淺談仿古木結構工程的監(jiān)理體會
厲桂仁
北大附屬嘉興實驗學校主入口門廳設計為傳統(tǒng)的木結構,即斗拱式仿古建筑,我們很榮幸承擔了校區(qū)(二標段)的監(jiān)理任務。項目監(jiān)理部對該門廳的施工過程格外重視,通過有效監(jiān)管,如今該門廳已巍然屹立在校區(qū)的正東面。作為仿古建筑,斗拱普遍被大家所認知,但在施工中質量與安全的事前控制,還得從實施中才能做到理論與實踐的結合。這類建筑數量雖然不多,但同仁們可能隨時遇到,故我將整個監(jiān)理過程的要點與大家分享,或許會有所啟發(fā)。
一、認識斗拱。
1.何為斗拱式建筑。
沿房屋外檐的柱頂和檐梁的上方以及大陽角上一層層疊加并以弓形外探的承重結構件統(tǒng)稱為拱,處于各層拱之間的方形木塊統(tǒng)稱為斗,合稱為斗拱。斗拱式建筑屋蓋的全部荷載經過斗拱傳輸到立柱至基礎止,因此斗拱不僅有很好的裝飾效果,更是主要的承重構件。
2.斗拱式建筑的歷史價值。
斗拱在我國已有悠久的歷史,據記載最早在西周及南北朝的鋼器拱令簋上就已有大斗的形象,戰(zhàn)國中山國墓出土的銅方案上就有斗和四十五度的斜置拱形象,漢代的石闕、明器、畫像石和畫像磚上也有大量的斗拱形象,因此,斗拱有著悠久的歷史并具有很好的參考價值,中國建筑學會的會徽圖案就是斗拱,其地位可想而知。
3.斗拱在房屋整體中的相互關系。
斗拱基本分布于外檐柱頂和檐梁枋上方以及大陽角的挑檐梁枋上方,分別承托著相連的整個屋架荷載,其中柱頂斗拱所承托的梁或樓層地面枋及挑梁外端的斗拱所承托的檐檁插入斗拱中,使斗拱和梁架拉結在一起,并順屋身左右橫出的斗拱也和井干狀的柱頭枋交接在一起,這種做法已有很長的歷史發(fā)展過程,演變至今的柱頭枋與它成直角的正側面梁交織在一起又分為若干個井字格的水平框架,這時的斗拱就成為各交叉點的加強節(jié)點,已不再是孤立的承架或挑檐的構件,而是水平框架不可分割的重要部分,這個水平框架如今被稱為輔作層,其主要作用是保持整個構架的穩(wěn)定,例如至今仍保持完好的唐代五臺山佛光寺大殿就是個典型的實例。
從明代以后,柱頭間使用大小額枋和隨梁枋,斗拱的尺度也不斷縮小并且間距又相應地加密,更有效地起著承上啟下和傳遞荷載的作用,同時承擔桁檁外挑,這使得建筑物的出檐更加明顯、優(yōu)美和壯觀,而且它造型如盆景又似花籃,因而也是很好的裝飾性構件。特別是因其采用傳統(tǒng)的榫卯結合具有較好的抗震作用,原因就是構架的節(jié)點不是剛接,為建筑物的剛度協(xié)調起著關鍵作用。一旦遇有地震時,其榫卯結合的空間構架就會“松動”而不致“散架”,能有效地消耗因巨震傳來的能量,這是至今仍被人們喜愛的關鍵所在,也相信還將一直延續(xù)下去。
4.木作構件的制作。
我們通過本校主入口大門廳建造的全過程跟蹤,更加深了對過程控制的了解。做木作活特別是斗拱式古建筑,如今在嘉興貨真價實的師傅并不多,那種混凝土施工中的模板工是不能勝任的。
二、一點體會。
1.針對措施。
首先,鑒于古建筑不是普通建筑,一般施工單位實際投入的人員往往與標書有較大出入,施工方案雖有但不全,而且不全的部分也很難專人負責落實,因此,監(jiān)理的擔子就更重了。其次,古建筑木作工程真正的能工巧匠往往都已年邁,交流起來有一定的難度,你很難改變他早已成型的“基本功”,加上因其年邁而又在安全防護設施有限的高處作業(yè),安全生產時刻在向我們敲警鐘,項目監(jiān)理部結合實際情況針對性地采取以下措施:
(1)項目經理作為安全管理主要負責人,要求到崗到位,堅持“管生產必須管安全”的原則,把“安全第一,預防為主”放在首位。
(2)人性化地與老師傅溝通,讓他們自覺配合安全生產管理。
(3)鑒于木制品屬易燃物,故滅火器材做到有效到位,每天清理場地后再下班。
(4)高空操作平臺下方加設水平安全防護網。
(5)工作區(qū)域嚴禁吸煙,杜絕一切明火。
(6)30Kg以上的構件統(tǒng)一由吊機起吊到位。
以上措施的實施,證明其確實有效。
2.斗拱制作中的事前控制。
(1)斗拱的用料、制作,必須滿足設計要求。
(2)斗拱的各類榫卯節(jié)點必須符合傳統(tǒng)做法。
(3)斗拱的外觀尺寸必須采用1:1的樣板翻版而成,不得使用由殘缺、缺棱、掉角的構件,線條順直,基本無創(chuàng)錘痕。
(4)斗拱榫卯必須結合緊密和安裝牢固,銷子齊全,基本無翹曲、無縫隙及不松動。
(5)斗拱安裝時必須逐層固定、層次清楚、棱角分明,同一層面的同類構件必須在同一水平面上。
(6)造型復雜的斗拱如鎦金或如意等宜先做一攢組裝,確認無誤后再成批畫線制作。
(7)安裝過程不得蹬踏昂頭、耍頭等部位,安裝翼角連檐時不得捆縹斗拱。
(8)每組斗拱應先在地面試裝成功后再拆除捆綁并標注安裝部位,嚴禁正式安裝過程中調換構件。
(9)制作完畢的斗拱構件應遮蓋嚴密,嚴防暴曬或雨淋。
(10)保存期超過三個月時,宜將各構件先刷一遍底漆,防止因氣溫導致構件變形。
3.梁、枋、柱類制作中的事前控制。
梁、枋、柱類構件一般以圓形居多,首先應核實材質是否符合設計要求,其次就是含水率。材質較易控制,如楠木、柚木、香樟等,至于含水率的控制有一定的難度,憑經驗是以干燥者為佳。制作過程柱類要求順直,梁類要求選料時考慮二千分之一的跨內起拱,枋類要求與之相鄰時以嚴密為佳,無論斗拱或梁、柱、枋類均應進行使用前的防火、防蟲、防腐處理。
制作過程是按預定規(guī)格在其端頭畫出中心點,然后畫出八卦線,八卦線以外部分按直線砍刨掉,再在八卦面上彈成十六瓣線并砍刨成十六方。一般情況下,作為專業(yè)工匠,憑目測直接刨成三十二方,直至所有棱角刨光,最后成圓柱、梁或枋交與“把作師傅”(確定各類尺寸的畫線工),其余工匠則按各自特長在把作師傅授意下投入各構件的細加工。
制作過程特別要注意穿插枋卯的口子為大進小出的結構,通常進榫部分卯口高度按穿插枋高相等,半榫深按1/3柱徑定,出榫部分的高按進榫的一半計,卯口寬按柱徑的1/4計,這里還有個榫卯“半線”卡,即在把作師傅畫的榫頭鋸榫時要鋸除榫側的半根線,在鑿卯眼時又要在把作師傅畫的卯眼側留住半根線,最終在榫卯匯合時各留的半根線而又拼成一根線,這就是祖?zhèn)鞴そ硨毠?jié)部位的把關要求之一。有些祖?zhèn)鞯墓に嚰傲鞒讨械募毠?jié)把關已將失傳,例如:某幢木結構民宅,每根圓柱子都是上細下粗且各自彎曲成型的原條木,但最終整幢房子的軸線之間凈距絕對是設計中的凈距,試問這梁的凈長度是怎么定的,有望同仁們對此發(fā)表見解。
4.安裝工藝和安全技術措施。
為保證斗拱組裝順利,在正式安裝之前要進行“草驗”,即:試裝。如果試裝中發(fā)現榫卯過緊或者其他偏差,要進行修理或者更換部件,使之符合榫卯結合的要求。試裝成功的斗拱要分組捆綁在一起并標注記號,以防止混雜搞錯。
在正式安裝時,將組裝成功的整攢斗拱運抵至對號的部位進行定位固定。一般情況下,斗拱的各部件由人工搬挪至安裝部位進行安裝,如是預先組裝完成的整攢式斗拱,則因其重量及形狀只能采用吊機起吊到位。
無論是人工搬挪還是機械吊裝,其安裝部位的下方必須張掛水平安全網。機械吊裝要確認合理的起吊點及繩扣的可靠性,依次按平身科、柱頭科、角科逐層進行,先安第一層大斗以及與大斗有關的墊拱板,然后再按照山面壓檐面的構件組合規(guī)律逐層安裝。
斗拱安裝中要每層掛線,以保證各攢和各層構件平與齊,正心枋和內外拽枋及斜斗板和蓋斗板等構件要同斗拱其他構件一起安裝(萬一遺漏一個構件是沒法補裝的),安裝到耍頭一層時,柱頭科要安裝挑尖梁,確保翹、昂、耍頭等出入平齊和高低一致且結合嚴實。對于大型斗拱的安裝,在支座內外還要加搭水平鋼管以承托外伸的拱臂,以防止斗拱傾斜與位移等。
創(chuàng)、(翼)角及櫞望的安裝,首先要按設計要求分好櫞檔間距,然后在正身部位兩盡端各釘一根檐櫞,并用木桿校對櫞頭的高低,并在櫞頭盡端上楞掛線、中部再釘1~2根檐櫞掛住線的中段,然后兩人一擋釘正身檐櫞、櫞碗、花架櫞、腦櫞。在嫩戧(仔角梁)下皮、距老戧(老角梁)頭向里5cm處剔鑿連檐口子,小連檐正身按櫞徑1/5留雀臺,與櫞頭釘牢,兩端插入連檐口子內,使之成為一條沖、翹圓滑的曲線,并點上櫞花,然后釘枕頭木、戧(翼)角櫞,鋪釘望板后再盤櫞頭、擦楞。釘正身飛櫞必須與下面的正身檐櫞對齊,在中部加釘,然后釘大連檐。大連檐外皮與飛檐頭按1/4櫞徑留雀臺,將櫞檔調勻后把飛櫞與望板及檐櫞釘牢。
最后將連檐灑頭端交代在嫩戧(仔角梁)頭連檐口子上,然后隨沖翹曲線在連檐及戧(翼)望角板上點翹飛櫞花,依次釘好翹飛櫞、盤頭、擦楞,最后安閘擋板,釘飛櫞望板及壓尾望板。
5.筒瓦屋面的安裝。
筒瓦必須符合設計要求,往屋面運瓦以人工為主,均勻堆放在屋面上,并要雙坡同時進行,在屋脊邊應多放壟以備筑脊,擺瓦是仰瓦上下搭壓1/2瓦,蓋瓦上瓦搭下瓦2/3,通過擺瓦調整搭壓,使不出半截瓦的楞條,同時計算出總用瓦量;筑脊:筒瓦屋面的脊是先做的,且先做山墻處的邊壟脊下兩坡的老頭瓦,老頭瓦是下面排壟的依據,必須從一頭山墻到另一頭山墻按規(guī)矩排好,再按仰頭瓦和蓋瓦鋪出屋脊兩坡三張仰瓦及五張蓋瓦的老頭瓦,以備筑脊,老頭瓦鋪筑就要以瓦壓1/2和蓋瓦壓2/3方法鋪放,同時蓋瓦還應兩邊扣蓋到仰瓦內4cm,中間留出約10cm的瓦溝以便排水。
做背脊是瓦鋪好以后,在兩坡老頭瓦的脊上用石灰砂漿窩一張蓋瓦扣住兩頭的老頭瓦,再在其上蓋第二皮蓋瓦。扣瓦時要騎縫,并以此找直屋脊,背脊合好以后,再在其上砌一皮瓦條找平,在做好的背脊瓦條平面上開始筑脊,筑脊瓦要立放,兩頭做成紋頭,瓦要擠緊排齊,筑脊完成后在立瓦上抹一層蓋頭灰,再在背脊與老頭瓦的仰瓦中的空隙用此灰抹堵嚴實與壓光。
筑脊完成后,清理屋面開始鋪瓦了,鋪瓦要以老頭瓦為準及擺瓦時順坡的線為依據,每鋪一壟均應從沿頭向上鋪筑,直至鋪完整個屋面。
三、結束語。
以上是我對北大附屬嘉興實驗學校工地主入口門廳斗拱監(jiān)理的一點體會,供同仁們參考并歡迎交流。文章一定有很多不妥之處,請大家批評指正。
【閱讀體會】
我是新來公司實習的新員工陸時倫,來北大附屬學校工地,主入口門廳木結構斗拱已施工完成,董董讓我把厲工寫的文章《淺談仿古木結構工程的監(jiān)理體會》校對一下,我經過一晚上的學習,從閱讀初始的不明所以直到閱讀完后的稍有體會,是一個很好的學習過程。字里行間,老前輩通俗易通卻又不失專業(yè)用詞的表達真切、務實,很接地氣,讓我進一步感受到,本文作者厲桂仁老先生正如工作中體現的那樣:“工作嚴謹、平易近人。”
本文從北大附屬學校的門廳斗拱引出,闡述了一項古老建筑瑰寶——斗拱的施工過程,它,更是一種中華建筑文化的標志和符號。我是學電氣工程與自動化的,以前,只是從課外閱讀中了解了一些有關斗拱的知識,今天,通過厲桂仁老先生的文章,讓我進一步了解了它的大致建造過程,真的受益匪淺。
在工地現場遠眺學校大門門廳,斗拱無疑是整個學校工程最具藝術的亮點,無論是斗拱、還是描繪的圖案,都透露出中華文化的淵源與深厚,這是我人生工作的第一個工程,我為我能遇上厲老先生這樣敬業(yè)的長者而感到自豪。
厲老先生說,這門手藝正在慢慢失傳,是莫大的遺憾,衷心希望這門藝術可以源遠流長,這是我寫這篇文章的初衷,希望對我們的晚輩有一點點參考作用。“老驥伏櫪、志在千里”用在厲桂仁老先生身上真是太確切了。