古建筑磚石墻體的結(jié)構(gòu)性保護(hù)與施工

張利平

（山西省彩塑壁畫保護(hù)研究中心，山西 太原 030001）

磚石結(jié)構(gòu)最主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)臻g進(jìn)行分割，以及起到防風(fēng)保暖作用。一般常被應(yīng)用在小型的獨(dú)立建筑結(jié)構(gòu)中，是圍墻、宗教建筑、城墻和城門等古建筑結(jié)構(gòu)的建筑材料。磚石結(jié)構(gòu)從明代開始得到了迅猛的發(fā)展，建筑工藝和建筑造型呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢，成為了我國建筑行業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力。長期以來的自然風(fēng)化和社會(huì)原因給古建筑帶來了一些不良影響，形成古建筑的傾斜裂縫以及結(jié)構(gòu)空鼓等質(zhì)量問題，嚴(yán)重危及著古建筑物的結(jié)構(gòu)安全。面對危害古建筑安全的質(zhì)量問題，相關(guān)專家學(xué)者積極尋求補(bǔ)救措施，力爭對古建筑進(jìn)行修繕和保護(hù)，希望在保證它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的同時(shí)，使古建筑中蘊(yùn)含的深厚歷史文化能夠世代傳承。

1 磚石結(jié)構(gòu)的古建筑的主要材料

1.1 主要建筑材料

磚石結(jié)構(gòu)，顧名思義主要材料除了天然石材就是燒制磚［1］。磚作為一種人工燒制產(chǎn)品，受人為因素影響比較大，因此它的質(zhì)量具有極大的不穩(wěn)定性，并且直接影響著砌體的施工質(zhì)量。古建筑施工中用到的磚料種類和規(guī)格繁多混亂，生產(chǎn)工藝也不盡相同，受各種因素的制約影響，燒制出磚質(zhì)量參差不齊，給古建筑的施工帶來極大的不便。即使是同一個(gè)時(shí)代燒制的產(chǎn)物，因?yàn)楦G口不同燒制出的磚尺寸也有差別。更不用說歷經(jīng)多少年代采用不同修繕保護(hù)措施的古建筑結(jié)構(gòu)了，每個(gè)年代修繕用的材料各有不同，這給當(dāng)前的古建筑保護(hù)工作帶來了很大的難度。尺寸是保護(hù)工作需要考慮的一個(gè)方面，磚的尺寸決定著建筑工程預(yù)算用料數(shù)量精確度，而在磚的燒制過程中對于磚的強(qiáng)度和防風(fēng)化等質(zhì)量問題更加關(guān)注，因?yàn)榇u體的抗壓、抗折和防風(fēng)化能力，會(huì)直接影響建筑物的使用質(zhì)量和使用年限。

在磚石墻體的古建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)和施工中，應(yīng)該盡量保證古建筑外觀的完整和協(xié)調(diào)性。首先選擇回收散落的老舊磚體補(bǔ)砌需要修繕的結(jié)構(gòu)，在用老磚補(bǔ)砌之前根據(jù)它的風(fēng)化程度和現(xiàn)有的強(qiáng)度，耐凍融能力和承重能力研究分析后再?zèng)Q定是否選用。然后考慮回收的外形毀損嚴(yán)重的磚體是否適合使用，如果能用的話怎樣合理運(yùn)用？怎樣消除現(xiàn)代技術(shù)修葺的墻體和原有結(jié)構(gòu)的差別？在找不到老磚的情況下，采用什么樣的工藝可以仿制出外形、質(zhì)地和尺寸造型相像的新工藝材料，使修繕后的墻體結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到以假亂真的效果。這些都是需要現(xiàn)代古建筑保護(hù)和施工人員考慮的問題。這些要求雖然合理，但對具體實(shí)施者來說難度很大，并且操作起來沒有標(biāo)準(zhǔn)可供參考，完全依靠相關(guān)保護(hù)人員對古建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究和保護(hù)修繕經(jīng)驗(yàn)來執(zhí)行［2］。

1.2 磚石結(jié)構(gòu)的膠結(jié)材料-灰漿

灰漿是我國古代最常用的一種膠結(jié)材料。我國歷史上建筑行業(yè)有“九漿十八灰”的說法，這完全體現(xiàn)出了灰漿種類的繁多。在古建筑施工過程中，常在石灰膠泥中加入一些有機(jī)材料，如桐油、糯米汁或者白芨作為灰漿的輔助材料。當(dāng)前古建筑保護(hù)和施工還無法達(dá)到這些古建筑灰漿制造工藝的技術(shù)水平，因?yàn)檫€無法準(zhǔn)確地研究出古代的調(diào)配比例和配制工藝，也無法找到可以承接這種工藝的傳統(tǒng)施工藝人。所以現(xiàn)代的古建筑保護(hù)和修繕施工中，通常用白灰和煤屑和一定比例的水泥混合調(diào)制成的砂漿作為古代灰漿的替代品。

歷史在不斷發(fā)展，一些傳統(tǒng)工藝和材料會(huì)逐漸消失在歷史的車輪下，會(huì)有新的工藝和材料取代它們的歷史地位和價(jià)值。但對于古建筑的保護(hù)和修繕工作來說，采用新工藝和新材料的時(shí)候，應(yīng)該考慮它們是否和古建筑的施工特點(diǎn)匹配，否則后果會(huì)得不償失。比如，傳統(tǒng)的石灰漿凝固時(shí)自身會(huì)膨脹，這樣就可以使結(jié)構(gòu)內(nèi)的空隙得到填充變得飽滿，而現(xiàn)代的水泥砂漿在凝固過程中會(huì)發(fā)生干燥收縮的作用，進(jìn)而使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部變得更加空虛，并且水泥砂漿至少是白灰漿價(jià)格的兩倍。所以在古建筑保護(hù)施工中選擇新工藝和材料時(shí)，必須選用性價(jià)比較高的替代品。

1.3 灰土基礎(chǔ)和夯土工藝

灰土在古建筑中有兩個(gè)作用，一個(gè)是古建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，另外一個(gè)是城墻這些厚重建筑墻體的填充物。古人把灰土壓槽當(dāng)作建筑基礎(chǔ)放腳和結(jié)構(gòu)的防潮措施。在明代灰土基礎(chǔ)施工技術(shù)得到了推廣應(yīng)用，清代灰土技術(shù)發(fā)展趨于成熟。在古代民房建筑中用3∶7的體積比例進(jìn)行配比，散水和回填建筑分別用2∶8和1∶9的比例。灰土技術(shù)發(fā)展到清代，施工人員雖然知道2∶8和1∶9的比例就能滿足灰土技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)需求，但還是抱持著穩(wěn)妥的態(tài)度，用手攥成團(tuán)，落地開花來作為灰土配比的檢驗(yàn)，注重對灰土強(qiáng)度和防潮效果的綜合考量。古代的夯土工藝經(jīng)過經(jīng)年累月的風(fēng)雨沖刷洗禮，和古建筑和諧共存的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)體系還是當(dāng)前現(xiàn)代建筑施工無法企及的技術(shù)高度。

2 對古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的保護(hù)施工

2.1 古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的傾斜處理

古建筑經(jīng)歷千百年的大自然的洗禮，常會(huì)出現(xiàn)傾斜裂縫和空鼓等危害古建筑安全的質(zhì)量問題。在修繕施工中要嚴(yán)格遵循對古建筑進(jìn)行科學(xué)施工保護(hù)的原則和措施，而不是簡單的拆除重建。通過修繕保護(hù)施工煥發(fā)古建筑的蓬勃生機(jī)和活力，為人類展現(xiàn)我國悠長久遠(yuǎn)的歷史文明。有很多原因都可能造成古建筑傾斜裂縫，其中有建筑物自身的特殊原因，也有自然災(zāi)害的原因。進(jìn)行修繕施工時(shí)一般在保證還原建筑的整體性基礎(chǔ)上，考慮通過加固古建筑地基基礎(chǔ)等措施修繕其他方面的原因引起的古建筑物的傾斜裂縫問題。

修繕保護(hù)傾斜的古建筑施工之前，要根據(jù)國家的相應(yīng)行業(yè)施工規(guī)范，結(jié)合古建筑的實(shí)際情況，經(jīng)過詳細(xì)的考察分析，確定施工措施的可行性。如果墻體確實(shí)處于危險(xiǎn)狀態(tài)，已經(jīng)超出了古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的臨界范圍，這時(shí)必須對引起傾斜的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析研究，以確定制定的保護(hù)施工措施切實(shí)可行，這樣可以有效解決墻體的傾斜問題。一般有三種原因會(huì)造成古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的這種極度危險(xiǎn)狀態(tài)，第一種是發(fā)生了地震這樣的自然災(zāi)害，瞬間就造成了墻體結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)狀態(tài)，在地震過后，這種危險(xiǎn)狀態(tài)又能保持一定時(shí)期的穩(wěn)定。第二種是磚石墻體結(jié)構(gòu)本身就存在一些安全隱患，在危險(xiǎn)集聚到一定程度后得以爆發(fā)，爆發(fā)一段時(shí)期后也能保持相對穩(wěn)定。最后是長期處于危險(xiǎn)狀態(tài)，像遭受洪水浸泡后的基礎(chǔ)，會(huì)使周圍環(huán)境發(fā)生本質(zhì)的變化，這種危險(xiǎn)狀態(tài)會(huì)引發(fā)的磚石墻體結(jié)構(gòu)不可預(yù)測的破壞后果。

一般對遭受瞬間破壞造成的古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的傾斜狀態(tài)進(jìn)行施工保護(hù)。這種情況下的古建筑物面臨的危險(xiǎn)源已經(jīng)不存在，經(jīng)過詳細(xì)的勘察分析，在保證古建筑安全的前提基礎(chǔ)下，對處于危險(xiǎn)狀態(tài)的墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行修繕保護(hù)。對于沉降不均勻造成的地基不穩(wěn)定松動(dòng)，施工人員可以考慮進(jìn)行基礎(chǔ)加固，用樹根樁或靜壓樁的方式穩(wěn)固地基，用鋼筋混凝土作為樹根樁或靜壓樁的澆筑底料，借以增加墻體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。樹根樁由于結(jié)構(gòu)小，形式靈活，適用于不同土質(zhì)的地基結(jié)構(gòu)施工，場地對樹根樁施工的限制不大，并且可以取得較為明顯的施工效果，因此在古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的傾斜保護(hù)施工中得到了推廣應(yīng)用。在古建筑墻體進(jìn)行修繕保護(hù)施工過程中，要秉承從根源處切斷造成墻體傾斜危害的因素。對由于長期的風(fēng)雨洗禮沖刷形成的地基不均勻沉降，或者地基比較軟弱的現(xiàn)象，要利用現(xiàn)代的特殊施工技術(shù)進(jìn)行處理，加寬基礎(chǔ)面，然后在利用石灰樁和煤粉灰等混合材料進(jìn)行注漿加固，爭取使古建筑墻體結(jié)構(gòu)的地基狀態(tài)能夠恢復(fù)如初。

2.2 治理古建筑墻體結(jié)構(gòu)的空鼓問題

古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)空鼓問題是常見現(xiàn)象，這就需要古建筑保護(hù)部門平時(shí)注意監(jiān)測，對墻體空鼓現(xiàn)象做到早預(yù)防早發(fā)現(xiàn)早處理。在發(fā)生空鼓現(xiàn)象后，一般采用灌漿加固的方式進(jìn)行修繕保護(hù)施工處理。這種施工處理技術(shù)方式可以有效保障墻體外部結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，在對古建筑磚石墻體進(jìn)行空鼓保護(hù)修繕的基礎(chǔ)上，保護(hù)古建筑墻體外觀的原貌。另外，根據(jù)空鼓墻體的實(shí)際情況，在土坯墻材質(zhì)的墻體發(fā)生空鼓時(shí)，利用土坯墻體結(jié)構(gòu)的專用修復(fù)材料-灌縫膠就可以解決空鼓問題，實(shí)現(xiàn)對古建筑磚和土坯結(jié)合的墻體結(jié)構(gòu)的保護(hù)，并因?yàn)楸Ｗo(hù)效果好得到了推廣使用。

2.3 提升對古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)的保護(hù)意識

中國幅員遼闊，歷史悠久，留存下來很多的古建筑文物。但由于我國對古建筑保護(hù)的科技手段研究起步晚，水平低，對文物的保護(hù)意識覺醒滯后，因而造成對古建筑的保護(hù)不利，使很多古建筑文物沒有得到完整的保護(hù)和傳承。和西方發(fā)達(dá)國家相比，我國不管是文物保護(hù)技術(shù)還是保護(hù)技術(shù)人才的培養(yǎng)機(jī)制都存在一定的滯后性?，F(xiàn)實(shí)的文物保護(hù)制度的不完善，缺乏文物保護(hù)技術(shù)人才都會(huì)對古建筑的研究行成了阻礙，影響了中國古老文明的發(fā)揚(yáng)和傳承。目前我國文物保護(hù)工作的資金還不充裕，這也是制約古建筑保護(hù)施工的一個(gè)重要原因。相關(guān)文物保護(hù)單位應(yīng)該在加強(qiáng)古建筑保護(hù)監(jiān)測力度的基礎(chǔ)上，探尋更加科學(xué)合理的施工方法，在保證不損壞古建筑原貌的基礎(chǔ)上，延長古建筑的壽命，增加它的穩(wěn)定性和堅(jiān)固度，使古建筑充分發(fā)揮它的文物特色，為后世提供研究中華民族精神文明的文化價(jià)值［3］。

3 結(jié)語

古建筑磚石墻體結(jié)構(gòu)性保護(hù)和施工是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，它需要綜合多種學(xué)科的知識對古建筑保護(hù)問題進(jìn)行考察研。在實(shí)際保護(hù)施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員要對古建筑的結(jié)構(gòu)材料和建筑工藝進(jìn)行詳盡的研究，在排除建筑物自身原因后，對因地基沉降引起的傾斜裂縫問題、結(jié)構(gòu)內(nèi)部空鼓問題制定科學(xué)合理的保護(hù)修繕方案，并呼吁社會(huì)重視古建筑的保護(hù)問題。