木结构古宅更新改造项目中的施工管理研究

许羿铭

上海建工一建集团有限公司 上海 200120

1 工程概况

上海市闵行区马桥镇某商业及办公项目包含2个地块，均为木结构古宅商业别墅办公，设计包含低层古宅别墅办公、商业办公及配套房等。整个项目主要材料为木材、石材、玻璃、白色涂料与深色钢材，局部搭配深色石材。建筑风格采用简洁的几何体块，搭配细致精美的细部设计。在门窗设计上直接抽取中国传统建筑中门窗的花格形式，结合石材、玻璃、木材、青砖等传统材料，让现代语汇与传统语汇完美结合，从而形成一种低调奢华的建筑风格。

2 项目难点

2.1 新旧木石料构件的结合

本工程采用新木石料结合老木石料共同使用的工艺，部分石墩、木架等为原老木结构古宅建筑保留下来的材料，但传统名居中的老木构件经过岁月侵袭多数会出现腐朽、劈裂、位移、变形等问题，如何在施工过程中让老的构件材料修复并与新构件材料结合使用是本工程中的施工难点[1]。

木构件的腐朽、劈裂、位移、变形等主要表现在以下部位：

1）柱子：大柱作为木结构体系中一个重要的支撑构件，其重要性不言而喻。但因柱身竖向受力大，且防潮措施较差，往往容易出现柱身糟朽、变形、劈裂等现象，柱根因离基础底面较近，更容易腐朽。

2）大木构架：大木构架作为木结构的桁架体系，其主要连接方式是榫卯连接，因其所承受的屋顶荷载较大，随着时间的推移及雨雪天气的影响，大木构架容易出现脱榫、变形、破损等现象。

3）斗拱：木结构体系中，斗拱件数最多，且形式复杂，搭接严密，在外力的作用下，容易出现变形、位移等现象，而且常伴随卯口出现裂缝、榫头断裂、小斗脱节等情况的发生。

2.2 木构件的拼装

本工程每个单体均有百余根木柱，每个木柱下的石柱础形态各异，直径、形状、纹饰、槽口等均不相同。大木构件的大小、榫卯口的留置位置等也不尽相同，如何对众多构件分类分位置进行唯一性标识，从而避免拼装过程中因安装位置出错造成的工期返工，并且在拼装过程中尽可能节约拼装时间是本工程的重点和又一难点。

2.3 木结构的防火保护

本工程的木构件和木结构单体的数量多，且各单体之间的间距较近，一旦发生火灾便容易出现“火烧连营”的后果，如何保证施工及交付使用过程中的防火保护措施是本工程管理的重中之重。

3 木结构古宅总体施工方案

3.1 古宅木结构材料的加工

因本工程木结构不仅包含新木料，同时包含较多老建筑保留下来的老木石料，所以工程涉及木结构建筑的修缮、重建以及新建。为了保证构件材料的加工安全，本工程实行了全新的建造模式，在项目外部设木结构加工仓库，在仓库里面对材料进行分门别类的整理、加工、修缮以及登记等，不仅大大解决了材料构件繁多，占用场地较大的问题，同时可以规范化地对加工场地进行管理，有效避免火灾、蚁虫等灾害，并且材料在仓库内均做了唯一性标记，运至现场后即可对号使用，极大地缩短了木结构的生产周期。

3.1.1 老构件的加工处理

本工程中需要使用的老构件材料，按种类、功能、位置等进行划分，对需要修复的构件可通过以下办法进行修复后使用。

1）墩接柱根、包镶柱根。在柱墩腐朽严重的情况下，一般采取墩接柱根的方法，常规做法是将拼接在一起的2根柱料各刻去1/2的部位作为搭接区域，搭接长度可取柱子直径的1.0～1.5倍，在搭接区域用扁钢或螺栓箍紧，从而增强大柱整体性。而当柱根圆周1/2或1/2以上的表面腐朽时，如果必须使用，则可在腐朽深度不是非常深的情况下采取包镶柱根的工艺，常规做法是用工具将腐朽的部位凿除干净，然后制作包镶料将柱心外围一周包裹住，并使包镶料与柱子的外径一致，最后用铁箍箍紧。

2）大木归安、拆安。当木结构的大木构架出现脱榫、变形、破损的情况时，在构架安装前应对出现破损的构件进行修复，类似于木结构的归安和拆安的方法。

3）斗拱整修，遇到老的斗拱材料出现裂缝、榫头断裂、小斗脱节等情况时，应对破损严重的构件材料进行修复，构件破损严重无法修复时，则需要替换，替换的构件应严格按照原有样式进行仿制。

3.1.2 大木构件的制作加工

本工程所使用的大木构件均按传统大木制作工艺来加工完成。其质量关键点一是选对材、选好材，二是控制工程用材含水率不大于20%，穿枋连接件及榫卯件含水率不应大于15%。如果在木料没有干透的情况下便加工安装，便会因木料表面水分蒸发快，内部水分保留时间长，导致内外收缩不一致的情况，长此以往就容易出现木料劈裂，从而降低木料的使用强度。

针对本工程中出现裂缝的老构件材料，如果木料裂痕宽度不大于3 mm，可以采用与其相同木材材质的细木粉拌环氧树脂胶填实括平；当木料裂痕宽度大于3 mm时，可在裂痕处填塞颜色相近的同种木料，并用环氧树脂填实，最后在垂直于裂痕的两边用竹钉固定。当老构件存在柱脚腐朽的问题时，可采用墩接柱根和包镶柱根的办法解决。

3.1.3 丈杆的制作加工

丈杆是木结构施工的专用工具，其有2种主要功能：一是可以作为施工参考，二是度量功能。丈杆有总丈杆和分丈杆之分，总丈杆对木结构的宽度、深度、高度等进行度量，分丈杆则细化不同构件的尺寸。在大木构架加工前，把所需要的构件高、宽、深、卯榫部位等都反映在丈杆上，然后参照丈杆进行画线。大木构件安装的过程中，也常常用丈杆来复核木构件的安装部位。

3.1.4 柱子的制作加工

柱的加工需要在处理好的柱料两端画出十字线，两端的十字线应互相垂直，通过观察柱料每个面的外观质量等因素，确定正面和侧面。然后用柱丈杆在柱身刻出柱子的柱头、柱脚、卯眼线、管脚榫等部位，

传统木结构中，有许多种柱子组成承重体系，可以根据柱子的部位功能进行区分，其制作、加工、画线的方式与上述基本雷同。

3.1.5 梁类构件的制作加工

在已经初步加工好的木料上画出平分中线，在中线上分别画出标高和梁的位置，并在木料上反映出水平线和抬头线。在梁的各面画出中线、抬头线以及水平线等，再在梁每个面的1/10尺寸部位弹出底面及侧面的滚楞线。用分丈杆画出梁头以及各步架的中线、外断线、卯榫位置等，同时需要将这些画出的线引到其他几个面上。

3.1.6 枋类构件的制作加工

在已经制备好的木料两端，枋子长身的上、下两面弹好中线，滚楞线引到4个角上。用面宽分丈杆上画的面宽（柱子中—中）尺寸，在枋子上画出柱间净宽尺寸，并在枋子的两头部位各加出枋子榫长度，截掉超长的部分，用柱子断面样板，弹出柱子外边线与枋子交叉的弧线。以枋子的中心线为参照，在中间画出燕尾榫，并呈大头状。按设计要求将燕尾榫侧面肩膀线，用方尺引到枋子侧面，并在其中刻上断肩符号。用同样的方法画出枋子底部的燕尾榫和肩膀线，之后，在枋子上面注明大木的具体部位。

3.1.7 楼栅、桁、檩类构件的制作加工

在已经加工制备好的规格料迎头上画出两端互相平行的十字中线。同时将中线引到桁、檩长身的各个面。在桁、檩条上，用面宽丈杆辅助画出檩子的肩膀尺寸，在桁、檩条的一头留出燕尾榫长，另一头按榫的具体长度，从中心线向内部标记出接头燕尾口的尺寸，并需标记出燕尾榫和卯口线。桁、檩两端搁置在梁枋上，梁头有鼻子榫，因为梁架各个标高的宽度尺寸不同，梁头鼻子的尺寸也不尽相同。

3.2 古宅木结构拼装技术

3.2.1 石柱础的安放

石柱础作为木柱的基础，种类多样，造型各异，为了保证石柱础的精准定位，在加工过程中，每个石柱础就被做了标记，注明了其放置的部位、缺口方向等。现场施工人员只需按照标记将石柱础放在唯一固定的位置即可。

3.2.2 大木安装顺序

大木的安装顺序，归纳为“对号入座，切记勿忘，先内后外，先下后上，下架装齐，验核丈量，吊直校正，牢固支戗，上下构件，顺序安装，中线相对，勤校勤量，大木装齐，再装望板椽，瓦作完成，方可撒戗”。在大木的制作和安装施工中，需严格按照图纸及传统施工工艺要求及木构件上的编号来修整、调换制作和安装，正式吊装前需将某一榀的木构件先在地面拼装完成方可吊装。

3.2.3 拼板的安装

为确保木板接缝处不受木材含水率变化而出现干缩透亮，需将接缝做凹凸接口，内凹和外凸尺寸为深与长的1/10，厚度为板材厚度的1/4～1/3。

3.2.4 门槛、抱框安装

1）按照图纸尺寸和相关工艺要求，加工好规格料，按需留荒并打截备用。

2）下槛的加工长度按门的净面宽加上抱肩尺寸确定。两端的居中部位需剔凿溜销口子，外边需楞起八字线口。上边留出需要的抱框卯眼，下边做出对应的门枕石口子。

3）安装时用上起下落的方式进行安放，安放过程中要凿除与柱顶石相抵的部位，在柱根部位栽溜销榫。

3.2.5 木门窗框安装

1）木门窗框安装前应熟悉门窗框的部位及标高，注意门扇开启的方向，门窗框是里平、外平还是立在墙中等，做到按图立口。

2）木门窗框安装前要进行安装前检查，重点检查洞口的尺寸是否正确，垂直度是否标准，以及木砖数量是否满足要求，等等。如检查过程中发现问题，应尽快修理好。除此之外，窗框安装前需对门窗框成品进行检查，校正规方，拉好水平拉条和斜拉条（不应少于2根），用线锤找直吊正，以避免门窗框在安装过程中变形和错位。

3.2.6 小青瓦安装

小青瓦安装前应进行多次雨天的复试或人工洒水，无渗漏现象后，方可铺设。瓦件的质量、型号，选用的砂浆和黏结剂的种类都要符合设计要求。根据瓦片的型号规格合理安放瓦陇，对瓦陇位置进行弹线。为保护防水层，上屋面操作工应穿胶底平跟鞋。屋面盖瓦完成后，及时做好清理，从而确保瓦屋面的干净整洁。

4 古宅木结构成品保护

对古宅建筑的成品保护主要体现在施工过程中及交付使用阶段的木结构防白蚁及防火问题。木结构材料在加工过程中均需作防白蚁处理，此处浅谈木结构施工过程的防火保护工作。

4.1 木结构易失火的原因

1）良好的燃烧条件：木结构的主要材料是木材，这是木结构建筑容易失火的主要原因。另外木结构建筑内部的通风条件都相对较好，氧气供应充足，燃烧速度快。

2）木结构易发生“火烧连营”：本工程是由各木结构单体组成各种庭院型的建筑，每个庭院之间间距小，从消防的角度来看，这种布局有着很大的火灾隐患。如果其中一处起火很容易使得相邻的木构建筑快速、大面积起火。

4.2 木结构火灾的避免

针对本工程的建筑分布与特点，为避免火灾的发生可从以下几方面着手解决；

1）加强管理：一是在项目部内部组建消防安全小组，消防安全小组由项目经理牵头；二是确定消防安全小组的日常安全管理任务，务必做到定期检查；三是建立健全各项相关的消防安全制度；四是要建立防火档案，将传统民居自身情况和管理使用的基本情况进行详细记录。

2）改善防火条件：一是在施工过程中，在成品木结构及木材料范围内禁止堆放可燃物品，施工用易燃易爆的化学危险物品按消防安全在要求距离外隔离存储；二是禁止在木结构周围搭建易燃的临时仓库及加工棚等；三是在设计要求的范围内对一些重要的木构件喷涂防火涂料；四是在施工场地布置过程中留设防火通道及必要的转弯区域等，消防用水和生产用水需分别布置。

5 结语

本工程作为上海市极少数的密集型木结构古宅院落，不管在结构形式上还是材料加工上都比较典型，项目开工之前便受到社会各界的广泛关注。为了保证工程的顺利进行，项目部在工程前期做了大量的准备工作，工程管理过程中的施工与管理经验也获得了业主及各相关部门的一致好评。本文在对木结构工程的加工、拼装与保护的基础上介绍了本工程的施工管理及技术经验，并以此分享给需要的读者，希望能起到一定的借鉴作用。