太平天国忠王府工字殿后堂的维修加固保护
2020-02-14姚瑶张春梅
姚瑶 张春梅
摘 要:2018年10月,国家文物保护单位太平天国忠王府工字殿后堂实施维修加固项目工程,经江苏省文物局审批同意,工程施工遵循不改变文物原状原则,并坚持最小干预原则,最大限度地保留原有构件,尽量使用原有构件,严格按工程方案规范施工。采用了木构架归位、体外加固、屋面传统铺设、屋脊复位修复等关键技术,历时3个月,解除了太平天国忠王府工字殿后堂古建筑的险情,使建筑的历史、鲜明特点及其所承载的文化内涵得以继续存留,有效保护了古建筑。
关键词:古建维修加固;施工规范及技术;文物有效保护
1 概述
太平天国忠王府位于苏州市东北街204号,是1860年至1863年太平天国忠王李秀成驻苏州期间,将原拙政园及左右清代宅第改建成由官署、住宅、花园组合的王府建筑群,为首批全国重点文物保护单位,由苏州博物馆保护并对外开放。
忠王府现存中、东、西、北四个部分,以中路官署建筑为主,工字殿位于中路第三进,由正殿、抱厦、后堂组成,形成工字殿格局,是整个忠王府体量最大、等级最高、苏式彩绘最多的一座建筑,是整个忠王府的核心建筑(图1)。
2017年8月,工作人员馆内巡视发现后堂出现木构架及屋脊开裂偏斜的险情,已影响其结构安全。从建筑安全角度考虑,苏州博物馆立即通报文物主管部门,召集专家和专业单位进行勘察并商定保护措施,针对后堂部分大木构件出现下挠开裂残损现象,采取了“干扰甚微,具有可逆操作”的临时抢险加固。架设满堂钢管支架,承托分解木构架受重,消除隐患,控制了险情。同时着手进行维修加固工程项目申报。
2018年2月,项目方案获江苏省文物局审批同意,2018年10月至12月实施项目工程,历时3个月,有效保护了这座“国保”建筑。
2 古建筑险情状况
太平天国忠王府工字殿后堂面阔三间14.65米,其中正间面阔5.25米,两边间面阔4.70米,进深六界7.62米,为内四界附前、后单步的圆作抬梁式构架,边帖内设落地脊柱,梁枋脊桁、南北金桁、中帖四界大梁及山界梁均绘有苏式彩绘。屋面为双坡小青瓦硬山屋面,屋脊为双亮花筒带字碑哺鸡脊,总高约1米,设竖带,其中屋脊的暗花筒及竖带头部分脊饰为烧制品(窑货)。
勘测发现后檐口屋面局部漏雨,后步桁上方望砖局部存在拉脱现象,后檐额枋上存有雨渍,后檐口封檐板表面糟朽。较为严重的是四界大梁、桁条开裂和变形,其中桁条(脊桁、金桁)、大梁(中帖四界大梁、山界梁)均于跨中彩绘处出现多条平行于木构件的顺纹裂缝,裂缝长度最长约1.4米,裂缝宽度最宽为21毫米。其余脊桁、金桁构件下挠变形数值均已超过挠度极限值(图2)。
檐柱倾斜,桁条向外翻滚。正间两后檐柱柱顶向西北方向倾斜明显,后檐口桁条向外滚动、错位,柱顶最大倾斜值达到了75毫米(图3)。
高耸的屋脊开裂偏斜,正脊脊身向北扭曲,于脊身正中出现两道长约1米的纵向通长裂缝,正脊、竖带粉刷层表面局部破损、风化(图4)。
经勘测分析,残损原因主要是由于屋脊体量较大,而原桁条(脊桁、金桁)及四界大梁截面尺寸偏小,在上部长期荷载的作用下,脊桁、金桁于跨中彩绘处(弯矩最大处)发生下挠及开裂现象,桁条下挠后,屋脊向北扭曲、开裂,进而使屋面椽子产生位移,造成檐桁向外翻滚及后檐柱倾斜。
3 工程实施措施
3.1 工程施工原则和规范
工程位于太平天国忠王府建筑群中路第四进,高4.78米,面积111.63平方米,按照方案采用“揭顶不落架”的抢修加固方法。由于太平天国忠王府为全国重点文物保护单位,施工中要严格遵循“不改变文物原状”的原则,并坚持最小干预原则,最大限度地保留原有构件,尽量使用原有构件,严格按工程方案规范施工。
首先,太平天国忠王府建筑群为开放单位,每天接待参观游客近万人,施工前在建筑周围搭建了防护围栏,做好了安全措施。对施工脚手架、施工工具、材料和拆卸下的构件均分门别类规定了堆放点,并设置有明确的安全标识,按规定存放。对施工人员进行安全教育,签订安全协议。
其次,施工前组织项目经理、工程师、施工技术员对建筑本体进行仔细勘测,统计建筑残损情况,并且做好记录和保留照片资料;绘制施工实施草图,编写施工组织设计;研究工程各工种及各分项工程的施工工艺,收集保存好原有完好的材料,确定工程所需材料的货源。确保在修复过程中以修缮保护方案为依据,按原工艺、原材质、原特征进行修复,不以自己的主观意见任意发挥,保持原历史信息。
再者,要做好建筑木构件的防护工作。为防止构件淋雨受潮,屋面卸载后应及时搭建防雨棚。工程开工后,先对屋面、屋脊被拆卸的构件进行编号。拆除时严禁使用大型工具进行敲、凿,以免对构件产生破坏。拆卸后,木构件归类存放保护,做好修复准备。施工员时刻做好记录资料,对发现的隐蔽事项及时研究、分析并上报,例如若有白蚁蛀蚀木柱的情况发生,应即刻制定实施药物除杀措施,使修复工程顺利进行。
3.2 拆卸措施
根据方案要求,屋面及屋脊的拆卸部位为正脊及屋面瓦件、竖带、望砖、木椽等,大木构架及东、西山墙保持不动。
工程实施拆卸时要对屋脊、竖带、竖带头及屋面坡度、瓦件规格等进行测量并做好记录(图纸、照片等资料);对大木构架和椽子的尺寸和数量进行记录,统计残损情况,绘制各类隐蔽构件的草图,做好建筑原构面貌资料,也为日后修缮复原提供了依据。
由于屋脊、竖带头的烧制品为窑货,因此拆卸前要进行拍照编号,并记录所在位置,拆卸时手法轻、慢、精,格外小心,确保完好。屋面瓦件、脊饰及各类砖构件等拆卸后,也要及时归堆存放,由专人看管,发现隐蔽的特殊构件,也应一一如数编号并做记录,妥善保管(图5~图7)。
3.3 大木构架加固措施
针对后堂部分大木构件出现下挠、开裂、残损的现象,从安全使用的角度考虑,采取了“干扰甚微,具有可逆操作”的临时抢险加固。架设满堂钢管支架,承托分解木構架的受重,消除隐患。在此基础上思考整体构架保护方法。
一般对整体构架保护的方法,采用更换适宜尺寸构件的方式应为最恰当的修复手段,但由于残损构件下挠开裂均位于构件跨中彩绘处,若将其更换势必会大幅降低忠王府的价值,且现状构件彩绘保存较为完好,图案清晰、完整,故未采用更换构件的方式进行抢险加固。
其次由于绘有彩绘的原残损构件截面尺寸偏小,若是采用常规的在残损构件内开槽埋设型钢或采用环氧树脂及其他化学胶粘剂嵌补的加固手段,对原构件会造成较大扰动,干预过大。
经分析考虑,为解决木构架承载力不足的问题,最终采用“木枋支托加固,分解原木构件受力,增大构件承载力”的措施进行加固(图8、图9)。
3.4 彩绘保护措施
工字殿后堂苏式梁枋彩绘是明清以来苏式彩绘的典范,极其珍贵。本次维修加固工程需原状保护彩绘。在屋面揭顶前对所有木构件彩绘进行防护,彩绘防护采用透气的棉布进行包裹做到透气、防水、防碰撞。对于脊桁未能在拆卸前完全防护处理的(椽子未拆卸前不能全面包裹)在能包裹处要进行包裹,待木椽拆卸时完全包裹,实施包裹时手法细致轻柔,杜绝材料拉扯摩擦画面,透气棉布均用细绳将其捆牢于木梁上,禁止使用钉子固定(图10)。
4 施工中采用的关键技术
4.1 木构架归位
为确保木构架结构的安全,采取传统木构架归位校正保护。首先在屋面拆卸揭顶时,木构架受重减轻,实施木构架归位。在各柱中悬挂线锤,用纠偏索具和手动葫芦等工具,归位倾斜的正间两根后柱和外翻的桁条。归位后立即用木条打好剪刀撑,待屋面完工后拆除。其次是木基层安装,打磨后檐口表面糟朽的封檐板,按照原形制重新归安。将拆卸下的木椽按照原位置、原做法重新归安,出现拉脱现象的木椽重新采用闸椽钉于桁条中心,固定牢固。
4.2 木枋支托加固技术
鉴于保护构件彩绘的重要性以及整个建筑的特殊性,本工程按方案使用材料为成材的、较大的花旗松,采用木支架支撑加固,增大残损构件承载力的方法是进行加固。加固时结合此处构造形式,在前后步柱之间四界大梁下增设“┌┐”型构造以加强大梁强度,在“┌┐”型构造上避开原构件彩绘位置处增设通长木枋支托四界大梁,并在木枋上增设木托用以承托下挠桁条以确保荷载传递,增加四界大梁及桁条的承载力,在安装之前要对木枋进行白蚁防治处理(图11、图12)。
4.3 屋面传统铺设
按设计及传统做法要求,采用揭顶不落架的方式整修屋面,更换破损瓦件,屋面铺设按原底瓦搭接方式铺设,小青瓦搭接吻合,行列齐直,沿口底盖瓦顺直,瓦楞均匀一致,排水流畅,无高低起伏,坡度曲线和顺,粘接牢固,屋面平整洁净,坐浆密实,整洁美观。铺设时原有瓦件全部利用,使用率达75%以上,补添瓦件与原小青瓦相同(图13)。
4.4 屋脊复位修复技术
屋脊按原样重新砌筑。归位倾斜的正间两后檐柱,桁条、屋脊、竖带、竖带头按原样式砌筑(原有窑货烧制品按施工勘测时的编号原位置砌筑)。同时加高旺脊钉长度,并于正脊顶部及底部按传统做法设扁铁拉结铁件,同时于正脊、垂带的顶部及底部增设旺链,以增加屋脊整体性。其中后檐两泥塑走兽已严重风化,经研究决定修复时根据其正前方两泥塑走兽进行修缮(图14)。
4.5 传统油漆工艺
油漆按原广漆工艺重新油漆,其中有彩绘部分不做处理。木构架、木基层等采用广漆明光做法。做漆前,先铲除原有旧漆,并清理干净。然后对木构件进行打磨、开缝和填缝等基底工作,木料基底工作完成后,反复三次刮面漆,每道面漆进行打磨之后便做糙漆打底,主要作用为上色。糙漆材料用猪血豆腐涂在面漆上,然后打磨,不能磨破面漆,糙漆涂两层,防止与之后的罩光漆产生差异。最后进行罩光漆,采用清广漆,罩四遍,前三道每罩一道打磨一遍,油漆完成后,整体无流坠砂眼,光亮足,光滑无挡手感,颜色一致,无刷纹(图15)。
5 结语
太平天国忠王府是现存为数不多、保存最完整的一处太平天国建筑遗存。作为既具有皇家府第的雄伟壮丽,又具有江南园林错落曲折的古建筑群,其建筑风格独特,艺术价值较高。在古建筑保护修复中,我们的每一项工作都需要有正确的理论作为指导,明确其特殊性,对史料、古建筑的风貌特色要仔细研究和把握,立足建筑损坏的实际情况,认真勘测、记录、分析,制定切实的保护方案,其中对支架荷载支撑的加固措施,既为受力变形的建筑梁架减负,又保护了珍贵的梁枋彩绘,更为科学和有效。
此项修缮加固工程的实施解除了太平天国忠王府工字殿后堂古建筑的险情,使建筑的历史、鲜明特点及其所承载的文化内涵得以继续存留,对保护太平天國忠王府古建筑遗存具有实际意义。■