园林工程古建筑木作工程如何修缮探讨
由于中国历史的特定原因,在中国的古建筑中,木作工程占的比重非常大。由于木质建筑强度小,易被腐蚀等特点,对现存古建筑修缮工作显得尤为迫切。本文针对木质建筑存在的一些问题提出相应的修缮方案。
1. 目前我国园林工程古建筑木作工程存在的一些问题:
我国很多古建筑由于年久失修,木构件有所风化,建筑物上的彩画或后来的朱红也逐渐脱落而流露出里面白色的部分。柱身侧移、开裂、梁架歪闪等问题,使得木构架强度及稳定性能降低。这是由于缺乏及时的修缮与加固,加上糟朽、虫蛀、挠度等原因造成的。地震时强烈的竖向和水平地震作用是致使木结构破坏的一个主要原因,由于古建筑承重木料选取时一般未作抗震计算,所以地震对古建筑的影响非常大。
2.对于园林工程古建筑木作工程修缮的基本原则:
2.1保存原来的建筑形制:包括布局、造型、艺术风格。
2.2保持原来的建筑结构:如佛光寺大殿人字叉手(唐)、佛光寺文殊殿复梁(金)等特殊价值的结构,在维修中坚决不能改变。
2.3保存原来的建筑材料:原来是木材,就用木材,原来是砖石,就用砖石。“水泥是古建筑维修工作中的大敌。”
2.4保存原来的工艺技术:应继承传统工艺技术,而不要改革和创新。
3. 园林工程古建筑木作工程修缮的技术问题:
3.1 新材料的使用
新材料的使用不是替换原材料,而仅仅是为了补强或加固原材料结构才使用的。例如环氧树脂的使用,木构建筑维修,灌注、充填木柱,粘结木料,拼镶原来构件的残缺等。现存的保国寺大殿为北宋大中祥符六年(1013)重建,至今已有970多年历史,是中国现存最古老的木结构建筑之一,也是我国江南幸存的最古老最完整的木结构建筑,为全国重点文物保护单位。它由山门、天王殿、大殿等建筑组成,占地面积1.3万余平方米,建筑面积0.6万余平方米。20世纪50年代发现,1961年国务院公布为全国重点文物保护单位。大殿柱子大部分被白蚁蛀蚀,修缮方法如下:
a. 换水泥。绝不可取,否则大大降低古建筑价值。
b. 新木材代替。虽保存了木结构的本质,但原来柱子九百多年的经历一扫而光,况且与原来那些柱子质地相同的木料也不容易找到。
c. 环氧树脂配剂予以灌注、充填。既保住了九百多年的大殿主要构件,又解决了柱子的加固问题。
3.2新技术的使用
新的测绘技术和仪器的应用, 如水平仪、经纬仪、照像、电脑绘图等。现代运输和提升机具的应用,现代化电动、机动工具的使用等。
3.3维修方案与程序
确定维修方案,依据残毁情况而定,原则是该小修的不大修,可以修补继续使用的不轻易换掉。不单为节约工料费用,更重要的是尽量保存原来建筑的历史、艺术价值。
维修程序主要包括编制工程计划书和设计图纸、编制工程预算书、施工计划与管理、工程报批与验收四个步骤。
4. 对园林工程古建筑木作工程修缮具体部位的维修方法:
4.1天花的具体维修方法:
平阎是由支条组成小格式的天花,平阎板多为通长木板。井口天花是由支条组成大方格的天花,天花板是分块安装。2种天花共同常见的问题是整体下陷,处理的技术措施为:首先在底部用木板托住,然后用千斤顶顶平,然后在上部用铁拉条吊装在梁架的梁枋上。井口天花板残裂的,一般应钉补齐整,尽量少换为宜,缺欠的按原尺寸补配,井口天花中,经常出现的现象是支条折断,因为这些支条大多数不是整料,长度有一档、二档、三档之分。各档支条相接榫卯多不牢固,遇此情况通常采用在交接处钉拉扯铁板,宽约5-5cm,厚约0.3cm,剔槽卧于支条底皮。天花顶部用帽儿梁吊起天花,施工中常常发现帽儿梁长度不够,两端未能搭在梁架上,遇此情况应将帽儿梁用铁栏杆吊装在附近的大梁或檩上。
4.2槅扇门、窗的具体维修方法:
槅扇门、窗由于年久常易发生变形,边挺抹头榫卯松脱,维修时一般应拆卸后重新组装,榫卯用胶粘牢。边框局部糟朽的应钉补完整,槅心残毁时,我们主张缺多少补多少,不要全部新换,尽量保留原构件,因为槅心大多为雕刻品,应尽量多地保留古代的艺术构件。
4.3板门的具体维修方法:
板门是由多块原木板拼装而成的,常因原来用料没有干透,年久木料收缩出现裂缝,不严重时可用木条嵌缝,裂缝大的,应拆卸后重新拼装,增加一块木块,补齐原来的尺度。外观比逐缝嵌木条的效果要好。
4.4园林工程古建筑木作工程中斗拱的巩固与更换:
斗栱主要由斗、栱、昂、枋等构件组成,经常采用的维修方法如下。
斗:劈裂为2半,断纹能对齐的,粘接后应该继续使用。断纹不能齐的或严重糟朽的应更换。斗耳断落的,按原尺寸式样补配,粘牢钉固。斗“平”被压扁超过0.3cm的可在斗口内用硬木薄板补齐(应注意补板的木纹与原构件一致),在此限度以下的可不修补。有些地区在维修时采用斗底垫板的方法恢复原来的高度,此种作法施工虽然简易,但改变了原来的制度,应该严禁用在文物上;不属于文物的古建,也最好不用。
栱:劈裂未断的可灌缝粘牢,左右扭曲不超过0.3cm的应继续使用,超过的可更换。榫头断裂无糟朽现象的灌浆粘牢,糟朽严重的可锯掉后接排。用干燥硬杂木依照原有棒头式样尺寸制作,长度应超出旧有长度的2-4倍。两端与拱黏牢,并用直径1.2cm的螺栓加固。
昂:最常发生的是昂嘴断裂,甚至脱落。裂缝粘接与栱相同,昂嘴脱落时照原样用干燥硬杂木补配,与旧构件相接,平接或榫接。
正心枋、外拽枋、挑檐枋等:此类构件长度与面阔或进深相同,斜劈裂纹的可在枋内用螺栓加固或灌缝粘牢,部分糟朽时剔除糟朽部分后用木料钉补齐整,糟朽超过断面面积五分之二以上或折断时应更换。
以上所述粘接材料皆指用环氧树脂高分子材料,配方同梁枋维修。更换斗栱构件首先应定出更换构件的标准式样和尺寸。斗栱构件,按它原来的设计意图,都是有一定式样和尺寸的标准构件。
事实上,调查证明各攒斗栱中的相同构件并不完全一致,建筑时代愈早,此种现象愈显著。主要由以下几个原因造成:第一,古代建筑中木构件都是手工生产,原设计虽有一定的标准,制作时经过画线、锯截、锛凿、开卯榫等工序后,不可避免地产生一些误差,构件大时不易查觉,构件小的差异就比较明显。第二,构件数量多时所用木材的干湿程度很难一致,在逐步干燥过程中收缩不同,锯截时相等的构件经过一段时间会出现不同的结果,另外由于年代久远,干湿变化产生裂缝以后与原来设计尺寸会出现更大的差异。第三,斗栱大多位于屋檐下,构件小,受风雨侵蚀容易损坏。后代修理更换机会较多,大多数并没有像我们今天规定的“保存现状”或“恢复原状”的原则,往往是依据当时通用的式样进行补配,因而有的古建筑的斗栱就保存有几个不同代的构件。由于以上原因,更换斗栱构件时,必须经过仔细研究,寻求其变化规律,定出更换构件的标准式样和尺寸,并做出足尺样板以利施工。
更换构件的木料需用相同树种的干燥材料或旧材料,依照标准样板进行复制。根据我们的经验,先做好更换构件的外形,榫卯部分暂时不做。中小型的修理工程(多为不拆落梁架和斗拱)可留待安装时随更换构件所处部位的情况临时开卯,以保证搭交严密。遇有落架大修或迁建工程时,整个斗栱都要拆卸下来,此种情况下,应按编号拼装、搁置,以待正式安装。各攒斗栱之间的联系构件,如正心枋、外拽枋等构件的榫卯应留待安装时制作。斗栱构件的修补和更换时,对其细部处理尤应特别慎重。例如栱瓣、栱眼、昂嘴、斗栱、耍头和一些带有雕刻的翼形栱等,它们的时代特征非常明显,有时细微的改变都会造成时代的错乱。因此在复制此类构件时,不仅外轮廓需严格按照标准样板,细部纹样也要进行描绘,将画稿翻印在实物上并进行精心的雕制,以保证它原来的式样和特征。
5.结论
我国是一个历史悠久的文明古国,目前我国现存的古建筑很多,木作建筑尤为居多,由于年代久远,所以我们应该加强对古建筑木作工程的修缮。目前主要存在的现象有:整体框架歪闪,木构件弯曲、劈裂、脱落、糟朽、折断等。所以我们一般通过扶正、替换、加扒或箍、灌注等技术手段对其进行加固和修复。本文讨论了相应的一些技术手段,仅供业内人士参考。