浅析中国古建筑施工中的土木工具
2011-08-15王兴中
王兴中
中国古代社会,人们在建筑活动过程中,发明和创造了多种类型的建筑施工工具,土木工具就是施工工具中最常用、最主要的一种类型。土木工具的创造与应用,对于建筑材料的开采,建筑构件的制作,减轻人们劳动强度,提高工程施工效率,发挥了重要作用。
1 土方工程中使用的工具
1)锹:一项建筑活动,首先触及的就是土方工程,在中国古代土方工程中,一种常用起土工具就是锹,古籍上称为鍤。《释名》说“鍤,插也,插地起土也;或日销,销,削也,能有所穿削也。”可见鍤的功用是插地起土,它应用在古代社会一系列建筑活动中。探究鍤来源是从古农具耒耜演变的,鍤的形制与耒耜十分相似,是古代一种象梨的农具,木把叫“耒”,犁头叫“耜”。查阅有关史料,获知夏禹时代就有了臿,《淮南子》说:“禹时天下大水,禹执畚臿以为民先。”这里所说的畚臿是两种工具,畚是用竹木做的盛土的工具,臿是大禹治水时的主要工具,春秋晚期出现了嵌刃式的铁口臿,这种铁口臿有一字形和凹字形两种,是在木臿头上,加上一个铁制的刃口,刃口锋利,易于入土,长沙识字岭楚墓出土的春秋晚期铁口锸,广西平乐山出土的战国时期的凹字形铁口锸,从功能上看是挖土用的使用器,春秋战国时期在建筑土方工程和农业生产活动中大量使用铁口木锸,已经为铁锹的出现奠定了基础。从史料的记载,可以获悉铁锹最初出现时的基本情况,锸也叫锹,王祯《农书》上说:“锸,颜师古日:锹也。”汉魏以后,由于冶铁技术的进步,以前嵌刃式的铁口锸逐步减少了,出现了全铁制的锹头,锹头上有圆裤,下部是簸箕状的锹身,具有器形较薄,简便实用的特点,锹头大多采用锻造手法制作。20世纪 50年代在旅大发现两件金元时期的铁锹,一件长34 cm,另一件长40 cm,均为圆裤形铁锹。可见锹的出现到发展,经历了耒耜到臿,臿到锹一个逐步成熟的过程。2)铁搭:铁搭用途十分明确,它是土方工程中和泥的工具,形制多样,有三齿、四齿、五齿、六齿等等,最常见的是四齿,称之为四齿耙。四齿耙上部有一个圆銎,是用于安柄的,在建筑施工中用于搅拌泥浆,也可用于刨土,击碎土块。中国北方农村使用铁搭比较多见,农家院落和房屋土坯筑墙时,在制作土坯前,首先要把土与水搅拌均匀,再放入麦秸作草茎,这种泥浆十分粘糊,搅拌起来比较费劲,但是使用四齿耙,能够深入泥浆中,操作起来就显得省力了许多,达到了和泥的最终效果。追溯铁搭的发现,在战国时期可见实物,河北燕下都遗址出现的是五齿形的铁搭,这种形制受早期双齿耒的影响而创造的,以后又不断地加以改进,逐步成熟,是古建筑土方工程中常用的一种工具。3)夯杵:中国古建筑在建造时,首先要把基础打结实,就是将木柱和墙壁下面的土夯实,这样的房屋才能坚固,这是建筑的第一要素,这种原理在原始社会人们就已经知道,后来出现的高台建筑,高台就是用夯土筑成的,在夯实土质的过程中所用的工具叫夯杵。在河南偃师二里头早商宫殿遗址中出土了羊头形石杵一件,呈圆形柱,上部略细,下部端头磨成半球形,是当时夯土用的一种工具。夯这种工具非常实用,构造也比较讲究,上细下粗,下端的夯头制作粗壮而圆润,夯多采用硬木制作,所以叫木夯。后来夯头改用石料制作,柄是木料制作,这样夯头不仅加大,重量也有所增加,陕西秦都栎阳遗址出土的三件石夯头就是这种形制,其中一件形制为圆锥体,通高近28 cm。战国秦汉时期,开始用铁夯锤夯土,长沙战国墓出土了铁夯锤三件,形状视如笔筒,口大底小,口径7 cm,底径5.5 cm。到了明清时期,在建筑施工中又运用了一种新的夯土工具,称为大硪,这个工具适合于大面积台地的夯实。
2 建筑木构件制作中使用的工具
1)斧:斧作为一种砍削用的工具,是木材加工中必不可少的,早在新石器时代人们就用石斧砍伐木材,对营造活动起到积极作用。安阳殷墟出土过商代的铜斧,由于金属工具的使用,商代的营造活动有了发展,当时许多的房屋采用了木结构的方法。春秋战国时期,冶铁技术取得了较大的进步,出现了铁制的生产工具,铁斧的应用已经比较普遍,河南、河北、山东、山西、四川等省都出土过战国时期的铁斧,大部分为生铁铸造,例如:兴隆出土的战国时期铸造工具的铁范 87件,其中就有斧范30件,这种铁斧是方形直裤式,平刃,体型为板碶状。上有装木柄的扁方直裤,长15 cm,斧刃宽 6 cm。汉代的铁斧与战国的铁斧比较,又有了改进,直裤式的不见了,诞生了一种斧形为长方形,刃部外拱,两角向外延长,背部平整,斧身中部开一长方形的銎,是安柄用的,与现代使用的斧子外形类似。洛阳烧沟东汉墓出土的一件铁斧,斧身长16 cm,斧柄也是铁制的,可见当时冶铁技术的成熟。
斧是砍削木材用的基本工具,仅有单斜面和双斜面两种类型,单斜面的斧形制是一面平,一面斜,适合于木材的砍削,而双斜面的斧,适合于木材的砍劈。在锯子还没有发明和出现以前,建筑营造活动中使用的木板,都是用斧砍削的,斧是应用力学上的尖劈原理,直起直落,出小力发大力的工具,所以这种工具延续几千年,久用不衰,至今仍然是木工不可缺失的一种工具。
2)锛:锛是一种对木材进行粗略加工的工具,锛与斧的用途是有区别的,斧对木材进行立砍,而锛对木材是平砍,由于砍削方法的不同,所以砍削的效果也是不一样的。锛装钩状长柄,劳动者站立使用,上古时代人们使用的是石锛,商代才出现了有青铜制的锛,西周时发现了较多的铜锛,河南信阳楚墓中发现的一件春秋时期带木柄的铜锛,形制比较特别,刃为单斜面,上面斜,下面平,外观类似现代木工用的锛。战国时期出现了铁锛,进入汉代,锛的式样就逐步增多了,除单斜面的外,出现了双斜面的,锛身呈楔状,空首,刃部很薄,有直刃,有弧刃,大都是生铁铸造的,然后经过退火处理,增加了韧性,以便长久使用。
3)锯:锯是一种解割木材的工具,它是木构件制作与加工中必不可少的工具,锯的历史比较久远,在新石器时代遗址中就有石锯的出土。青铜锯商代就可以看到了,中国历史博物馆收藏着一件商代的铜锯,锯为矩形,两边都有齿口,是用来锯骨料的。战国时期有的地区已经开始使用铁锯,湖南楚墓就出土了一件战国末年的铁锯。汉代,铁锯的应用较为普遍,陕西宝鸡、四川茂县、河南鹤壁等地都曾发现汉代铁锯,汉代的铁锯体型不大,并且不设有锯架,有的有锯柄,类似于现在的刀具,锯齿的齿口较大,从制作工艺看,是用熟铁锻打成薄条,然后使用锉刀开齿的,但是这种锯只能锯解小的木料,由此可以判断,中国最早的锯是刀锯,由锯刃和锯把两部分组成,有的锯一边有锯齿,有的锯两边都有齿,但是这两种锯,锯片都比较短,仅能截断木料,随着时代的发展,锯的制作技术日益成熟,明显的变化,就是锯片加长,并且设有锯架,工匠们称为架锯,使用起来更加方便,横割,纵割木料都随心自如,有效提高了劳动进度。
4)凿:凿是木工在木材上打眼和剔槽的工具,七千年以前的河姆渡文化时期,已经使用骨凿和石凿对木材进行加工,出现了榫卯结构的杆栏式建筑,从出土的榫卯建筑构件上,可以看出有长方形和圆形的卯眼。距今四千年以前的齐家文化遗址中,发现了红铜制作的铜凿,这是中国发现的最早的金属工具,商代开始使用青铜凿,战国时期铁凿代替了铜凿,山西长治、河南辉县等地都出土过战国时期的铁凿,到了汉代,凿是用熟铁锻造的。
在古建筑施工中,凿是木构件制作与加工不可缺少的一种工具,它由凿头和凿柄组成,凿柄用硬木制作,避免使用中因为锤击木柄起毛或者开裂,作为一种常用工具,凿的类型根据用途,还可以分为若干种,有平刃凿,斜刃凿,圆刃凿,各种凿又可区分成宽刃凿和窄刃凿,极大地方便了加工各种木构件。
5)刨:刨是刨削木料的一种工具,利用刨的工具,将木料刨的平整,刨的光滑,以增加木构件的外观效果,中国古代将刨子又称为“准”,就是经过刨子的加工,木构件达到横平竖整,所以对刨刀的制作是有一定要求的,用熟铁制作,刀口部分嵌钢,打磨得极其锋利,再安装到用硬木制成的刨壳内,刨壳下部微露刨刃,操作起来十分顺手。刨子由刨身、刨刀、刨柄和木楔等组成,明代《天工开物》记载了当时木工使用的刨子类型,有起线刨、推刨、蜈蚣刨,加工者可以依据构件的不同部位与用途,灵活选用。
在长期的古建筑施工与管理工作中,我切身体会到土木工具在建筑营造活动中所发挥的重要作用,本文初步分析了一些古建筑施工工具的功能和用途,以期今后更好地做好文物保护工作,弘扬祖国传统文化与技术。
[1] 李 浈.中国传统建筑形制与工艺[M].上海:同济大学出版社,2010.