来源：作者自绘）

文殊殿通过在下层构架上搭设抹角梁并在其上再搭设檩枋的方式实现了结构转换。此结构转换层同时还被设置了一系列的加强措施和艺术处理，从而形成了室内悬挑垂花柱及构架的效果。

3.2.2 结构转换层及相关构造的分析

为了缓解承托上层重檐12根柱子及其构架荷载对檩枋构件的压弯变形，由下层的12根通柱处向内做出挑构件来支撑上层檩枋，其出挑结构及构件的做法如图10所示：悬挑构件自下而上由穿插枋、穿插档、悬挑枋组成，穿插枋的后尾压在相邻房间的随梁枋下，相邻房间的随梁枋又被压在悬挑枋下，而这个悬挑枋的悬挑端与垂花柱相接，支撑端实际上是相邻房间的大梁，悬挑枋与这根大梁实际上是一整根构件，这根构件起着悬挑的关键作用。

室内中庭东南西三面都有房间，三面都是利用这根大梁悬挑，而唯独建筑北面，没有房间，此处的悬挑结构是如何实现的呢？这个悬挑结构只能是将悬挑构架后尾压进墙体，靠墙体的重量来平衡悬挑荷载（图11）。现场测量悬挑尺寸约1 450 mm，北侧墙体厚度1 500 mm，这样的尺度关系最低限度地满足了悬挑结构要求。

图10 出挑结构及构件的做法示意（来源：作者自绘）

图11 出挑结构利用墙体配重的做法示意（来源：作者自绘）

利用建筑大梁悬挑以及用墙体为悬挑构件配重的这种结构构造做法是文殊殿木结构的重要特点，也是北侧墙体与其他几面墙体厚度相差悬殊的主要原因。

3.2.3 翼角处结构做法分析[3]

文殊殿中庭结构构架翼角处的做法比较复杂，但却十分巧妙，具有十分鲜明的地方做法特点。抹角梁呈45°搭在相邻的两个立面的柱位构架上，在抹角梁上方，从垂直抹角梁方向搭递角梁，与相邻两个方向的檩枋相接；抹角梁下方，设有与递角梁平行的穿插枋。抹角梁下面的穿插枋与其上面的递角梁在端头用一根垂柱锁紧，形成合抱抹角梁的构造关系，从而使此处的荷载受力平衡（图12）。

图12 翼角做法示意（来源：作者自绘）

歇山建筑二重檐的翼角与一重檐翼角做法在递角梁与两面檩枋的搭接高度上稍有不同，但结构构造方式是完全一样的。递角梁与穿插枋上下合抱抹角梁的构造做法是文殊殿及青海地区木结构做法的重要特征（图13）。

图13 翼角做法（来源：作者自绘）

3.3 文殊殿大木构件及其他木构件特点

大木构件按受力的方式分可以分为起结构作用的大木构件和起构造作用的其他木构件。

在文殊殿中，起结构作用的大木构件, 如柱子、大梁、檩条等长度较短，为3～4 m，截面较小，直径在20～30 cm，截面大多为抹圆角的四边形，作为压弯构件时，多叠合使用；起构造作用的其他木构件，大多截面尺寸小，高厚比较大，如穿插枋，斗拱替木，大木的辅助性串、枋等，厚4～7 cm，高10～20 cm。

这样的构件尺度比例关系，造就了文殊殿结构做法的必然形式。在过去，受自然条件及交通运输的影响，很难将较大尺寸的木材大量运输至赛宗寺这样偏远和高海拔的地区。与其说是构件的尺度造成了文殊殿的结构做法，不如说是有限的地区条件造成了构件尺度和文殊殿这样的木结构特点。

4 文殊殿木结构病害原因分析

4.1 悬挑梁端部挠度过大的原因

悬挑梁是相邻单跨梁的挑出端，主要是上半部分受力，相当于刚性节点，梁比较薄，且悬挑端的垂柱侧向约束较弱，导致悬挑梁出现明显的平面外失稳；悬挑梁下半部分与柱顶榫卯连接，相当于半刚性连接，并可能由于悬挑梁根部承载力不足，使悬挑梁出现明显挠度。使用者不甚了解文殊殿木结构特点，将建筑后部用来给悬挑梁配重的女儿墙局部拆除，造成此处悬挑梁受力严重不平衡。

4.2 悬挑梁端部垂柱倾斜的原因

垂柱以上的柱及屋架，采用柱间水平隅撑，其整体性较好；而垂柱与上部的节点为半刚性节点，支撑垂柱的悬挑梁截面较薄，导致垂柱不能抵抗悬挑梁的平面外失稳而出现倾斜。

4.3 门廊屋面倾斜原因

门廊内椽子直接搭在梁上，没有形成静定结构，屋架通过瓜柱底部与架梁之间的转动发生了侧移；屋面前后两坡的长度差较大，两坡荷载极不平衡；支点处的木构件有一定程度的变形和断裂。该支点处对应的屋面为雨水汇集处，渗漏雨问题尤其严重，导致支点处木构件糟朽。

以上问题共同造成了木构架向中心塌陷变形。

5 文殊殿木结构保护修缮措施

文殊殿木结构是其文物价值的重要载体和体现，修缮措施遵循不改变文物原状的原则和最小干预的原则，最大限度地保留和延续文物建筑承载的历史信息。由此，提出以下主要的修缮措施。

(1)全部挑顶，局部落架。重檐歇山的二重檐梁架应全部落下。

(2)卸除二层柱间木构件，打牮拨正。恢复梁柱节点直角。

(3)针对悬挑梁端部挠度过大的问题，抽换糟朽梁枋构件，新换的梁枋在悬挑段应适当增加截面厚度，在梁枋叠合面处@300做固定榫并胶合粘接，使梁枋交接处结合牢固，增强抗弯承载力（图14）。

(4)支点处是原结构的薄弱缺憾，需在悬挑梁根部增加钢板斜撑，增大节点转动刚度，并缩短悬臂扁深梁的自由端长度。钢板两侧贴做木质花牙子，以便较好地与文物面貌协调。

(5)悬挑梁端部垂柱上端与横向水平构件间增加钢板固定，钢板位于花牙子后方，处于隐蔽部位，对文物面貌没有影响。对上下垂柱，在不破坏建筑立面效果的前提下，在节点内侧用钢板固定梁柱节点，增大节点转动刚度。

(6)针对门廊屋面倾斜的问题：在三架梁上增加钢结构叉手，以消弱屋面前后坡荷载不平衡对下方梁架造成的问题。

(7)恢复后檐女儿墙高度，以平衡悬挑梁荷载。为增强墙体与悬挑梁的受力效果，在其交接处设300 mm厚砼压板，恢复此处利用墙体为悬挑木构件配重的做法。

图14 节点详图（单位：mm）（来源：作者自绘）

6 结论

在文殊殿建造的年代，木材需要人扛马拉千里跋涉才能运输到此，而且将较大尺寸的木材运至赛宗寺更是需要花费巨大的人力财力。近百年前的工匠，在严酷的客观条件制约下，极大地发挥了他们的聪明才智，利用小截面小尺度木构件，通过复杂精巧的结构转换,实现了佛殿的大空间要求，营造崇高神秘的宗教空间,以满足宗教功能及信徒的情感寄托。分析文殊殿结构做法，使我们掌握了这类宗教建筑的空间、艺术处理手法,有助于我们对文殊殿科学艺术价值更深刻的认识。百年前的建造者成就了文殊殿，文殊殿也成就了他的建造者。现在的我们希望通过现代的文物保护理念和手段，让文殊殿能够永续流传!

参考文献

[1]张君奇.青海古建筑论谈[M].西宁:青海人民出版社，2002.

[2]徐宗威.西藏传统建筑导则[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]马炳坚.中国古建筑木作营造技术[M].北京:科学出版社2003.