(資料圖)
故宮太和殿內,施工技術人員正在揭露嚴重糟朽的柱根。
周 乾供圖
中國的很多古建筑能夠屹立千年不倒,在人為保護因素外,其特殊的木架結構及榫卯連接方式起到重要作用,它們可以有效吸收、消耗外力震動帶來的破壞,起到減震器的效果,這才出現了“墻倒屋不塌”的現象。
在古建筑中,一般選用粗壯、挺直、堅硬、耐腐的硬木來支撐和承擔起整個房屋的架構和重量,俗稱“頂梁柱”。在我國古建筑領域中,“梁”“柱”均為重要受力構件。“橫梁豎柱”可形容梁、柱的形狀特點。
關于“梁”“柱”的較早史料記載,可見《史記》卷三之“殷本紀第三”。“紂倒曳九牛,撫梁易柱也”,這句話的意思是,商朝紂王力大無窮,可以拽著九頭牛,能夠手托著梁換柱子。這句話說明“托梁換柱”修繕加固方法,至少在商朝時期就出現了。而我國古人在長期的建筑工程實踐中,逐漸形成了較為系統的“托梁換柱”方法。
對于古建筑而言,位于地面之上的立柱,或因長期承受上部結構傳來的重量而產生開裂殘損,或因柱底部位長期受到地面潮氣影響而出現糟朽殘損,使得木柱強度下降,無法正常支撐梁,可采用“托梁換柱”的加固方法。
清代有“偷梁換柱”的記載。“偷梁換柱”實際就是“托梁換柱”。意思是,當房屋的某根原柱產生損壞需要更換時,為節省工料并沒有對原柱進行原位替換,而是在原柱旁邊設一根新柱,再撤去原柱,這種加固方式俗稱為“托梁換柱”。
“托梁換柱”的加固技術在我國古建筑保護維修中得到了充分運用,其典型工程實例即為故宮太和殿某立柱的加固。故宮太和殿是我國現存體量最大、建筑等級最高的宮殿建筑,是明清舉行國家重要禮儀活動的場所。2004年,工程技術人員在對太和殿進行勘察時,發現有一根立柱的下部出現了糟朽問題。主要原因是立柱被砌筑在墻體內,柱子周邊潮氣長時間排不出去,造成柱子下部糟朽。施工技術人員采取了“托梁換柱”方法進行了加固。
具體過程分為四步:揭露、托梁、抽柱、換柱。這根立柱位于太和殿西北角,且被砌筑在墻體內。立柱的直徑約為1米,由若干木料包鑲在一起,再用鐵箍約束成一個整體。施工人員揭去表皮磚層后,發現立柱下部1/3的位置出現了嚴重糟朽,且原有約束立柱的鐵箍也產生了嚴重銹蝕。
隨后,施工技術人員采用“假柱”托住原柱上部的梁。“假柱”為完好的木料,被安裝在原有立柱附近,用于臨時支撐梁。“假柱”頂面與梁底間增設一塊面積較大的木板,以利于梁傳來的重量均勻地傳至木柱頂面。
第三步,把柱子底部糟朽部分抽去,剩余的部分做成巴掌形。底部伸出柱子直徑1/2的截面、柱子直徑1.5倍的長度,用作與新柱搭接。
最后一步,用新柱替換原柱的糟朽部分。新柱與被抽去的糟朽部分同材料、同形狀、同尺寸。新柱與原柱的剩余部分搭接后,不僅僅在外觀形成一個整體的立柱,而且在豎向形成一定長度的搭接面。在搭接長度范圍內用鐵箍箍牢立柱,有利于新柱、原柱共同發揮支撐作用。換柱后,再把“假柱”拆除,即完成了原有立柱的加固。
在古建筑領域中,“托梁換柱”作為用于殘損木柱加固的科學方法,不僅加固效果好,而且對建筑穩定性影響小,是我國古代工匠建筑智慧的反映。
(作者單位:故宮博物院)
《 人民日報 》( 2023年07月08日 07 版)
關鍵詞: