木結(jié)構(gòu)古宅更新改造項目中的施工管理研究

許羿銘

上海建工一建集團有限公司 上海 200120

1 工程概況

上海市閔行區(qū)馬橋鎮(zhèn)某商業(yè)及辦公項目包含2個地塊，均為木結(jié)構(gòu)古宅商業(yè)別墅辦公，設(shè)計包含低層古宅別墅辦公、商業(yè)辦公及配套房等。整個項目主要材料為木材、石材、玻璃、白色涂料與深色鋼材，局部搭配深色石材。建筑風(fēng)格采用簡潔的幾何體塊，搭配細(xì)致精美的細(xì)部設(shè)計。在門窗設(shè)計上直接抽取中國傳統(tǒng)建筑中門窗的花格形式，結(jié)合石材、玻璃、木材、青磚等傳統(tǒng)材料，讓現(xiàn)代語匯與傳統(tǒng)語匯完美結(jié)合，從而形成一種低調(diào)奢華的建筑風(fēng)格。

2 項目難點

2.1 新舊木石料構(gòu)件的結(jié)合

本工程采用新木石料結(jié)合老木石料共同使用的工藝，部分石墩、木架等為原老木結(jié)構(gòu)古宅建筑保留下來的材料，但傳統(tǒng)名居中的老木構(gòu)件經(jīng)過歲月侵襲多數(shù)會出現(xiàn)腐朽、劈裂、位移、變形等問題，如何在施工過程中讓老的構(gòu)件材料修復(fù)并與新構(gòu)件材料結(jié)合使用是本工程中的施工難點[1]。

木構(gòu)件的腐朽、劈裂、位移、變形等主要表現(xiàn)在以下部位：

1）柱子：大柱作為木結(jié)構(gòu)體系中一個重要的支撐構(gòu)件，其重要性不言而喻。但因柱身豎向受力大，且防潮措施較差，往往容易出現(xiàn)柱身糟朽、變形、劈裂等現(xiàn)象，柱根因離基礎(chǔ)底面較近，更容易腐朽。

2）大木構(gòu)架：大木構(gòu)架作為木結(jié)構(gòu)的桁架體系，其主要連接方式是榫卯連接，因其所承受的屋頂荷載較大，隨著時間的推移及雨雪天氣的影響，大木構(gòu)架容易出現(xiàn)脫榫、變形、破損等現(xiàn)象。

3）斗拱：木結(jié)構(gòu)體系中，斗拱件數(shù)最多，且形式復(fù)雜，搭接嚴(yán)密，在外力的作用下，容易出現(xiàn)變形、位移等現(xiàn)象，而且常伴隨卯口出現(xiàn)裂縫、榫頭斷裂、小斗脫節(jié)等情況的發(fā)生。

2.2 木構(gòu)件的拼裝

本工程每個單體均有百余根木柱，每個木柱下的石柱礎(chǔ)形態(tài)各異，直徑、形狀、紋飾、槽口等均不相同。大木構(gòu)件的大小、榫卯口的留置位置等也不盡相同，如何對眾多構(gòu)件分類分位置進行唯一性標(biāo)識，從而避免拼裝過程中因安裝位置出錯造成的工期返工，并且在拼裝過程中盡可能節(jié)約拼裝時間是本工程的重點和又一難點。

2.3 木結(jié)構(gòu)的防火保護

本工程的木構(gòu)件和木結(jié)構(gòu)單體的數(shù)量多，且各單體之間的間距較近，一旦發(fā)生火災(zāi)便容易出現(xiàn)“火燒連營”的后果，如何保證施工及交付使用過程中的防火保護措施是本工程管理的重中之重。

3 木結(jié)構(gòu)古宅總體施工方案

3.1 古宅木結(jié)構(gòu)材料的加工

因本工程木結(jié)構(gòu)不僅包含新木料，同時包含較多老建筑保留下來的老木石料，所以工程涉及木結(jié)構(gòu)建筑的修繕、重建以及新建。為了保證構(gòu)件材料的加工安全，本工程實行了全新的建造模式，在項目外部設(shè)木結(jié)構(gòu)加工倉庫，在倉庫里面對材料進行分門別類的整理、加工、修繕以及登記等，不僅大大解決了材料構(gòu)件繁多，占用場地較大的問題，同時可以規(guī)范化地對加工場地進行管理，有效避免火災(zāi)、蟻蟲等災(zāi)害，并且材料在倉庫內(nèi)均做了唯一性標(biāo)記，運至現(xiàn)場后即可對號使用，極大地縮短了木結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)周期。

3.1.1 老構(gòu)件的加工處理

本工程中需要使用的老構(gòu)件材料，按種類、功能、位置等進行劃分，對需要修復(fù)的構(gòu)件可通過以下辦法進行修復(fù)后使用。

1）墩接柱根、包鑲柱根。在柱墩腐朽嚴(yán)重的情況下，一般采取墩接柱根的方法，常規(guī)做法是將拼接在一起的2根柱料各刻去1/2的部位作為搭接區(qū)域，搭接長度可取柱子直徑的1.0～1.5倍，在搭接區(qū)域用扁鋼或螺栓箍緊，從而增強大柱整體性。而當(dāng)柱根圓周1/2或1/2以上的表面腐朽時，如果必須使用，則可在腐朽深度不是非常深的情況下采取包鑲柱根的工藝，常規(guī)做法是用工具將腐朽的部位鑿除干凈，然后制作包鑲料將柱心外圍一周包裹住，并使包鑲料與柱子的外徑一致，最后用鐵箍箍緊。

2）大木歸安、拆安。當(dāng)木結(jié)構(gòu)的大木構(gòu)架出現(xiàn)脫榫、變形、破損的情況時，在構(gòu)架安裝前應(yīng)對出現(xiàn)破損的構(gòu)件進行修復(fù)，類似于木結(jié)構(gòu)的歸安和拆安的方法。

3）斗拱整修，遇到老的斗拱材料出現(xiàn)裂縫、榫頭斷裂、小斗脫節(jié)等情況時，應(yīng)對破損嚴(yán)重的構(gòu)件材料進行修復(fù)，構(gòu)件破損嚴(yán)重?zé)o法修復(fù)時，則需要替換，替換的構(gòu)件應(yīng)嚴(yán)格按照原有樣式進行仿制。

3.1.2 大木構(gòu)件的制作加工

本工程所使用的大木構(gòu)件均按傳統(tǒng)大木制作工藝來加工完成。其質(zhì)量關(guān)鍵點一是選對材、選好材，二是控制工程用材含水率不大于20%，穿枋連接件及榫卯件含水率不應(yīng)大于15%。如果在木料沒有干透的情況下便加工安裝，便會因木料表面水分蒸發(fā)快，內(nèi)部水分保留時間長，導(dǎo)致內(nèi)外收縮不一致的情況，長此以往就容易出現(xiàn)木料劈裂，從而降低木料的使用強度。

針對本工程中出現(xiàn)裂縫的老構(gòu)件材料，如果木料裂痕寬度不大于3 mm，可以采用與其相同木材材質(zhì)的細(xì)木粉拌環(huán)氧樹脂膠填實括平；當(dāng)木料裂痕寬度大于3 mm時，可在裂痕處填塞顏色相近的同種木料，并用環(huán)氧樹脂填實，最后在垂直于裂痕的兩邊用竹釘固定。當(dāng)老構(gòu)件存在柱腳腐朽的問題時，可采用墩接柱根和包鑲柱根的辦法解決。

3.1.3 丈桿的制作加工

丈桿是木結(jié)構(gòu)施工的專用工具，其有2種主要功能：一是可以作為施工參考，二是度量功能。丈桿有總丈桿和分丈桿之分，總丈桿對木結(jié)構(gòu)的寬度、深度、高度等進行度量，分丈桿則細(xì)化不同構(gòu)件的尺寸。在大木構(gòu)架加工前，把所需要的構(gòu)件高、寬、深、卯榫部位等都反映在丈桿上，然后參照丈桿進行畫線。大木構(gòu)件安裝的過程中，也常常用丈桿來復(fù)核木構(gòu)件的安裝部位。

3.1.4 柱子的制作加工

柱的加工需要在處理好的柱料兩端畫出十字線，兩端的十字線應(yīng)互相垂直，通過觀察柱料每個面的外觀質(zhì)量等因素，確定正面和側(cè)面。然后用柱丈桿在柱身刻出柱子的柱頭、柱腳、卯眼線、管腳榫等部位，

傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)中，有許多種柱子組成承重體系，可以根據(jù)柱子的部位功能進行區(qū)分，其制作、加工、畫線的方式與上述基本雷同。

3.1.5 梁類構(gòu)件的制作加工

在已經(jīng)初步加工好的木料上畫出平分中線，在中線上分別畫出標(biāo)高和梁的位置，并在木料上反映出水平線和抬頭線。在梁的各面畫出中線、抬頭線以及水平線等，再在梁每個面的1/10尺寸部位彈出底面及側(cè)面的滾楞線。用分丈桿畫出梁頭以及各步架的中線、外斷線、卯榫位置等，同時需要將這些畫出的線引到其他幾個面上。

3.1.6 枋類構(gòu)件的制作加工

在已經(jīng)制備好的木料兩端，枋子長身的上、下兩面彈好中線，滾楞線引到4個角上。用面寬分丈桿上畫的面寬（柱子中—中）尺寸，在枋子上畫出柱間凈寬尺寸，并在枋子的兩頭部位各加出枋子榫長度，截掉超長的部分，用柱子斷面樣板，彈出柱子外邊線與枋子交叉的弧線。以枋子的中心線為參照，在中間畫出燕尾榫，并呈大頭狀。按設(shè)計要求將燕尾榫側(cè)面肩膀線，用方尺引到枋子側(cè)面，并在其中刻上斷肩符號。用同樣的方法畫出枋子底部的燕尾榫和肩膀線，之后，在枋子上面注明大木的具體部位。

3.1.7 樓柵、桁、檁類構(gòu)件的制作加工

在已經(jīng)加工制備好的規(guī)格料迎頭上畫出兩端互相平行的十字中線。同時將中線引到桁、檁長身的各個面。在桁、檁條上，用面寬丈桿輔助畫出檁子的肩膀尺寸，在桁、檁條的一頭留出燕尾榫長，另一頭按榫的具體長度，從中心線向內(nèi)部標(biāo)記出接頭燕尾口的尺寸，并需標(biāo)記出燕尾榫和卯口線。桁、檁兩端擱置在梁枋上，梁頭有鼻子榫，因為梁架各個標(biāo)高的寬度尺寸不同，梁頭鼻子的尺寸也不盡相同。

3.2 古宅木結(jié)構(gòu)拼裝技術(shù)

3.2.1 石柱礎(chǔ)的安放

石柱礎(chǔ)作為木柱的基礎(chǔ)，種類多樣，造型各異，為了保證石柱礎(chǔ)的精準(zhǔn)定位，在加工過程中，每個石柱礎(chǔ)就被做了標(biāo)記，注明了其放置的部位、缺口方向等?，F(xiàn)場施工人員只需按照標(biāo)記將石柱礎(chǔ)放在唯一固定的位置即可。

3.2.2 大木安裝順序

大木的安裝順序，歸納為“對號入座，切記勿忘，先內(nèi)后外，先下后上，下架裝齊，驗核丈量，吊直校正，牢固支戧，上下構(gòu)件，順序安裝，中線相對，勤校勤量，大木裝齊，再裝望板椽，瓦作完成，方可撒戧”。在大木的制作和安裝施工中，需嚴(yán)格按照圖紙及傳統(tǒng)施工工藝要求及木構(gòu)件上的編號來修整、調(diào)換制作和安裝，正式吊裝前需將某一榀的木構(gòu)件先在地面拼裝完成方可吊裝。

3.2.3 拼板的安裝

為確保木板接縫處不受木材含水率變化而出現(xiàn)干縮透亮，需將接縫做凹凸接口，內(nèi)凹和外凸尺寸為深與長的1/10，厚度為板材厚度的1/4～1/3。

3.2.4 門檻、抱框安裝

1）按照圖紙尺寸和相關(guān)工藝要求，加工好規(guī)格料，按需留荒并打截備用。

2）下檻的加工長度按門的凈面寬加上抱肩尺寸確定。兩端的居中部位需剔鑿溜銷口子，外邊需楞起八字線口。上邊留出需要的抱框卯眼，下邊做出對應(yīng)的門枕石口子。

3）安裝時用上起下落的方式進行安放，安放過程中要鑿除與柱頂石相抵的部位，在柱根部位栽溜銷榫。

3.2.5 木門窗框安裝

1）木門窗框安裝前應(yīng)熟悉門窗框的部位及標(biāo)高，注意門扇開啟的方向，門窗框是里平、外平還是立在墻中等，做到按圖立口。

2）木門窗框安裝前要進行安裝前檢查，重點檢查洞口的尺寸是否正確，垂直度是否標(biāo)準(zhǔn)，以及木磚數(shù)量是否滿足要求，等等。如檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)盡快修理好。除此之外，窗框安裝前需對門窗框成品進行檢查，校正規(guī)方，拉好水平拉條和斜拉條（不應(yīng)少于2根），用線錘找直吊正，以避免門窗框在安裝過程中變形和錯位。

3.2.6 小青瓦安裝

小青瓦安裝前應(yīng)進行多次雨天的復(fù)試或人工灑水，無滲漏現(xiàn)象后，方可鋪設(shè)。瓦件的質(zhì)量、型號，選用的砂漿和黏結(jié)劑的種類都要符合設(shè)計要求。根據(jù)瓦片的型號規(guī)格合理安放瓦隴，對瓦隴位置進行彈線。為保護防水層，上屋面操作工應(yīng)穿膠底平跟鞋。屋面蓋瓦完成后，及時做好清理，從而確保瓦屋面的干凈整潔。

4 古宅木結(jié)構(gòu)成品保護

對古宅建筑的成品保護主要體現(xiàn)在施工過程中及交付使用階段的木結(jié)構(gòu)防白蟻及防火問題。木結(jié)構(gòu)材料在加工過程中均需作防白蟻處理，此處淺談木結(jié)構(gòu)施工過程的防火保護工作。

4.1 木結(jié)構(gòu)易失火的原因

1）良好的燃燒條件：木結(jié)構(gòu)的主要材料是木材，這是木結(jié)構(gòu)建筑容易失火的主要原因。另外木結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部的通風(fēng)條件都相對較好，氧氣供應(yīng)充足，燃燒速度快。

2）木結(jié)構(gòu)易發(fā)生“火燒連營”：本工程是由各木結(jié)構(gòu)單體組成各種庭院型的建筑，每個庭院之間間距小，從消防的角度來看，這種布局有著很大的火災(zāi)隱患。如果其中一處起火很容易使得相鄰的木構(gòu)建筑快速、大面積起火。

4.2 木結(jié)構(gòu)火災(zāi)的避免

針對本工程的建筑分布與特點，為避免火災(zāi)的發(fā)生可從以下幾方面著手解決；

1）加強管理：一是在項目部內(nèi)部組建消防安全小組，消防安全小組由項目經(jīng)理牽頭；二是確定消防安全小組的日常安全管理任務(wù)，務(wù)必做到定期檢查；三是建立健全各項相關(guān)的消防安全制度；四是要建立防火檔案，將傳統(tǒng)民居自身情況和管理使用的基本情況進行詳細(xì)記錄。

2）改善防火條件：一是在施工過程中，在成品木結(jié)構(gòu)及木材料范圍內(nèi)禁止堆放可燃物品，施工用易燃易爆的化學(xué)危險物品按消防安全在要求距離外隔離存儲；二是禁止在木結(jié)構(gòu)周圍搭建易燃的臨時倉庫及加工棚等；三是在設(shè)計要求的范圍內(nèi)對一些重要的木構(gòu)件噴涂防火涂料；四是在施工場地布置過程中留設(shè)防火通道及必要的轉(zhuǎn)彎區(qū)域等，消防用水和生產(chǎn)用水需分別布置。

5 結(jié)語

本工程作為上海市極少數(shù)的密集型木結(jié)構(gòu)古宅院落，不管在結(jié)構(gòu)形式上還是材料加工上都比較典型，項目開工之前便受到社會各界的廣泛關(guān)注。為了保證工程的順利進行，項目部在工程前期做了大量的準(zhǔn)備工作，工程管理過程中的施工與管理經(jīng)驗也獲得了業(yè)主及各相關(guān)部門的一致好評。本文在對木結(jié)構(gòu)工程的加工、拼裝與保護的基礎(chǔ)上介紹了本工程的施工管理及技術(shù)經(jīng)驗，并以此分享給需要的讀者，希望能起到一定的借鑒作用。