岷江流域上游地区碉房外墙过江石砌的类型与作用浅析

成 斌，解泞岭，周美池，李 潞

(西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳 621010)

1 过江石砌筑艺术发展概况及形成原因

过江石砌主要被用于碉房建筑转角处的处理上，其形成与羌族和藏族的历史和其所处的自然条件息息相关。羌族和藏族在古时候是西戎的牧羊人，是以农业和畜牧业为主的部落。分布在岷江流域上游地区的羌、藏人在长期的抵御外族的过程中需要更加具有防御功能的房屋，加之岷江上游地区虽然临近河谷却常年干燥，少雨多风，全年温度都比较低，对建筑的保温隔热能力也有一定的要求。这些条件使得羌、藏族人从最开始的木构建筑逐步开始向石筑建筑发展。最开始的时候，羌、藏族人采用碎石进行房屋的砌筑，但由于其地区大都处于我国大陆第一阶梯向第二阶梯的过渡区域，附近的地震带较多。单以2008年地震最为严重的汶川为例，从有史可依的明清期间来看，茂州境内发生的强烈地震就不下二十次。在这些高频率高烈度的地震下，碎石建起的小屋修了又塌，塌了又修。地震造成的人力物力损失逐年累月下来开始远大于迁徙付出的代价，而过江石砌这种抗震构造便在此时顺势而生，并逐步在碉房、碉楼等石砌构筑物中使用(表1)。

2 过江石砌的类型与空间分布特点

2.1 过江石砌的类型及其构造

2.1.1 曲面尖角型(乾棱子)

如图1所示，通过传统师傅手艺堆砌使转角过江石砌从上到下，收分逐渐扩大，除此之外水平方向，为契合两边墙面的弧线，转角过江石形成一略带弧形的锐角。主要材质为：花岗岩、页岩、石灰岩、板岩、片岩、片麻岩。其搭接方式主要为一顺一丁式、三顺一丁式、梅花丁式等，先在地上涂抹一层厚厚的碎石和黄泥浆混合材料，然后放上与曲面尖角相吻合的大块石料，在其较大的石与石缝隙处插入小块石料，再在缝隙处后利用碎石和黄泥浆混合材料进行找平，往上又是石料，上下两层的石料间相互咬合，形成比较稳固的形态。有的地区甚至会将过江石砌做在内部，在外层附一层厚厚的黄土，增加他的粘附型，使其成为一个整体，更加稳定。

图1 曲面尖角型过江石(乾棱子)的构造示意(单位：mm)

2.1.2 平面直角型

如图2所示，通过传统师傅手艺堆砌使转角过江石砌从上到下，收分逐渐扩大，但整体剖面还是呈直角。主要材质为：花岗岩、页岩、石灰岩、板岩、片岩、片麻岩。其搭接方式主要为一顺一丁式、三顺一丁式、梅花丁式等，与曲面尖角型的过江石砌筑方法一样，先在地上涂抹一层厚厚的碎石和黄泥浆混合材料，与曲面尖角型不同平面直角型是用大块石料交互形成直角，很少有卡进缝隙的小块石料，安放好大块石料之后再在缝隙处后利用碎石和黄泥浆混合材料进行找平，往上又是石料，上下两层的石料间相互咬合，形成比较稳固的形态。

图2 平面直角型过江石砌(乾棱子)的构造示意(单位:mm)

2.2 空间分布特点

过江石砌的类型主要分为曲面尖角型和平面直角型，曲面尖角型的过江石砌多在位于地震带上的地区，其尖锐的曲面收分，使其在转角处形成比较稳定的三角形姿态，对比于平面直角型的过江石砌其抗弯矩能力更强。常见于处在地震带附近临近山林的地区。主要分布在茂县河心村、茂县黑虎羌寨、茂县维城羌寨、汶川水磨古镇、汶川布瓦寨、理县甘堡藏寨、马尔康直波藏寨、马尔康从恩村等地区。而平面直角型的过江石砌常见于临近森林、河谷资源充沛的地区。主要分布在茂县曲古镇、茂县白石羌寨、茂县叠溪羌寨、茂县牟托寨、茂县牛尾村、茂县坪头羌寨、汶川龙兴羌寨、汶川萝卜寨、汶川羌锋寨、汶川龙溪羌人谷、汶川映秀镇、理县休溪村、理县增头寨、理县木卡寨、理县桃坪羌寨、黑水县色尔古等地区(图3)。

图3 岷江流域上游地区碉房过江石砌的类型分布

3 过江石砌材质的物理特性

过江石砌因其在建筑中所处的位置重要，所以羌、藏族人在选取石材时十分谨慎。如表2所示，选取过江石砌几种材料的物理特性与普通砖对照进行研究。密度对其他三个特性起到一个整体的影响。过江石砌的抗压能力和其堆砌的高度及其重力有关，过江石砌修砌的高度越高，自重也会越大，偏下一部分的过江石受到的压力也就会越大。而此时的过江石砌转角处形成的收分就减轻了下部过江石所受的压力，使其更加稳定。与普通的砖材质相比，过江石砌采用的材料抗压强度普遍更好一些。过江石的吸水率也对其强度有一定的影响，石材吸水率越大，其颗粒间的粘接力也就越小，在潮湿的空气中，其强度就会降低。从表2可以看出过江石材的吸水率与普通砖的吸水率基本持平。综合来看，用于作为过江石砌的材料都具有较强的抗压稳定能力，不输于近现代广泛使用的建筑合成材料，甚至在某些方面做得更好。

表2 过江石材与普通砖的物理特性对比

4 过江石砌筑的抗震构造的作用

碉楼转角处厚重而硕长的石头就是过江石，看起来像是随便堆砌形成，其实更多的是靠砌筑师傅的经验，依照代代相传的技法严格要求而来的。在砌筑转角的墙时，两块相咬合的片石上方必须要用体积较大的另一块片石压住，它们之间的缝隙都要用当地特有的黄泥涂满，并且用锤子敲击片石上方，在保证片石不会碎裂的情况下，将它们压实形成“品”字形。在此期间还要尽量保证转角处过江石与立面片石处在同一水平面上，避免“马槽墙”和“分家墙”的产生。砌筑师傅为了保证片石的充分沉降，增加片石与黄土的粘连性，常常在砌完一轮后，停工近一个月的时间再开始砌筑下一轮。所以碉楼过江石的砌筑十分耗时，但也正是这种认真的精神，使得古老的碉楼在今后大大小小的地震中屹立不倒。

羌、藏族碉楼绝大部分分为墙承重式、实木混合式、墙柱混合式等，根据材质也可分为石砌碉楼和夯土碉楼。在墙承重式结构体系中，每个楼层和屋顶的梁两端都直接穿插在墙体上，整个房屋的荷载都由墙体承担。为了保障碉楼的稳定，羌、藏族人慢慢开始加厚了墙身，并让其逐渐形成了收分。碉楼偏上的部分少收分一些，碉楼偏下的部分多收分一些，通过这样的方式来降低它的重心，使其更加稳定。甚至有的碉楼为了更进一步的稳定楼身，将外墙做成向内收的曲线。这种规则墙体之间、不规则墙体之间的衔接交角处的处理显得尤为重要。综上所述，这些处于转角处的过江石砌主要作用就是抵抗剪力和地震时产生的横向荷载，如图4所示。所以过江石通常为大石块，抗剪性很好，小石块砌筑块材容易松散，不利于角部抗压和抗剪。

图4 过江石砌地震稳定分析

5 过江石砌对乡土民居的更新改造的意义

过江石砌作为羌族碉楼最具特色的标志，有着深刻的羌族烙印，是体现羌族碉楼建筑历史、社会发展和传统文化的一种构造风格。这是西南河谷地带地理和人文统一形成的结果，有着鲜明的地域特征和时代特色。本文着重于岷江流域上游地区碉楼墙体交角处过江石砌艺术的砌筑方式、类型的调研与测绘，解析了其构造技术和施工技术，阐述了其作用机理与构造类型，为当今利用现代材料保护和修缮羌族建筑等方面提供了借鉴作用。