古建修缮技术在古华轩维修中的应用

2020-03-22 13:33纪婕郑欢
建材与装饰 2020年5期
关键词:古建屋面构件

纪婕郑欢

(1.北京财贸职业学院 北京 101101 2.北京六建集团有限责任公司古建工程分公司 北京 100103)

北京故宫(又称“紫禁城”)是我国古代最具代表性和研究价值的古建筑群,其浩大的维修和保护工程自2005年开始,至2020年将全部竣工,届时正值故宫建成600年之际,将为我国乃至世界的古建保护和维修写下浓墨重彩的一笔。

宁寿宫区建筑群位于紫禁城东部,于清乾隆三十七年(1772年)建成,嘉庆七年(1802年)修葺,光绪十七年(1891年)重修[1]。宁寿宫的花园庭院分布在“后寝”一区,庭院不大,北部是一座体量适宜、比例匀称的敞轩。在轩前稍偏西一侧,是乾隆皇帝题诗赞誉的古楸,其附近滋生出几株亭亭玉立的小树,乾隆有诗道:“楸根生子孙,”这座轩也因此而得名——古华轩[2]。

关于古华轩的历次维修,有文献记载的分别发生在嘉庆年间、光绪年间和解放后,最后一次发生在1980年。之后古华轩并未得到全面保护,目前多处出现了瓦面松动渗漏、木构件腐朽等状况。

1 古华轩修缮的依据和原则

1.1 古华轩修缮的依据

中国古代建筑发展至明清时期,尤其是皇家宫殿群,经过几千年的不断演变,其建筑类型、结构、材料、施工方法和工艺已日趋完善,尤以清雍正十二年颁布的工部《工程做法》为代表,在此之后的营建工程均以此为标准,木作、瓦作、石作、油漆作、彩画作、搭材作等各作严格遵守《工程做法》中的做法要求[1]。

在此基础上,还要遵守《中华人民共和国文物保护法》、《中华人民共和国文物保护法实施细则》、《中国文物古迹保护准则》和《文物保护工程管理办法》等相关内容。

修缮开工之前,要认真研究古华轩现状实测图、现场勘查记录以及历史档案等资料,保证使用传统材料、传统工艺和传统的故宫古建做法。

1.2 古华轩修缮的原则

范丽业在《古建修缮技术中的几个问题》中提到,古建筑修缮遵循“修旧如旧”的原则,恢复历史原貌,最少干预,采取的保护措施以缓解损伤及文物安全为主要目标,正确把握审美标准;保存文物建筑不同时代有价值的信息,保存原有建筑的构件;尊重建筑原有结构、材料和工艺作法[3]。古华轩维修也严格遵守“不改变文物原状”的原则,主要的维修手法采用该建筑现有传统做法,以排除结构险情、修补损伤构件和恢复文物健康为目的,通过修缮和保护,使这一具有典型乾隆时期特色的建筑物继续向世人展示其完整的建筑外形和工艺特点。具体原则如下:

(1)严格使用传统材料、传统工艺和传统做法施工,维修中原有建筑材料尽可能使用。

(2)由于建筑物多年以来未做全面保护,目前状况较差,多处瓦面松动、渗漏、木构件腐朽,因此拟对出现险情的局部进行防护加固和原状整修。加固部分使用传统工艺和做法,并要与原结构、原构件连接可靠。

(3)为保证古建的历史文化价值和观赏者感受,应最大程度降低修缮对原建筑的干预度,保证材料真实性。当确需使用新材料、新技术时,应掌握充分的科学依据,提前进行必要的试验,并证明确实有效可行,方可实施。

(4)对需要更换的木构件的防虫、防腐、防白蚁处理要由专业单位制定方案、药剂,并现场指导实施。

2 古华轩修缮前概况

古华轩一区基础、大木、墙体、屋顶等大部分建筑主体结构基本安全,说明历史上多次修缮有效保障了结构的安全稳定,个别木构件由于气候等自然原因收缩开裂或表层糟朽,病害程度尚在允许的安全范围之内。但由于距离最近一次的大规模维修毕竟过去几十年,屋面天沟漏雨严重、瓦顶捉节夹垄灰酥松且瓦件缺失,墙体表皮脱落、抹灰层空鼓,琉璃构件和石材构件均有不同程度的风化,造成在屋顶瓦面、大木构架、斗拱、台基地面、墙面等均存在不同程度的残损和安全隐患;同时院落地面砖体碎裂,杂草丛生,起拱不平如图1~图3所示。

图1 琉璃构件风化

图2 屋面损伤

图3 苫背层和瓦瓦泥损伤、捉节夹垄灰酥松

通过查阅相关档案和文献,古华轩区域的建筑物屋面多采用焦砟灰背做法,该做法价格低廉,却能有效的减少木构件荷载,提高强度和刚度,是20个世纪50年代古建维修比较流行的方法。但是该做法容易出现屋面渗漏,造成构件腐朽,根据腐朽情况迟早要进行再次维修。

虫害是木构件另一常见病害。该区域维修前在多处木构件上发现蛀蚀现象,经过相关科技人员检测,确定没有活体虫害和白蚁危害,但是后期还需要进行再次检查,并对更换的木构件进行统一防虫防蛀处理。

3 主要部位病害原因分析及修缮方案

3.1 屋顶瓦面

古华轩屋顶瓦面形制为六样黄琉璃绿剪边,卷棚歇山式顶,五跑小兽。瓦垄前后坡各56垄,两山各36垄。

3.1.1 主要病害和原因分析

屋顶瓦面檐头水渍严重,屋面长草,捉节夹垄灰大部分脱落,琉璃瓦件松动、脱釉较为普遍;西南角、西北角和东北角小兽均有一定程度损伤或缺失。屋面苫背两层,下层焦砟背,上层白灰背厚20mm。

以上病害基本属于自然原因造成,保存状况较差,历史上维修过的望板基本全部腐朽,如图4所示。

图4 望板腐朽

3.1.2 修缮方案

屋面逐层揭至椽望,连檐瓦口和望板等木构件维修后,须按传统做法重新苫背和瓦瓦;更换添配各类仙人和戗兽。

苫背瓦瓦做法:

(1)望板上涂刷防腐油两道,苫100:3:5麻刀青灰护板灰一道,厚度为15mm,使其坚实平整,基本干燥后苫泥背。

(2)苫4:6掺灰泥背,总厚度平均80mm,分三次苫齐,每次轧实厚度不不大于30mm;分层抹平并拍实,每层苫好须经干燥后再苫下一道。

(3)苫100:5:10大麻刀青灰背,总厚30mm,分两次苫齐,每次轧实厚度为15mm,分层赶轧,表面坚实后刷浆压光,待灰背干燥后瓦瓦。

(4)瓦瓦使用4:6掺灰泥,瓦件须工人亲手检验,发现变形或者破裂不得使用。扎缝使用100:3:5麻刀青灰,黄琉璃瓦用100:3:5麻刀红灰捉节夹垄,蓝绿琉璃瓦用麻刀青灰捉节夹垄,要求瓦瓦泥饱满,瓦翅背实,雄头灰挤严,随瓦随夹垄,睁眼一致并不大于35mm,捉节勾抹严实。瓦面须当均垄直,底瓦不侧偏,盖瓦不跳丝,瓦面擦拭干净。

调脊做法:

瓦面瓦齐后,拴线以100:3:5麻刀红灰捏当沟,蓝绿琉璃瓦用麻刀青灰捏当沟,分层填馅苫小背调脊。要求两坡一致,分层挂线,正脊要平直,垂脊囊和缓一致,填馅饱满,小背苫赶轧坚实,碰头灰挤严,扣脊瓦接缝处100:3:5小麻刀红灰捉夹严实,表面轧光擦净。

⑩松冈环:《南京战·寻找被封闭的记忆——侵华日军原士兵102人的证言》,新内如等译,上海辞书出版社2002年版,第63~64页。

仙人小兽做法:

对该类构件,尽可能保存和使用原有构件。已经断裂但保留完整的,用清水冲洗除掉灰土及清洗污染物,涂刷石材强化剂,然后使用德国产环氧树脂粘接。

天沟防水层做法:

防水层铺设时与墙体连接处,要将墙体灰皮砍下上卷500mm左右。铺设后墙体重做抹灰刷浆。

(1)对基层表面进行清理,清除表面浮灰、泛碱和灰浆等杂物;用棕刷蘸水湿润、冲洗基层表面。

(2)表面干燥后,涂刷渗透型防水乳液两遍,自然条件下干燥后12h后,使用整体铺网涂刷工艺,用较硬鬃刷刷柔性防水涂料两遍。第一遍涂完后,立即将增强纤维网嵌入涂层中,在干结前,进行第二遍涂刷,涂层厚度不应小于2mm。涂层硬化后潮湿养护72h。防水和防渗施工后7d进行施工验收。

3.2 木构件

3.2.1 主要病害和原因分析

古华轩天花以上大木构件形态基本完好,有大面积陈旧水渍,木构架灰土沉积严重。经初步探测柱子无沉降,从报告可知2A、1D柱南侧在距地面20cm高度有轻微腐朽,但4C柱根腐朽明显,深度15cm左右,檩损伤如图5所示。

图5 搭交檐檩损伤

木构件病害原因主要是木材自身材性经历若干年的自然干裂,木材柱根腐朽是由于日久天长自然原因形成,无人为破坏痕迹,但是考虑到整体安全,需要对腐朽部位进行镶补加固,严重腐朽、虫蛀或开裂不能采用修补、加固方法处时,可考虑更换新柱。

梁枋、檩:

该部位主要表现为构件开裂和腐朽,当裂缝宽度大于2cm时,用干燥木材进行剔补,用环氧树脂木材镶补进中空部分。

柱:

(1)墙内柱柱根腐朽高度不超过1/3柱高时,使用原材料木料墩接,并加铁箍。

(2)柱表皮腐朽深度不超过柱根直径的1/2时,使用原材质木料和环氧树脂拼接镶补。

(3)墙内柱严重腐朽、虫蛀或开裂,需使用原材料按原样更换时,拆除被更换柱的周围板墙、木龙骨和砖块,对梁枋等构件进行支顶操作,确保支撑牢固后方可操作。维修后要做防潮处理,待墙内柱子干燥后涂刷防虫防腐防白蚁药剂。

椽飞:

当椽表层腐朽深度小于或等于1cm时,用铁刷对腐朽部分清除干净后即可,无需镶补;当腐朽深度超过1cm且未大于缘径1/3时,应进行镶补粘接;当腐朽深度超过缘径1/3但缘后尾因腐朽达不到两尾长度的,按原样式进行更换。

4 修缮工程的时效性

对古建的维修保护是建立在现场勘查记录基础上的,其勘查时的残损情况是制定修缮方案的重要依据之一,因此可想其时效性也是随方案一起孕育而生的。如果由于各种原因没有及时进行方案制定或修缮保护,建筑物每天都在接受自然环境的侵蚀,如保护不善还可能加入人为因素,加速古建的损伤,所以勘查、设计和施工应密切配合,如确因不可抗力造成无法及时按照勘查方案进行维修保护,则应在正式修缮之前进行再次勘查,确定有效方案,确保古建生命力得到延续。

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