古建筑施工工藝原則

郭霞霞

通過對(duì)古建筑進(jìn)行修繕，可以有效延長(zhǎng)古建筑的使用壽命，保護(hù)文物不被破壞。在進(jìn)行古建筑施工中，需要保護(hù)歷史風(fēng)貌、維持古建筑原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、材料與原建筑相同的傳統(tǒng)工藝與材料，所采用的施工工藝分別是瓦屋面施工、磚木結(jié)構(gòu)、磚石拼合技術(shù)、裝飾雕飾等施工工藝。提升古建筑施工的效率，讓古建筑發(fā)揮出促進(jìn)旅游發(fā)展、弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化的作用。

我國(guó)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位古建筑達(dá)到3000多處，其中包括故宮、長(zhǎng)城等。截至2022年底，全國(guó)文物保護(hù)單位達(dá)到5.8萬(wàn)處，其中古建筑約占60%，全國(guó)文物修繕投入超過400億元人民幣，其中故宮修繕投入近100億元。總體來(lái)看，我國(guó)古建筑修繕力度不斷加大，保護(hù)水平不斷提高。為了能夠讓古建筑的修繕效果更好，就要對(duì)其施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，提升古建筑的修繕力度。

古建筑施工需要注意的事項(xiàng)

保護(hù)歷史風(fēng)貌。古建筑承載了中華文化的悠久歷史，所以在施工時(shí)就要保護(hù)其歷史風(fēng)貌。例如，在對(duì)故宮博物院進(jìn)行施工時(shí)，要嚴(yán)格按照原建筑風(fēng)格進(jìn)行修繕，包括磚砌技術(shù)、木構(gòu)架結(jié)構(gòu)、屋面結(jié)構(gòu)等都恢復(fù)原貌。故宮博物院總面積約14.3萬(wàn)平方米，其中古建筑面積約10萬(wàn)平方米，修繕過程中，更換青磚約600萬(wàn)塊，木結(jié)構(gòu)件5萬(wàn)多件，砌筑面積8.6萬(wàn)平方米，還原了2 000多根柱子，20多座門樓，修復(fù)壁畫2.2萬(wàn)平方米。修繕期間最大同時(shí)施工面積達(dá)3萬(wàn)平方米，最高峰時(shí)施工人員近2000人，施工采用數(shù)百項(xiàng)傳統(tǒng)工藝，如磚工、木工、泥塑等，以還原清代建筑風(fēng)貌。此外，在施工時(shí)，保留了原有建筑布局，如殿堂序列、軸線布置等不進(jìn)行改動(dòng)，完整保留原貌布局。在施工完成后進(jìn)行封閉管理，防止二次風(fēng)化，保護(hù)修繕效果，提升古建筑歷史風(fēng)貌的保護(hù)水平。

維持古建筑原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。維持古建筑原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定也是古建筑施工需要重點(diǎn)注意的事項(xiàng)，在修繕前需要進(jìn)行全面勘察，了解建筑原有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，找出潛在問題部位。修繕時(shí)不改變主要承重結(jié)構(gòu)，如主柱位置、梁架高度等，保持原有結(jié)構(gòu)體系，對(duì)結(jié)構(gòu)有問題的部位進(jìn)行加固，如增設(shè)扶持柱或鋼結(jié)構(gòu)等，但不影響原貌。例如，在對(duì)長(zhǎng)城進(jìn)行修繕施工時(shí)，長(zhǎng)城全長(zhǎng)約2.3萬(wàn)公里，其中需要文物保護(hù)修繕的長(zhǎng)度為5000多公里。由于長(zhǎng)城古建筑的修繕面積較大，所以只修復(fù)塌陷段落，其他段落保持風(fēng)化痕跡，不進(jìn)行過度整修，保留原貌。修繕磚石結(jié)構(gòu)時(shí)，根據(jù)原有墻體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行加固，如必要增加鋼筋混凝土內(nèi)襯，在完成修繕后，需要增設(shè)排水設(shè)施，防止雨水滲入影響結(jié)構(gòu)。此外，在進(jìn)行古建筑施工中，也要加固地基，必要時(shí)可增加地下防水措施，保證結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)穩(wěn)定，在完成施工后實(shí)施防護(hù)措施，如限制人流量，防止二次破壞結(jié)構(gòu)，并定期開展結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與維護(hù)等管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，采取補(bǔ)救措施?？偟膩?lái)說，在進(jìn)行古建筑施工時(shí)，需要注意保持古建筑原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這對(duì)恢復(fù)歷史風(fēng)貌和延長(zhǎng)建筑使用壽命都很重要。

材料與原建筑相同的傳統(tǒng)工藝與材料。在進(jìn)行古建筑施工中，由于古建筑展現(xiàn)的是中國(guó)傳統(tǒng)文化內(nèi)涵，所以在施工時(shí)，就要使用與原建筑相同類型和規(guī)格的建筑材料，例如，在長(zhǎng)城施工中，磚的大小、質(zhì)量、厚度都要與原建筑一致，而且要使用與原建筑施工時(shí)相同的傳統(tǒng)工藝，如磚工技術(shù)、木工技術(shù)等，都要恢復(fù)原有工藝流程。古建筑修繕時(shí)采用與原建筑同樣的色彩和裝飾材料，如壁畫材料、琉璃色彩等還原原貌，例如，在對(duì)湖南張家界永樂宮進(jìn)行修繕施工時(shí)，磚瓦均采用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的黃土磚和黃色琉璃瓦，還原清代建筑風(fēng)格；壁畫重繪時(shí)，采用清代常用的石灰粉、木炭等原材料，還原清代壁畫風(fēng)格；木構(gòu)件修繕時(shí)，選擇質(zhì)量上等的原木或同等強(qiáng)度的木材替換；修繕磚墻時(shí)，使用與原建筑相同規(guī)格和風(fēng)格的磚；修繕屋面時(shí)，采用與原建筑同樣的瓦當(dāng)和排水系統(tǒng)。只有采用與原建筑完全一致的材料和工藝，才能最大限度地保留和恢復(fù)古建筑原有的歷史風(fēng)貌，這對(duì)古建筑保護(hù)具有決定性意義。

古建筑施工中采用的施工工藝

瓦屋面施工工藝。在古建筑施工中，瓦屋面的施工占據(jù)重要的一部分，第一，在前期準(zhǔn)備工作中，需要先檢查檐廊結(jié)構(gòu)，并且在發(fā)現(xiàn)需要修補(bǔ)的腐朽部位進(jìn)行修繕，然后拆除舊瓦，在施工中要小心拆除老舊瓦片。例如，湖南岳陽(yáng)樓2018年進(jìn)行的修繕施工中，在前期檢查檐廊結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了5處腐朽部位，因此對(duì)這些部位進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)完成后如圖1所示。

第二，底層工序，需要鋪設(shè)防水布，主要是根據(jù)古建筑的屋面形狀來(lái)進(jìn)行鋪設(shè)，同時(shí)也要鋪設(shè)瓦底板，根據(jù)規(guī)格鋪設(shè)形成底層，再鋪設(shè)瓦邊，按照從下至上的順序來(lái)進(jìn)行鋪設(shè)，形成邊緣。例如，根據(jù)湖南岳陽(yáng)樓屋面形狀鋪設(shè)聚乙烯防水布，并且使用與原建筑相同規(guī)格的黃色琉璃瓦底板鋪設(shè)，從下至上鋪設(shè)黃色琉璃瓦邊，嵌入檐廊。第三，中層工序，主要是鋪設(shè)瓦身，與瓦邊同樣方法從下至上鋪設(shè)形成瓦面，然后是鋪設(shè)瓦脊，可以使用特制瓦脊片來(lái)鋪設(shè)屋脊部位，在湖南岳陽(yáng)樓鋪設(shè)的時(shí)候，主要是采用特制黃色琉璃瓦脊片來(lái)鋪設(shè)屋脊，保證施工工藝得到優(yōu)化。第四，在后期工序中，需要進(jìn)行勾縫填充施工，可以使用灰泥填平瓦片間隙，并且要檢查整體是否有問題，是否與古建筑的整體顏色和結(jié)構(gòu)相符。在進(jìn)行屋瓦面施工的時(shí)候，需要根據(jù)原貌重新進(jìn)行屋脊施工，并且要進(jìn)行調(diào)整，保證正脊的最后一層是砌扣在脊瓦上的。對(duì)于垂脊來(lái)說，應(yīng)該采用斜當(dāng)溝，里側(cè)的斜當(dāng)溝要與正脊的正當(dāng)溝進(jìn)行交圈，而外側(cè)的斜當(dāng)溝則要與下側(cè)的下當(dāng)溝交圈，保證屋瓦面的施工更加完善。

磚木結(jié)構(gòu)施工。在古建筑施工中，磚木結(jié)構(gòu)施工主要包括地基、立柱、梁架、承重墻、門窗施工等多個(gè)部分。第一，地基施工中，需要根據(jù)古建筑修繕的設(shè)計(jì)圖紙，在建筑工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)繪定線，確定古建筑的位置和地基范圍。然后就要開挖地基坑，在使用鍬、鏟等工具時(shí)，要保證不能破壞古建筑原有的結(jié)構(gòu)，按定線范圍開挖建筑地基坑，用探土棍深入土壤層進(jìn)行土質(zhì)鑒定，了解地基承重能力。在需要防水的地基周邊，使用石灰水或?yàn)r青涂抹地基坑內(nèi)壁，形成防水層。在地基坑內(nèi)按層填充粗細(xì)不同的砂石，作為地基層的填充材料，也要在地基坑邊緣砌筑磚石或混凝土邊緣墻，將填充物固定在內(nèi)。分層填充砂石后，使用木槌或振動(dòng)機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，增加古建筑自身的承重能力。第二，立柱施工，選擇材質(zhì)堅(jiān)實(shí)，而且與古建筑使用的木材相吻合。將木材打磨成圓柱形狀，兩頭加工成錐形以便插入地基和支承梁架，給木質(zhì)立柱表面涂抹石灰或樹脂等防腐材料，延長(zhǎng)使用壽命。將立柱下端錐形部分插入事先砌好的立柱礎(chǔ)內(nèi)，固定立柱位置，在立柱下端和立柱礎(chǔ)之間填充砂漿，并釘入鐵釘加固立柱與地基的連接，使用水平儀測(cè)量立柱是否完全垂直立正，如有偏差進(jìn)行調(diào)整。然后就要將立柱上端錐形部分嵌入主梁下面，并釘入鉚釘加固立柱與梁架的連接，保證古建筑中的立柱是穩(wěn)定的。

第三，梁架施工中，要選擇質(zhì)量好的木材為主梁、次梁等做準(zhǔn)備，將主梁、次梁等進(jìn)行打磨、加工，兩頭加錐形，主梁下端錐形部分嵌入立柱上端，兩側(cè)釘入鉚釘固定，次梁下端嵌入主梁上部，兩側(cè)釘入鉚釘固定。在主次梁之間安裝垂直支撐木柱，形成三角支撐結(jié)構(gòu)。給梁架表面涂抹防腐材料，如石灰或樹脂等，給主梁與立柱、次梁與主梁連接部位補(bǔ)充砂漿，再釘入鉚釘，在需要的位置安裝輔助梁補(bǔ)充結(jié)構(gòu)。例如，在故宮太和殿施工中，主梁材料使用的是檜木，主梁規(guī)格為30×30厘米，總梁架數(shù)量約200根，架頂高度為21.6米，如圖2所示。

第四，承重墻和門窗施工，根據(jù)設(shè)計(jì)位置和深度挖掘墻體基坑，在基坑內(nèi)按層填充粗細(xì)不同的砂石，作為墻體基礎(chǔ)層，在基坑邊緣砌筑一圈磚石，固定基礎(chǔ)層位置，使用磚或石料按預(yù)定規(guī)格砌筑墻體，采用干砌工藝砌筑。砌筑過程中使用水平線測(cè)量墻身是否垂直，在墻體預(yù)留位置安裝門窗，完工后對(duì)墻體進(jìn)行保護(hù)，防止風(fēng)水侵蝕。

磚石拼合技術(shù)。第一，疊砌技術(shù)就是將磚或石料交錯(cuò)疊置，利用重量來(lái)固定結(jié)構(gòu)。此技術(shù)的施工過程是：先挖掘基坑，鋪設(shè)砂石層作為基礎(chǔ)，然后從下至上開始疊置磚塊，每層磚塊交錯(cuò)放置，上一層磚塊邊緣部分嵌入下層磚塊，形成嵌合結(jié)構(gòu)，磚塊尺寸和形狀需適當(dāng)，以便疊置時(shí)互相嵌合，磚塊厚度一般為5～8厘米，墻體厚度1～2米不等。例如，在西安城墻施工中，選擇青磚及河石這一砌體材料，磚塊的尺寸為長(zhǎng)25厘米，寬15厘米，厚8厘米，墻體的厚度為底部10米，頂部5米，經(jīng)過疊砌技術(shù)，可以讓西安城墻的磚石拼合更具有歷史感，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也比較高，施工相對(duì)比較快。第二，干砌技術(shù)，就是將磚石按規(guī)律排列堆砌，無(wú)需使用砂漿，靠重量和形狀固定。在施工的時(shí)候，需要從下至上開始堆砌磚塊，每層磚塊整齊排列，上下磚塊通過形狀嵌合，如凹凸相間或縫隙相契等。磚塊形狀需要經(jīng)過設(shè)計(jì)，以便不同層磚塊互相嵌合，而且墻體厚度一般保證在1米以上。例如，在故宮外廷長(zhǎng)廊施工中，所選擇的就是干砌技術(shù)，砌體材料為青花磚，磚塊長(zhǎng)24厘米，寬11厘米，厚5厘米，墻體的厚度為1.2米。干砌技術(shù)施工簡(jiǎn)單，無(wú)需使用砂漿，結(jié)構(gòu)緊密度高，利用形狀固定穩(wěn)定，主要適用于承重墻的砌筑中。第三，采用夾心砌的磚石拼合技術(shù)，此技術(shù)主要是在磚塊內(nèi)外兩面砌一層磚，中間填充小磚塊或碎石。其施工過程就是要從下至上開始砌筑，交錯(cuò)排列磚塊和石塊，將磚塊插入石塊之間，同時(shí)涂抹砂漿粘合，上下層磚石相互嵌合，砂漿進(jìn)一步固定結(jié)構(gòu)。例如，在南京明城墻開展夾心砌施工工藝中，砌體材料選擇青磚夾心花崗巖塊，磚塊長(zhǎng)20厘米，寬10厘米，厚5厘米，巖塊尺寸不等，墻體厚度為底部8～10米，頂部4～5米，利用磚塊和石塊相互嵌合加固，在夾心砌施工中，使用砂漿也有利于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

裝飾雕飾施工工藝。大部分的古建筑在進(jìn)行裝飾雕飾施工時(shí)，一般都會(huì)選擇石刻、磚雕、木雕、繪畫等工藝。在開展石刻工藝時(shí)，要先選擇質(zhì)地堅(jiān)硬均勻的石材，如花崗巖、石灰石等，使用打磨石將石材表面打磨平整，并且根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙繪制石材表面草圖線條。使用石刻工具如鑿子、銼刀等，沿草圖線條開始雕琢，逐步雕琢出圖案的細(xì)節(jié)部分如花葉紋飾等。使用砂紙或砂輪對(duì)表面進(jìn)行打磨，使表面光潔平整，處理表面細(xì)小的鑿痕，使線條流暢自然。在完成石刻之后，就要給石刻表面涂上防水防腐劑進(jìn)行保護(hù)。例如，在故宮牌樓石柱上的龍鳳，就是使用石材進(jìn)行直接雕琢。也有的古建筑會(huì)使用磚雕工藝，可以先選擇質(zhì)地堅(jiān)硬的紅磚或黃磚，使用砂紙將磚塊表面打磨光滑，然后再利用磚刻工具如鑿子、銼刀等開始沿線條雕琢，逐步雕琢出圖案，如花葉紋飾等，在完成磚雕之后，將完工磚塊與周圍磚塊進(jìn)行試裝試配，按設(shè)計(jì)安裝磚塊到指定位置，并且使用灰漿粘接磚塊，防止脫落。例如，在頤和園磚雕墻中，就采用了磚雕工藝進(jìn)行雕塑，體現(xiàn)出磚塊的加工能力。木雕工藝，可以選擇質(zhì)地堅(jiān)硬均勻的硬木，如楠木、榆木等，然后使用木刻工具如鑿子、刀具等開始雕琢，逐步雕琢出圖案的細(xì)節(jié)，如花葉紋飾等，木雕之后，要處理細(xì)小鑿痕，使線條自然流暢，并給木雕表面涂防腐劑，如油漆等，使其壽命更長(zhǎng)久。例如，在故宮三大殿施工中，就采用木構(gòu)架雕飾，木料使用黃楊木7.8萬(wàn)立方米，木雕件數(shù)為龍鳳呈祥、花鳥等木雕1.3萬(wàn)余件，整個(gè)木雕的工期為20年，施工較長(zhǎng)，但是木雕效果非常好。在古建筑施工中，繪畫工藝是必不可少的，大部分都是進(jìn)行壁畫的繪畫，一般使用耐候性好的石灰粉和粘合劑，根據(jù)計(jì)圖繪制墻面草圖，使用繪畫顏料和毛筆在草圖基礎(chǔ)上上色，再使用金銀箔進(jìn)行高光部分的上彩。例如，故宮壁畫的施工就是采用這一工藝，在進(jìn)行繪畫時(shí)需要在基礎(chǔ)上通過精細(xì)的繪畫技法完成圖案色彩，并給予防護(hù)處理以延長(zhǎng)使用年限。

綜上所述，對(duì)古建筑的施工工藝進(jìn)行優(yōu)化分析，可以保證古建筑的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，使用年限得以提升，保護(hù)了歷史風(fēng)貌。在進(jìn)行施工的時(shí)候，主要是從屋面、磚石結(jié)構(gòu)、裝飾等方面進(jìn)行施工，工藝選擇了瓦屋面、磚石拼合、木結(jié)構(gòu)等施工工藝，讓整個(gè)古建筑的施工效果得以提升，起到文物保護(hù)、文化傳承的作用。

（作者單位：山西省文化遺產(chǎn)勘測(cè)與保護(hù)研究院有限責(zé)任公司）