淺析古建筑木構(gòu)梁架的保護(hù)與維修
中國古代建筑的保護(hù)與維修一書于1986年由文物出版社出版、祁英濤先生編著。全書共分九章，分別為：保養(yǎng)與維修工程概述；屋面的保養(yǎng)與維修；木構(gòu)梁架的維修；裝修的維修；油飾、彩畫的維修；其他結(jié)構(gòu)的維修；施工腳手架；木構(gòu)古建防止自然災(zāi)害的常識(shí)；中國古代壁畫的揭取、修復(fù)與復(fù)原安裝等內(nèi)容。縱覽全書，可以看出此書的講述采取“依病處方”的辦法，依據(jù)不同構(gòu)件的殘毀情況。首先分析“病因”然后介紹一些常用的處理方法。書中講述的內(nèi)容主要以木構(gòu)件的維修為主，屬于木結(jié)構(gòu)建筑中的磚、瓦、石等結(jié)構(gòu)部分也包括在內(nèi)。同時(shí)，此書注重理論與實(shí)際相結(jié)合，是古建筑保護(hù)與維修工作的一本具有可讀性的工具書。在實(shí)際工作中也具有一定的參考價(jià)值。
通過一段時(shí)間的認(rèn)真閱讀，我對(duì)書中所講的保護(hù)與維修方面的內(nèi)容有了初步的認(rèn)識(shí)。尤其是木構(gòu)梁架的維修是此書的重點(diǎn)。書中圍繞木構(gòu)梁架的搶救措施；椽子的維修；檁的維修；梁、枋的維修；斗拱的維修；柱子的維修；整體梁架的加固；古代“偷梁換柱”的技術(shù)；拆卸木構(gòu)架的方法與步驟；安裝木構(gòu)架的方法與步驟；拆卸與安裝的機(jī)械設(shè)備；施工現(xiàn)場的木材干燥等十二個(gè)小節(jié)對(duì)木構(gòu)梁架的維修做了全面的闡述，使我受益匪淺。
我認(rèn)為，在古建筑中的保護(hù)與維修中木構(gòu)梁架的維修是整個(gè)維修項(xiàng)目中的重要組成部分。其中梁、柱、檁、枋、斗拱的損壞，對(duì)建筑物的安全影響較大。學(xué)習(xí)好木構(gòu)梁架的保護(hù)維修方法在古建維修工作中存在著舉足輕重的作用。在此，我淺談一下我從中獲得的感受。
一、木構(gòu)梁架的搶救措施
木結(jié)構(gòu)古建筑物，由于年久失修，遇有地震或其它意外的原因，常易發(fā)生梁架歪閃，構(gòu)件朽折等現(xiàn)象，須立即采取搶救措施。這種搶救措施主要是在不具備徹底修理的情況下進(jìn)行的。但是有些已經(jīng)決定徹底維修的工程，也因前期一系列的施工準(zhǔn)備工作，需要相當(dāng)長的時(shí)間，為了建筑物的安全，有時(shí)仍需在正式施工前，先做臨時(shí)支撐或拆除而保存物件。在整個(gè)木構(gòu)梁架的搶救措施中主要通過兩個(gè)方面來進(jìn)行：（1）臨時(shí)支撐。（2）拆卸保存。
所謂臨時(shí)支撐就是在徹底維修施工前為了建筑的安全對(duì)整體式局部梁架歪閃以及各木構(gòu)件的殘毀程度進(jìn)行臨時(shí)性的加固、保護(hù)，以作出正確的判斷，為進(jìn)一步維修做好基礎(chǔ)工作。整體或局部梁架歪閃這種情況大多是因?yàn)槟昃檬藁蛴鐾蝗粍×艺饎?dòng)而引起的。也有因?yàn)閭€(gè)別部位基礎(chǔ)松軟、下沉，逐步發(fā)展而引起的。遇到這種情況最簡單的辦法是面對(duì)歪閃方向進(jìn)行支撐、保護(hù)。支撐應(yīng)用圓木或方木完成。在具體操作中要根據(jù)不同的現(xiàn)象使用不同直徑的撐桿使其形成一個(gè)有力的三角形支架，以起到加固、保護(hù)的作用。在遇到個(gè)別構(gòu)件出現(xiàn)殘毀、變形、折斷、彎垂等情況時(shí)，同樣可以在變形、折斷處或彎垂最大的部位支頂木柱或加鐵鋦子加固即可。遇到柱跟糟朽下沉等現(xiàn)象時(shí)，一般情況在柱的里側(cè)大梁頭的底皮和斗拱正面第一跳翹頭處各加一根頂柱以減輕本身的荷 載。這些對(duì)木構(gòu)架臨時(shí)性的支撐工作，有一個(gè)共同的要求就是必須牢固可靠。在以后的徹底維修時(shí)易于取除，同時(shí)不要過多的損傷原有構(gòu)件。所以我認(rèn)為在具體工作中要根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同、殘毀程度的不同，在現(xiàn)場對(duì)損壞的情況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，做出切實(shí)可行的方案，以簡單可行的方法達(dá)到臨時(shí)保護(hù)的最佳狀態(tài)。
拆卸保存是針對(duì)殘毀特別嚴(yán)重的建筑物，在沒有條件進(jìn)行徹底維修前，對(duì)現(xiàn)有保存較為完整的構(gòu)件，進(jìn)行合理有效的拆卸保護(hù)，以防止殘毀程度擴(kuò)大，為以后的徹底維修做好基礎(chǔ)工作。
以上這些搶救性的保護(hù)維修方法，在具體的古建維修工作中我認(rèn)為是十分必要的，也是切實(shí)可行的。對(duì)那些大型災(zāi)害的緊急修繕工程以及不具備徹底維修的工程是最為有力的保護(hù)方法。
二、木構(gòu)梁架中各種構(gòu)件的維修方法
在古建筑維修中木構(gòu)梁架建筑所包含的各種構(gòu)件十分復(fù)雜，種類繁多，其中主要有：椽子、檁、梁、枋、斗拱、柱等幾部分，這些構(gòu)件在整個(gè)建筑中起到支撐、連接等作用。是木構(gòu)架的重要組成。書中對(duì)這些構(gòu)件的常見維修方法作了十分具體的解釋。
椽子是木構(gòu)架最上層的構(gòu)件。在屋頂漏雨的情況下，它是最先被侵蝕的部分，在維修工作中也是更換比例最大的部分，其毀壞的情況多為糟朽、劈裂、彎垂等。在具體維修工作中對(duì)殘毀的舊椽是否更換，有一些具體的參考數(shù)據(jù)。
（1）糟朽：局部糟朽不超過原有直徑2/5的認(rèn)為是可用構(gòu)件。
（2）劈裂：深不超過1/2直徑、長度不超過全長2/3認(rèn)為是可用構(gòu)件。
（3）彎垂：由于受力超重而彎曲的，不超過長度2%的認(rèn)為是可用構(gòu)件。
這些數(shù)據(jù)在具體的維修中是十分重要的，為我們做出了準(zhǔn)確的定位，其次在加固椽子時(shí)，對(duì)于細(xì)小的裂縫一般暫不處理。在油飾或斷白時(shí)刮膩?zhàn)庸疵驀?yán)密即可。較大的裂縫（0.2—0.5厘米）嵌補(bǔ)木條，有膠粘牢或在外圍用薄鐵條（寬約2厘米）包釘加固。糟朽的椽子應(yīng)將糟朽處砍凈，用拆下舊椽料按糟朽部分的形狀尺寸，砍好再用膠粘牢。椽子頂面、糟朽在1厘米以內(nèi)的一般只將糟朽部分砍刮干凈，不再釘補(bǔ)，對(duì)于確實(shí)要更換的，原則上盡量使用舊料。
檁子損壞的情況，常見的有拔榫、折斷、劈裂、彎垂和向外滾動(dòng)等現(xiàn)象，通常采取修補(bǔ)并在隱藏處增加預(yù)防性構(gòu)件。拔榫這種原因主要是由于梁架歪閃、檁頭榫卯又比較簡單，遇到劇烈震動(dòng)容易拔榫，如榫頭完整，在歸按梁架時(shí)便于歸回原位，并在接頭處兩側(cè)各用一枚鐵鋦子加固即可。如遇到糟朽、折斷等情況，可根據(jù)糟朽的程度進(jìn)行更換或釘補(bǔ)。折斷情況裂紋貫穿上下時(shí)，需要及時(shí)更換。僅底部有折斷裂紋，高度不超過直徑的1/4時(shí)，可以加釘1—2道鐵箍或用環(huán)氧樹脂灌縫后進(jìn)行加固。劈裂長度超過全長2/3、深度超過直徑1/3的應(yīng)更換，其它情況加1—2道鐵箍即可。彎垂超過1/100的應(yīng)更換新構(gòu)件。其它程度可在檁上皮釘椽處加釘木條墊平。
梁、枋作為木構(gòu)架中的主要構(gòu)件，是大型維修工程中的主要項(xiàng)目之一。從力學(xué)的角度分析，上部承受壓力。下部承受拉力，屬于受彎曲構(gòu)件。這種構(gòu)件常常荷重大或年久失修，出現(xiàn)彎曲劈裂和底部折斷等現(xiàn)象。但是一般彎垂尺寸較大時(shí)必然先出現(xiàn)劈裂現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)在梁底部的劈裂紋發(fā)生垂直方向折斷。對(duì)于這些裂紋的處理，大梁側(cè)面裂紋長度不超過梁長1/2，深度不超過梁寬1/4的，在此限度內(nèi)的一般只加2—3道鐵箍加固防止繼續(xù)開裂。裂縫寬度超過0.5厘米時(shí)在加鐵箍之前應(yīng)用舊木條嵌補(bǔ)嚴(yán)實(shí)、用膠粘牢。如遇底部斷裂的情況說明大梁底部承受拉力斷面減小。對(duì)剩余部分進(jìn)行計(jì)算，如超過允許應(yīng)力20%以上，應(yīng)及時(shí)更換。其他范圍內(nèi)可作加固處理。彎垂現(xiàn)象，一般情況下在允許范圍以內(nèi)的彎垂是正常現(xiàn)象。其它現(xiàn)象可在拆卸后將構(gòu)件反轉(zhuǎn)放置，用重物加壓，如能恢復(fù)到允許范圍以內(nèi)即認(rèn)為可用構(gòu)件。但是在重要古建筑中，大梁彎垂經(jīng)過反復(fù)加壓處理后，仍不能恢復(fù)時(shí)，如無嚴(yán)重糟朽、折斷現(xiàn)象，也不主張更換新構(gòu)件，可用高分子材料灌注裂縫并在主要受力點(diǎn)支撐細(xì)鋼柱以保持它的史證價(jià)值。
通過這些我認(rèn)為這充分說明了古建筑中原始資料的重要性以及古建“修舊如舊”的宗旨。這些常用的方法是完全建立在對(duì)古建筑以及文物本身高度負(fù)責(zé)的前提下進(jìn)行的，是我們這些文物工作者值得學(xué)習(xí)和思考的。
枋也是木構(gòu)建筑中的重要構(gòu)件。其中，承椽枋是最容易發(fā)生扭閃的構(gòu)件。主要原因時(shí)它的結(jié)構(gòu)式樣與受力情況所決定。對(duì)于扭閃的處理，首先進(jìn)行防止檁向外滾動(dòng)的處理。通常是在檁與梁之間加鐵釘?shù)酢Ｔ僖莱写什煌慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。額枋常見的情況大多是糟朽、劈裂、彎垂。但額枋與柱相交的榫頭常因梁架歪閃拔出，甚至劈裂折斷，榫頭完整的在安裝時(shí)按原位歸安。并在柱頭處用鐵活連接在石額枋頭，防止拔榫。劈裂折斷或糟朽時(shí)，可補(bǔ)換新榫頭。
總體來說，我認(rèn)為在對(duì)梁、枋的維修和更換中，應(yīng)首先保證所更換的構(gòu)件在原始尺寸、材料、風(fēng)格上與原貌相同，能不更換的盡量不更換，保持原有古建筑的整體風(fēng)貌，這就要求我們?cè)诰唧w工作中要更加嚴(yán)謹(jǐn)。對(duì)所維修的構(gòu)件認(rèn)真分析，做出正確可行的方法，以達(dá)到古建維修“修舊如舊”的高度宗旨。
斗拱在古建筑中構(gòu)件數(shù)量最多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，富于變化。因此極易發(fā)生扭曲變形，榫頭折斷、劈裂、糟朽、斗拱斷落、小斗滑脫等現(xiàn)象。在這些復(fù)雜多變的構(gòu)件中，大體可分為斗、拱、昂三個(gè)部分。因此對(duì)這三個(gè)部分的修補(bǔ)顯得十分重要。其次再進(jìn)行整朵斗拱的歸整。
⑴ 斗：劈裂為兩半，斷紋能對(duì)齊的，粘接后應(yīng)繼續(xù)使用。斷紋不能對(duì)齊或嚴(yán)重糟朽的應(yīng)更換。
⑵ 拱：劈裂未斷的可灌縫粘牢。左右扭曲不超過0.3厘米的應(yīng)繼續(xù)使用，超過的可更換。榫頭斷裂無糟朽現(xiàn)象的灌漿粘牢，糟朽嚴(yán)重的可鋸掉后接榫，按原有式樣尺寸制作。
⑶ 昂：最常發(fā)生的是昂嘴斷裂，甚至脫落。脫落時(shí)照原樣用于干燥硬雜木補(bǔ)配，與舊構(gòu)件相接、平接或榫接。
以上這些斗拱的常見殘毀現(xiàn)象以及維修方法都是我們?cè)诰唧w工作時(shí)經(jīng)常見到和用到的，書中的詳細(xì)闡述使我在理論上又有了進(jìn)一步的提高，實(shí)用價(jià)值很高，對(duì)我?guī)椭艽蟆?/p>
柱子是整體古建筑中的重要組成部分。中國民間諺語有“立柱頂千斤”之說。是整體梁架下層的支撐構(gòu)件，在具體維修中常見的有糟朽、劈裂、下沉、歪閃以及蛀空等現(xiàn)象。柱子劈裂大多數(shù)情況不是因受重力而引起的，多是由于木材在干燥過程中或是建成后年久失修、受大氣干濕變化而引起的。縫寬超過0.5厘米的用舊木條粘牢補(bǔ)嚴(yán)；縫寬在3—5厘米以上，深達(dá)木心的粘補(bǔ)后還需加鐵箍1—2道，所加鐵箍應(yīng)嵌入柱內(nèi)，外皮與柱外皮齊平。柱子如遇糟朽，一般用剔補(bǔ)與墩接兩種方法進(jìn)行維修，僅表皮糟朽核心完整不超過柱跟直徑1/2時(shí)，采取剔補(bǔ)加固的方法，將糟朽部分剔除干凈，用干燥舊木按原式樣、尺寸補(bǔ)配整齊。糟朽十分嚴(yán)重自根部向上高度不超過柱高1/4時(shí)，通常采用墩接柱根的方法。
以上這些木構(gòu)梁架各種構(gòu)件的維修方法，書中根據(jù)實(shí)際情況作了詳細(xì)的講述，方法簡單易學(xué)，由淺入深。因此我認(rèn)為它是整個(gè)古建維修中非常重要也是必須掌握的方法。對(duì)我們今后在實(shí)際工作中的具體操作起到了很好的幫助作用，也提供了十分寶貴的經(jīng)驗(yàn)，是我們應(yīng)該長期學(xué)習(xí)和研究的重要書籍。
總之，通過對(duì)全書的學(xué)習(xí)，使我對(duì)古建筑維修中木構(gòu)梁架維修方面的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)，新的收獲，對(duì)自身有很大幫助。但是，這些學(xué)習(xí)僅是從書中學(xué)到的很少部分的理論知識(shí)，在實(shí)際工作中，還要理論聯(lián)系實(shí)際，活學(xué)活用，不斷豐富自身在古建維修中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高操作能力，更好的在工作中發(fā)揮自己的本能。
