上海玉佛禅寺保护性修缮工程中的施工关键技术

2018-09-07 08:00谷志旺
建筑施工 2018年3期
关键词:大雄宝殿禅寺木结构

谷志旺

1. 上海建工四建集团有限公司 上海 201103;2. 上海建筑改建与持续利用工程技术研究中心 上海 201103

1 工程概况

上海玉佛禅寺现址建于1918—1928年,历经百年风雨,建筑结构日渐老化,存在较为严重的消防、公共安全隐患和环境问题。在社会各界的关心和支持下,玉佛禅寺于2014年7月正式启动消除公共安全隐患的保护性修缮工程。

2 现状分析

玉佛禅寺作为全国重点佛教寺院,上海第一名刹,建成至今已近百年。寺院总占地面积约12 005 m2,本次保护修缮工程范围主要为用于礼佛、参观活动的玉佛禅寺前院区域,占地面积为7 890 m2。前院中轴线上主要建筑有天王殿(历史建筑)、大雄宝殿(市级优秀历史建筑)、观音殿等,东西两厢为附属建筑,现状建筑均为1~3层。由于该寺庙建筑建成至今已近百年,同时城市化发展迅速,玉佛禅寺面临的结构和安全隐患也日益突出,主要有:

1)由于结构老化等因素所带来的建筑结构安全隐患。

2)日益突出的交通环境安全问题。

3)寺庙特点与现状受限无法满足消防要求。

4)重大香期,高密度人群所带来的重大安全隐患。

由此可见,无论从建筑本身的安全角度还是从公共安全角度来看,玉佛禅寺的改建修缮刻不容缓、势在必行。

3 建筑设计

玉佛禅寺作为上海市第二批优秀历史建筑,其中大雄宝殿与天王殿为第二类优秀历史保护建筑,因此整个修缮(消除公共安全隐患和环境整治)工程也是在对天王殿和大雄宝殿进行保护修缮的基础上,对寺院进行改扩建以消除寺院现存的消防、交通、建筑结构、高密度人员集聚等公共安全隐患。

整个修缮工程,采取以降低建筑密度、扩大环境空间、修缮历史建筑、重塑伽蓝规制为设计手法,在对中轴线天王殿和大雄宝殿进行保护修缮的基础上,拆除东西厢房、玉佛楼等现有建筑,重建东西配殿,在东殿局部增设1层地下室作为寺院功德堂等附属用房,并将大雄宝殿向北平移30.66 m,抬高0.85 m,平移到位后进行保护修缮,中间增设观音殿、钟鼓楼。同时,结合新的空间尺度布局设置不同殿宇,完善伽蓝殿堂制度。整体工程地上总建筑面积将缩减为4 516 m2,较2014年玉佛禅寺9 580 m2的建筑面积有了明显的缩减,从而有利于景观环境品质提升和人员组织疏散,最终完成尺度宜人、建筑与景观环境相结合的佛寺环境(图1)。

4 施工难点与相应措施

由于玉佛禅寺修缮过程中寺内香火不能间断,因此修缮工程分为东区、西区、中区按顺序进行施工。施工过程中遇到如下难点。

4.1 紧邻历史建筑的深基坑施工

东区局部增设1层地下室,地下1层建筑面积2 589 m2,地下室埋深-6.65 m。基坑紧邻大雄宝殿与天王殿2座历史保护建筑,两殿到基坑边的距离分别为4.68 m和4.90 m。如何在进行基坑施工的同时保证临边建筑的安全稳定便成了一大难点。

图1 修缮设计方案

针对本工程的特点,基坑围护采用“钻孔灌注桩+1道钢筋混凝土支撑”的形式,并在用对土体扰动较小的三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕的基础上,进行了相应的优化:

1)针对性采取不同桩径、桩长:综合考虑经济与安全的原则,针对不同区域选择不同桩长、桩径的围护桩,从而提高围护体系的刚度。东侧为φ750 mm@950 mm,桩长14.6 m;西侧邻近历史保护建筑的一侧则采用φ950 mm@1 150 mm,桩长16.1 m;北侧邻近居民住宅采用φ900 mm@1 100 mm,桩长18.1 m。

2)增设型钢斜抛撑换撑:为了更好地控制基坑变形,在地下室底板施工后,安装H型斜抛撑,间距4.6~8.0 m(图2)。

图2 斜抛撑剖面示意

3)增设隔离桩:为了减少打桩对大雄宝殿与天王殿的影响,在基坑围护桩与大雄宝殿、天王殿之间打设φ400 mm@500 mm的树根桩作为隔离桩。

4.2 仿古建筑木结构饰面施工

本工程中综合楼和法物流通处为钢结构,但外立面需要做成木饰面,传统做法大多为干挂,或直接用钉子固定,此做法不易维修保养、不易更换,且较难达到仿古效果。

对此,利用木结构常用的连接方式——榫卯,结合现代常用工艺——干挂,研发了钢结构或混凝土结构外包木的木结构饰面体系。通过干挂固定木柱、利用榫卯结构连接木梁枋等拉接构件,实现了大型建筑外立面达到木结构古建筑的效果,同时避免了外立面木构件对建筑本身的损坏问题。

4.3 大雄宝殿带文物佛像整体移位

此次是将木构架承重体系的大雄宝殿和不属于殿内建筑本体的泥塑佛像及佛台一起同步平移顶升,面临着移位托换和稳定保护等一系列问题,在国内外建筑移位史上尚无先例。

1)针对大雄宝殿与内部佛像加固,研发了轻型钢桁架组合拼装结构体系加固保护木结构,在保护木柱结构整体稳定性的同时,使木结构具有自适应变形空间,避免加固保护应力过分集中损坏木结构;基于泥塑佛像的特性,采用形体夹板沿佛身间隔布置,形成支撑限位,内嵌海绵柔性材料隔震保护移位佛像。

2)在大雄宝殿整体托换过程中,分别采用木结构庙宇建筑带佛像整体逆作托换施工技术、大体积砖砌佛台微扰动整体托换技术、无损木柱结构竖向托换技术,解决了大雄宝殿整体托换、殿内大体积佛台托换、文物木柱的托换等难题。

3)在平移顶升的过程中,分别采用了优化升级后的PLC移位控制系统控制平移顶推和悬浮滑移装置;同时将滑靴装置与顶升机构有机地组合在一起,形成同步交替顶升装置。通过PLC控制系统,实现了传统木结构庙宇建筑交替式同步顶升,确保移位建筑结构安全和整体同步稳定性。

5 结语

通过本次改建修缮解决了较为严重的消防、公共安全隐患和环境问题,同时整个寺院增强了空间上的层次感,避免原先开门见山、景点突兀的缺陷。大雄宝殿移位后,广场面积的增大,有效地改善进深较短、空间较小带来的视觉逼仄感,为重大香期及大型活动提供容积可观的场地,也为有效疏散人流提供了可能。

不仅如此,各殿堂之间按照主次程序,留有适当的距离,增加了大块绿化面积,构建出神圣庄严的宗教活动区、富有人文气息的殿堂景观、清新怡人的绿化环境三位一体的全新都市寺院的合理格局。整个玉佛禅寺在寺院面貌、人文景观、宗教氛围、生态环境等方面均有了一个较大的改观。

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