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明代大同府城保护修复技术分析

2018-03-23

山西建筑 2018年35期
关键词:府城砖墙夯土

刘 永 珍

(大同市二院建筑设计研究有限责任公司,山西 大同 037004)

1 大同府城概况

现存大同府城是明朝洪武五年(公元1372年)修建而成,是在原历代土城的南半部的基础上修建。因为明代大同为府城,依封建社会的等级限制不能按原有土城大小修建。规模约为北魏都城的1/2。大同府城东西宽1.798 km,南北长1.868 km,面积约为3.28 km2。略承正方形符合道家建城理论,明代以前大同城墙为夯土城墙,明代修建的大同府城为外侧包砖,内侧夯土。城墙高约14 m,上宽约12 m,下宽约18 m,建有4座城门。东门为和阳门,北门为武定门,西门为清远门,南门为永泰门。府城内大街和城门名称对称,四大街交汇十字路口有一牌楼为四牌楼。府城墙上建有城门楼,箭楼,望楼,角楼等建筑。还有瓮城,控军台,护城河,吊桥等一系列设施。清朝时还建有东小城,南小城。北操场城等。除南小城又称南关这次部分修复外,其余均未修复。

2 大同府城保护修复前状况

在2008年,大同市委市政府做出了修复大同城墙的重大战略决策。在耿市长的领导下,经过认真研究,听取各方面意见,决定了保护修复的宗旨:“尊重历史,保护文物,修旧如旧,尽可能保留原有城墙的遗存”。我单位与山西达志建筑保护有限公司共同承担了修复旧城的设计任务。经过长期认真调研。旧城墙现状如下:

1)旧城墙年久失修,经过多次战火损坏,特别是20世纪60年代破四旧人为破坏,城墙包砖墙体基本被拆除。只留下东北角有部分残存。

2)城墙土体有近1/2已不复存在。但城墙主体基本还在。大部分残存土体也有不同程度的开裂。城墙土体内还存有上世纪的防空洞。

3)城门楼,箭楼,望楼,角楼也基本消失。瓮城,月城等已破坏。南关城有部分残存。

3 大同府城保护修复的技术难点处理

在2008年首先对东城墙进行保护性修复。我单位由院长主持。调集技术力量。对旧城墙的现状进行实地勘察。掌握第一手资料,并认真组织研究。依据实际情况,对不同城墙情况分别提出如下保护修复技术措施。

1)根据地质勘察报告。府城墙下土质为杂填土,(这是由于不同时期的府城墙修筑均是在原有旧城的基础上完成。每次城墙损坏后,部分杂土形成的新的城墙基础造成的)。不能作为地基持力层,而需要处理后才能保证新修复的城墙质量。避免不均匀沉降形成墙体裂缝。

2)东城墙东北角部分城墙残存较多,外包砖墙土衬石完好。(原城墙外包砖墙下部用条石或毛料石做土衬石,放在地面上作为砖城墙的基础)。其上有2 m~5 m不等的砖墙。耿市长要求有土衬石的城墙不能拆除重建。必须保留原状。而土衬石下地基又不满足要求。经过多次研究,最后采取了土衬石外侧地面下做3∶7灰土墙。宽1.0 m,分层夯实以限制土衬石下部土体的侧移。通过近10年的实践检验,效果良好。

3)东城墙北部佛殿庙街在城墙处拆出一个路口。在路口北侧的土体上能够清楚的体现历代筑城时的残留夯土层。为保护这一历史遗存,使后人能够直观的了解大同府城的建造历史。经研究决定,在这部分土体的一侧做参观通廊,以方便后人参观研究。为实现这一目标我们在原有路口部位采用现代施工技术,做了一部分内部框架结构,外部包砌砖墙的城墙。从外看和其余城墙相同。内部留作参观。现在观察这部分城墙和两侧的夯土外包砖城墙基本一致,取得了很好的视觉效果。

4)东城墙北部许多墙体残留土体较多,这部分土体要保留这样一方面减少了土方工程,另一方面保存了城墙的历史脉络。我们采取了外包砖墙内部补全土体的做法,补充夯土采用2∶8灰土。为了解决新旧土体的衔接问题,在夯土补土前将原有土体较陡峭的部分切成台阶形。并且外包砖墙与夯补新土同时施工。为解决砖和土体的衔接问题。我们采用了压钢筋网拉结的措施。在竖向每隔2.5 m做一层钢筋网片拉接。压进砖墙内不小于370。压入土体内不少于1 m。网片采用6@200双层,并且沿着横向每隔5 m砌一道肋墙,墙宽为370 mm。肋墙长度不小于2 m。并与残留土体顶紧。通过以上措施。施工后的城墙没有发现变形。经过10年的时间检验未发现问题。

5)东城墙有部分区域。原土城墙残留土体较少,内部空间使用价值不大。为了节约投资我们采用了砖混结构的方法,根据城墙收峰坡度要求。沿竖向分别砌墙,用混凝土梁支持上部墙体以减少底层墙体厚度,每隔5 m砌一道横墙。混凝土楼板和托墙梁均支撑在横墙上。

6)在残存的土体内,在不同高度范围均有20世纪开挖的防空洞及居民挖的窑洞和贮物品洞穴,为保证残留土体的稳定性。我们对这些土体要想办法加固。经过多方案比较,最后选择了在洞内砌筑砖墙分仓,并同时在仓内回填粗砂,这样既解决了回填土无法回填到顶的缺点,也比较经济,施工后效果良好。

7)在东城门处原城墙,城门,城楼,瓮城均无留存。只能根据县志和历史图片恢复重建。为了充分利用城墙内的空间。我们采用了框架结构做内部支撑结构外部包砌城砖的方法。

东城门主城墙瓮城月城均采用了这种方式修建。建成后现在成为和阳门美术馆。每年都举办各种展览,有书法美术等,取得了很好的社会效益。

8)城墙在西北角角楼称为镇楼因方位原因又称乾楼。乾楼高度约为24 m,比城门楼还要高近7 m,是全城建筑高度之最。共有4层,底层面宽18.5 m,进深11 m。如此高大的建筑就坐落在城墙顶上。当时实地考察时还能看到原建筑的柱础石,如何解决乾楼的地基承载力问题,又成为我们面临的新难题。

我们首先进行了详细的现场勘查,发现西北角城墙外形土体断面虽然不足,但高度仍保存完整。但土体内有纵横向防空洞,城墙底部还有厕所粪池。土体本身也有裂缝。基本上失去了承载能力。根据这一情况通过研究最后确定采用人工挖孔灌注桩。从城墙顶部一直控到城墙底部以下的砂层。桩长大约为16 m~18 m。乾楼的重量直接由桩来承担。现在建成近7年,没有发现沉降,方案较为合理。其余三面城墙基本根据以上方法逐年完成了修建。

4 结语

从2008年开始到2016年止,大同府城墙在三届大同市委,市政府的带领下,通过全体参建人员的共同努力完整雄壮的大同府城墙承现在大同人民眼前。现在府城墙已经成为了大同这座古城的又一名片。吸引了无数国内外游客。每年的古城灯会就在城墙上举行,府城墙也成为了大同人的骄傲。通过大同府城墙的保护修复积累了宝贵的经验;现总结出来为以后的保护修复提供帮助。

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