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福安市南岩村式金厝的保护与修缮

2019-10-10邱添翼

福建建筑 2019年9期
关键词:构件建筑施工

邱添翼

(福建省村镇建设发展中心 福建福州 350008)

1 “式金厝”简介

福安市潭头镇南岩村是第三批“中国传统村落”,同时也是福建省2016年10个重点改善提升的其中1个历史文化名镇名村和传统村落。村落历史悠久,文化底蕴深厚。

2014年年底,中共福安市委托福建省村镇建设发展中心编制了《福安市潭头镇南岩村传统村落保护发展规划(2014-2030)》[1],规划详细挖掘梳理了一批建议历史建筑和历史环境要素,其中建议最有代表性的历史建筑,就是福安市南岩村式金厝(规划编号南岩村20号)。2017年,式金厝被福安市人民政府正式列入福安市第一批历史建筑名单,编号:350981-TT-NY-09[2]。

1.1 式金厝的区位

式金厝(图1)地处南岩村中心位置,位于南岩传统村落的核心保护范围(图2)。建筑始建于清晚期约光绪年间,为坐西北朝东南的3层民居,建筑面积约为685.9m2,总占地面积约为371m2。

图1 式金厝修缮后整体外观

图2 式金厝的位置

1.2 式金厝的形制格局

式金厝主座的平面布局为七柱进深,五开间面阔。从中间向两边分别是正间、左右次间、左右边间,正间、次间左右对称,边间左大右小。主座前有前围廊,左右前廊廡、前天井,主座后有左右后廊廡、后天井。建筑左右还各有一个侧天井。

主座建筑形制为前后重檐悬山屋顶,悬山下设有上栋厦外檐,在左右侧天井二楼腰枋位置设下栋厦外檐。主座正间插屏门前为2层楼,插屏门后为3层楼。左右次间都为3层楼,左右侧的二层楼地面和前后廊廡二层楼相连。左右边间在后充柱和后廊柱之间为3层楼,其中第二层为粮仓,三层楼面为敞开式。

主座前后均设有左右廊廡,左右前廊廡为悬山顶二层楼,左右前廊廡悬山下夯土墙上均开有一个圆形窗洞。左右后廊廡为硬山顶二层楼。左右前廊廡靠前围墙均设有楼梯,左右后廊廡靠后围墙均设有楼梯。大门设在左前廊廡山墙处,大门右侧开有小门,小门内弄堂直通主座正间。前廊廡延伸至主座两侧天井,主座两侧至夯土围墙内的前廊廡为储藏室。左廊廡实际作为门厅过道使用,家中大事过节时从左廊廡进出,平常从小门弄堂进出。门洞上方做灰塑,彩绘框内书“春熙太和”四字。

2 现场查勘、测绘、定损、制定修复方案

2.1 现场勘查

现场查勘是对古建筑保存状态、残损部位及病害产生原因的调查记录,为下一步工作提供依据。

2.1.1查勘方法

(1)露明柱础、台明、墙体沉降,用水平尺、测距仪及水平定位仪进行测量;

(2)由专业人员手工测量尺寸及构造关系;

(3)目测、敲击露明木构件的残损情况;

(4)用吊线锤测量柱、墙的倾斜情况。

2.1.2记录方法

(1)建筑法式及构造关系为专业人员现场手绘草图,后期计算机制图。该方案查勘设计尺寸未另行注明的均以毫米计算;

(2)由专业人员使用数码相机在现场拍摄建筑构件特征、残损状态照片;

(3)建筑保存状态、残损详情,按建筑部位图面进行标注或列表、编号记录。

(4)除东西南北等地理方位外,修缮方案行文还用到前后左右等方位描述。一般而言,各单体建筑朝向为前,背向为后,面对朝向时其右手为右,左手为左。如建筑坐北朝南,即以前南后北左东右西为准,以此类推。

(5)该建筑主要残损体现在柱、桁等构件上,故,采用“代码加序号”进行编号,并列表汇总说明。

2.2 测绘图纸

以图3~图4为例。

图3 测绘一层平面图

图4 测绘正立面图

2.3 现场定损

南岩式金厝属于民居型历史建筑,整体木结构存在年久失修、部分坍塌、人为破坏、多次改建翻修破坏、原工艺受损缺失等问题。同时,用电设施没有按规范安装,电线破损严重,具有较大的安全隐患。主要存在问题如下:

该建筑为历史建筑,整体向东倾斜40cm。依据相关结构安全性评估导则,该数值已超使用年限。右边间木结构全部坍塌无存,天井前廊和右前廊廡木屋架全部倒塌,右后廊廡屋面倒塌,如图5所示。

图5 式金厝修缮前外观

建筑一楼右侧前廊轩顶局部坍塌、糟朽、斗栱全部缺失无存,廊外船蓬轩局部糟朽,轩挑梁下陷12cm,檐桁一根断裂,前后廊柱缝架上的板壁和窗被后期拆除无存,门窗部分缺失,三合土地面已全部损坏无存。

建筑二楼、三楼前后立面板壁和窗全部缺失无存,楼板局部糟朽缺失,二楼左侧粮仓屋面后期改建为斜屋面。

屋面后期维修时,椽条已基本更换,前四根,后二根居中通长椽条(民间称子孙椽)还保留。

其余残损形状参如表1~表2所示。

表1 式金厝残损现状——大门、围墙、廊廡

表2 式金厝残损现状——主座

2.4 制定修缮方案

在掌握充分依据的情况下,依据“原结构、原形制、原工艺、原材料”的修缮原则,对式金厝进行保护性维修,改善内外环境,保存并延续历史信息,让式金厝得到更好的保护和利用。部分修缮平面图如图6~图7所示。

图6 修缮总平面图

图7 修缮正立面图

3 修缮施工过程

古建筑修缮前进行全面拍照、记录。拍照按明间和次间划分,对每个构件与残损部位分别进行拍照记录及编号,以作为修缮施工依据。

施工前,业主方及设计方先进行技术交底。修缮施工结合设计文本,如在施工中遇到现状有不同之处,设计、监理、业主、施工4家单位进行技术交底,共同制定施工方案。

该修缮工程工序和工艺如下:

3.1 搭建外脚手架与满堂架、铺设雨棚

在建筑外围搭建钢管脚手架。按照规范,双排脚手架应在水平方向上离开屋檐20cm,在竖直方向上超过屋檐150cm。在建筑内部搭建满堂架,满堂架与外围脚手架连接,构架上搭建雨棚,以保护木构件在施工过程中不再次受到自然环境侵害,同时也方便施工人员作业,如图8所示。

图8 外脚手架、满堂架、雨棚

3.2 屋面构件拆卸

(1)揭瓦

揭瓦前,先清点瓦垄,包括盖瓦和仰瓦的垄数。由于福建省每个区域的屋面盖瓦风格各异,特别注意中正间居中是盖瓦还是仰瓦(式金厝为盖瓦居中),注意当地建筑的铺瓦风格。

揭瓦顺序,从下至上,揭下后的瓦片并清理,剔除开裂破损无法使用的。同时,由于建筑经过多次翻修,其中有不同年代及规格的瓦片掺入,因此,瓦片按规格不同进行分类并堆码,以便后续使用。

(2)拆卸其它屋面构件

拆屋脊前,先拍照、画大样图、做好记录,以作为修缮施工依据;揭完瓦并拆除望板和椽条后,如子孙椽已糟朽不能利用,更换的新构件要达到屋脊至檐口长度,不能搭接。

3.3 打牮拨正

瓦片落架后,对建筑进行沉降、倾斜等方面的数据精确测量,标出各柱子的沉降抬升和纠偏尺寸,然后打牮拨正。

(3)地面打牮

打牮俗称沉降调整,是对沉降不均匀的柱子进行调整,其施工流程根据柱位不同也有所差异。通常做法是:先挖开柱顶石周边的土,再在柱两侧用两个千斤顶顶住梁枋下皮,千斤顶与梁枋间垫着方料。然后,操作两个千斤顶慢慢地同时上升,上升过程中注意观察,不要破坏梁枋的榫头。把柱升到原地面以上5公分左右后,先移出柱础,再移出柱顶石,然后再对地面进行处理使沉降规整,然后归位柱顶石至原地平面。柱顶石归位完成后,将柱础归位,再慢慢地降下千斤顶,归位木柱,如图9所示。

图9 地面打牮

(4)木屋架拨正

拨正是指对木屋架的歪闪与倾斜进行纠偏与校正。拔正的必备工具有:手拉葫芦、木桩、粗绳,等。倾斜拨正前先要充分了解木屋架的结构和榫卯的间隙,由于古建筑是由上百个柱梁枋榫卯构件组成的一个整体,因此不论是向哪一个方向倾斜,绳索都必须绑在柱梁枋的节点位置。在场地允许的前提下,葫芦桩应该尽量离所绑位置远一点(图10)。

拔正施工需要2~3人的配合,拉葫芦过程中做到一人拉多人看,仔细观察每个梁枋肩和柱的节点,听声音、观动静,不能盲求一步到位(图10)。拔正后再在屋架的横纵方向上用斜撑固定。

图10 木屋架拨正

3.4 木结构的检测分析

以修缮设计方案为依据,慎重、细致地对现有木结构进行安全检测、工艺分析、形制分析,并复核修缮内容的所有尺寸。尽可能地把修缮对象的历史信息保留下来,不能以整容的模式修古建筑。

3.5 构件编号

在更换柱樑枋等木构件的工作中,在落架时对需更换构件进行编号、测量、记录。

3.6 木作的更换及归安

在对木构件进行补缺与修缮时,参照现存的构件形制,如无现存构件,参考周边同时期建筑,尽可能把原始工艺信息传递下去。木构件的恢复工艺主要有:补配、更换、剔补、加固、归安。

(1)补配

补配是指对于建筑中对称使用或批量使用的木构件进行复制,然后补充到缺失的构件位置上,使其恢复整体效果。

图11左次间廊坊上木锯花已经缺失无存;轩顶望板轩椽局部糟朽缺失;斗栱短机也有缺失。修复时根据其对称位置的木锯花进行复制补配,根据原有形制补配望板、轩椽,同时根据现存构件样式补配斗栱短机。修缮完成如图12所示。

图11 补配前

图12 补配后

(2)更换

更换是指对严重损坏的构件进行拆除,并使用同材料同工艺制作新构件对其进行更换。

图13中木板壁及下槛糟朽,修复时对这两处部件进行更换。修复完成如图14所示。

图14 更换后

(3)剔补

剔补是指对局部糟朽的构件的修复,主要是剔除构件糟朽损坏的部分,在断面上进行防腐、防虫处理,然后进行嵌补,如图15~图16所示。

图15 剔补后 图16 剔补后

(4)加固

加固是指对尚可使用的受力构件的形变的修复,主要针对木结构的劈裂和弯曲的恢复,以及对建设时因受力估算不足产生的形变进行补强,如图17所示。

图17 箍紧加固

(5)归安

构件制作完毕后即可进行安装,有埋入墙体的构件在安装前对埋入部分进行防腐处理。木柱安装后先校对柱中心线;梁枋安装时,如遇到新旧构件结合不吻合,稍作修正;桁条归安后,对桁面进行复查,如有不顺畅位置进行适当调整,如图18所示。

图18 桁条归安后

3.7 瓦作

铺瓦顺序从中间到两边逐垄铺设,仰瓦铺设从下至上,盖瓦从上至下。嵌缝材料为:石灰、砂和麻丝组成的混合砂浆。式金厝的瓦作工艺为干铺无嵌缝,按照传统工艺“压七露三”进行施工。

屋脊施工前,先定位中心线并弹瓦垄墨线。铺瓦时先居中,居中为盖瓦,脊的前后底瓦要抬高2~3寸。在瓦垄上做瓦舌,其上面再铺2层盖瓦,每层盖瓦之间上下错开不能重缝,最后青砖压脊。

图19中原始屋顶及墙帽的瓦片已碎裂,同时瓦片极不稳定,有掉落的危险。修复时按照原有形制替换已经损毁的部分。修复完成后如图20所示。

图19 瓦作施工前

图20 瓦作施工后

3.8 板壁及内装饰构件

补配木龙骨、木芦苇杆和竹编墙,归安后墙面采用草泥灰浆打底,小麻刀灰抹面,修复残损的灰板壁,修复木板壁和门窗。

图21中木裙板已经缺失无存;修复时对缺失部件进行补配,修复完成样如图22所示。

图21 板壁施工前

图22 板壁施工后

3.9 墨迹补续

根据尊重历史,保护遗产的原则,建筑修缮完成后根据当地传统的叫法,在补配的构件上标注原构件的名称、更换时间,让后人有依据可以参照,如图23所示 。

图23 墨迹

3.10 土作

(1)夯土墙

夯土墙的修复,因地制宜使用山上或地里挖出来的土直接夯筑,夯筑时需掺入碎石、碎瓦片、牡蛎壳等骨料并进行搅拌,或适当掺入石灰以增加墙体强度。如果利用旧墙的土重新夯制,则提前筛除苔藓、朽木等杂物,并掺入50%以上的新土。

该工程夯土墙所用夯土,是将旧土、新土、骨料、石灰,按 3∶3∶1∶1的比例调配而成。施工时按原有墙体的层数、厚度分层分段夯筑(图24),在接头处放两根小木棍作为牵拉(图25)。

图24 分段夯筑

图25 木棍牵拉

(2)三合土地面

三合土的配制方法,因地域不同而有所差异。因此,在调配前先请教当地老工匠,学习当地的传统做法。该工程所用三合土是黄土、沙包土和石灰,按 3∶1.5∶1 的比例调配而成,在搅拌原料前先筛出土中的朽木、树根和石头等杂物,搅拌后堆在一起让原料有个融合过程,堆放时间大约一个星期,而后施工。

施工前检查三合土湿度,以抓一把在手上能捏成一团不会散、落地成小块状为宜。

三合土施工要求施工人员细心与耐心。拍三合土时间是一个很长的过程,一天接着一天从内到外慢慢拍,拍到拍下去没痕迹且表面发亮,这样施工出来的三合土地面才能达到原始的效果。

图26中后天井现状杂草丛生且垃圾随意堆放;厅地面的三合土已基本损毁,地面凹凸不平;庭院排水系统淤塞,地面潮湿且长满青苔。修复时,先清除庭院中的杂草与垃圾,露出卵石地面;根据当地传统做法,重新拍制三合土地面;疏通庭院排水系统。修复完成后如图27所示。

图26 三合土修缮前

图27 三合土修缮后

4 结语

4.1 回顾与分析

每座建筑都是传递着历史信息的见证人,每个构件都有它的名字与形制特色。一座建筑能在风雨中屹立千年,其原因不仅仅与材料和结构质量紧密相关,还与古代建筑匠人的精神和智慧密不可分。

施工过程中,往往会发现前期工作中尚未发现的残损情况和建房工匠的墨迹遗留,这时候需要修缮者更加用心。要分析残损产生的原因和对应的修缮方式,要研究墨迹遗留的流派,要推究古建筑建设的历史背景和工匠工艺来源,以使修缮成果更能符合传统的形制特征。

4.2 探索和总结

在完成该座历史建筑的修缮工作后,修缮团队整理了整个设计、修缮过程的内业资料,撰写了修缮总结。同时,在这个过程中也得到了很多启发,针对研究历史建筑的保护修缮技术展开了更加深入的探索和总结。

首先,对式金厝建筑遗留的原始墨迹进行整理,发现并总结了当地工匠标注建筑构件的原始名称,包括墨迹中错别字和谐音字的名称;进而,将整座建筑的构件原始名称和“营造法原”中构件名称进行对应,形成了对照表和对照图。这是下一步对区域性建筑工匠工艺研究的重要基础资料。

其次,发现式金厝保留有一根完整的篙尺,修缮团队测量出了建房时工匠的营造尺确切长度,同时解读了篙尺和对应建筑构件的尺寸关系。这对下一步营造尺的研究提供了重要的实际案例。

再次,探索了使用BIM技术在古建修缮中的应用。在测绘阶段就开始建模,结合篙尺上标注的构件和尺寸信息完善了建筑信息模型(图28),并同步配合了后续的修缮工作。这是BIM技术在古建筑修缮领域的一次实践。

图28 式金厝模型

最后,落实了《福安市潭头镇南岩村传统村落保护发展规划(2014-2030)》中对核心区历史建筑修缮的要求。式金厝是南岩传统村落的核心保护范围内的代表性历史建筑,该次修缮完全符合保护规划对本区域历史建筑的保护要求,成为南岩村历史建筑修缮的成功案例,对村中其他历史建筑的修缮起到了样板示范的作用。

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