城市更新背景下古建筑移建关键技术研究

顾锋 赵冰鑫

古建筑作为中国历史文化与工艺的瑰宝，包含诸多工艺技术及传统文化价值。为推动城市更新，将遗留或未得到保护利用的古建筑进行修缮，进而保护古建筑完整性，加强结构稳定性，再现古建筑独有的历史韵味。通过具体项目阐述古建筑的移建与安装工艺，采用移建方式引入三进制木雕老宅，异地拆卸、运输，通过现场装配式拼装补全原建筑缺失部位，进而提升建筑使用功能。

古建筑；修缮；移建；活化利用

1 工程概况

古建筑老宅原址位于江西省景德镇乐平市临港镇某民居后院荒地，是明清时期的三进式木结构古建筑，面积1087.46m2，占地714m2，原建筑屋面椽子、瓦屋面、墙体，部分隔扇缺失（见图1）。现场测绘后将其技术性移至正在承建的广济路民丰里3号新建项目地块内，项目位于苏州市姑苏区古城西北的山塘文化历史街区，待落成后将老宅作为核心建筑营造古建筑群，施工地块紧邻“苏州市文物保护建筑”新民桥雕花厅和“苏州市控制保护建筑”山塘街雕花楼（许宅），且该地块与雕花厅、许宅属同一产权人。为响应“城市更新”建设及古建筑“活化利用”，整个地块同时进行运营规划，并作为传统建筑文化展示馆向公众开放（见图2）。

1 古建筑老宅

2 施工地块实景

该地块定位特殊，既需考虑与周边古建筑、历史街道的融合，又需考虑对文物建筑的保护。移建的古建筑老宅作为大型祠堂类楼厅，整体呈三进式布局，除基础及围护结构外，均由传统木结构工艺安装建造而成。移建步骤包括：数据收集→拆卸→运输→安装→验收。

根据地块规划，团队采用三维扫描技术对古建筑整体进行数据收集，如所用木材的树种等。通过现场勘察及扫描模型，检查木构件是否存在腐朽、劈裂、变形等情况。木材性能方面仅对破损无法修复的构件进行含水率抽样检测，不做力学检测试验，根据以往施工经验可看出木构件含水率早已达到平衡点，其承载力久经考验。

本工程是对古建筑进行整体移建，原址地面为夯实素土，整体框架存在一定歪闪，移建后置于混凝土地基基础上，在搭建过程中需严格把控柱、梁的水平度与垂直度，对整体框架进行加固处理，防止主体木结构框架变形。

2 古建筑移建安装设计

古建筑老宅无原始工程资料，移建、复原难度较大。由于传统木结构建筑开间尺寸不同，木结构缺损情况未知，工作量较大，人工测绘进度较慢，仅能进行大概数据记录及平面图编制。项目部综合考虑后采用设计人员现场平面测绘方式，确定基本占地及建筑面积、檐口高度等主要数据，其余使用三维扫描技术进行建筑数据保留及BIM建模处理，细化各构件具体参数，同时生成全景影像以对破损构件进行评估。由于原建筑外墙及屋面全部缺失，移建后需与山塘历史文化街区建筑风格相匹配，故新增马头墙及小青瓦屋面，木料表面采用防腐与防火涂料处理，不进行混色大漆。为呈现该建筑原始风貌，经专家论证采用新增古建筑备弄结构的设计方案，移建的古建筑老宅四周由现代苏式园林点缀。

3 重难点解决方案

3.1 原结构拆卸及运输

建筑数据收集完成后进行整体结构构件的拆卸运输，拆卸顺序自上而下，由屋面檩条开始，从前到后，拆卸顺序为：前厅→正厅→后楼，以保证吊装和运输车辆的场地布置。拆卸过程需注意以下几点。

1）古建筑相似构件繁多，拆卸中需根据施工图纸或模型进行数字编号，可单独设置标识牌或喷涂可擦洗油漆。

2）拆卸中榫卯连接部位不可强行切割，需拔除木楔。木构件均不可抛扔，由汽车式起重机吊卸。

3）大梁等雕花部位均采用厚布包裹，拆卸后木箱装订，防止碰触损坏。

4）拆卸框架层时要注意两两拆卸，保留柱、枋、随梁的框架结构，预留2个平面结构相连，从而保持未拆除结构的相对稳定性，最后两榀框架由2台汽车式起重机同步施工拆卸。

构件拆卸完成后集中堆放于室内或仓库中，保持干燥、通风。在运输过程中，根据构件种类分批次运输，斗栱、云头等细木构件需装入木箱进行保护，木构件运输全程做好防雨措施（见图3）。

3 落架拆卸木结构构件堆放

3.2 数字化技术应用

通过无人机和激光扫描仪，对古建筑老宅进行数字化保存及比例确定，精准获取老宅建筑数据信息作为设计模型依据，运用参数化设计及应力仿真分析，解决纯木结构的设计复原问题。竣工完成后再次进行三维技术扫描，通过点云数据形成3D全景模型，作为数字化项目总结文件，绘制BIM模型，建立部件族库，为后续文物建筑维护提供可视化支持（见图4）。

4 古建筑老宅三维扫描点云图、斗栱BIM深化设计

3.3 古建筑木作主体结构装配式安装

材料运输到场后根据编号码放在预拼装位置，首先进行框架层地面拼装，鼓凳预先按编号排布安装到位。相邻两榀柱、梁、随梁拼接完成后，2台起重机同时起吊，为保护木柱，防止在起吊过程中发生折断，采用钢管等辅助构件捆绑。两榀框架榫卯对接后，木楔初步固定，同时采用斜撑对不完整框架进行临时加固，防止倒塌，待回字形框架安装贯穿连接到位后，即可拆除临时加固措施，安装过程中随时对轴线、尺寸进行复核。安装顺序根据场地条件一进一进施工，上、下架木结构均安装完成后进行下一进木结构安装。木基层即椽子等承托瓦屋面木结构待木结构主体验收完成后统一施工。由于原有椽子缺失，需根据模型生成的施工图进行新料加工生产。

相较于普通多层传统大木作由里至外、由下至上的安装顺序，该做法既可保证安装质量，又提高了安装效率。根据老宅建筑体量估算，主体安装工期约节省30%，同时降低人工成本及脚手架等材料费用（见图5）。

5 古建筑老宅装配式吊装安装、普通木作结构安装

屋架木基层按照营造法标准进行施工，更换存在缺陷的檩条，上排布望板，铺钉20mm厚杉木望板，加盖防水卷材及保温板，防水层嵌入两侧风火墙，不做天沟。小青瓦砌筑时顺斜坡拉线并使用定型工具，保障成型瓦面线条顺直、有美感。瓦面上下搭接2/3，每两垅瓦之间空隙处用灰泥堵塞饱满后，用麻刀灰做出灰埂，并在灰埂上涂刷1层与瓦颜色相近的灰浆，再抹压圆直。

外围护结构原采用木窗扇及槛墙建造，考虑到木结构建筑防火问题和对周边文物建筑的保护，以及建筑美感问题，两侧砌筑400mm厚风火墙，采用MU10九五实心砖，M7.5混合砂浆，包半木柱，墙身做防潮层，根据门窗洞口位置合理设置构造柱、过梁。内围护基本沿用仿古木隔扇作为区域隔断，部分采用原先拆除老旧木窗扇、板材，破损不可使用的窗扇需根据扫描模型，确定雕刻样式，进而生产相匹配的新料窗扇并进行安装（见图6）。

6 木结构表面防腐、防火处理油饰效果

老宅采用部分新料修补，更换无法使用的老旧木构件，新料表面做旧，整体木作刷灰黑色浆水，使其色泽一致。为保留老宅历史感，木构件均不采用大漆工艺，延时1h刷无色防火漆2遍。

项目以移建的古建筑老宅为核心建筑，辅以东、西、北侧花园和2座新建古建筑，运用水、石、花木、建筑构景布局，采用“花街铺地”“漏窗透影”等元素突破空间限制，营造园林层次。花园布局精巧紧凑，功能完善，古建筑与园内景观空间尺度配比协调，错落有致，疏密有序，虚实得当，匹配山塘历史文化街区历史风貌与江南水乡的古建特色。

3.4 木结构传统古建筑修缮与加固工艺

3.4.1 建造中修缮情况

项目木结构需修缮的部分普遍集中于柱脚、柱顶、装饰性木结构等处，柱脚根据构件破损现状采用抱箍、更换、墩接方式修补；柱体产生劈裂且裂缝宽度在5mm内的不进行特殊处理，宽度为30～50mm且整体不发生形变、无横向裂缝的柱体需进行抱箍或局部修复与填补处理（见图7）。

7 老旧木结构主体修补

3.4.2 建成后修缮情况

通过初期3D扫描与现场实测，原结构主要构件尺寸与搭接方式均符合传统木结构建筑的营造规范标准，但部分构件老旧，性能无法准确分析。在屋面荷载施加下造成部分老旧受力构件破损，影响整体稳定性，故采用换柱、加支撑结构、细部造型修补等措施。

项目建成后经长期监测仍存在后楼2层柱顶发生歪闪现象，第三进天井部位及檐口中间部位存在下沉现象，原因在于原建筑长期无屋面荷载，运送至苏州后基于文物价值无法对主要构件进行抗压检测，构件外表面较完整，无明显病害，因此在建造过程中未进行加固与更换处理，但自身材料性能已受到很大影响。

经综合考虑，原建筑为文物建筑，尽量采用传统工艺措施进行结构性能完善，减少钢结构等材料的使用，后期遮盖较为复杂，故采用以下措施进行修缮处理：①在原有部位2层木梁上架设附属木结构，顶部架设在屋架横梁上，起到支撑效果；②檐口部位增设木作叉手，如增加1座斗栱或云头，样式与原建筑相同，以此缩短力臂，叉手顶部承托屋脊，解决檐口下沉问题。

对于柱脚腐朽不超过断面1/3且未发现白蚁侵蚀现象的构件，采用部分挖除或墩接更换处理；移建老宅前厅1处木柱柱脚腐朽严重，内部已被白蚁蛀空，在屋面施工完成一段时间后，由于荷载影响，1层柱脚开始出现断裂趋势且有变形，故更换现有结构，采用钢架、脚手架做顶撑支撑两端木梁，将1层木柱自2层楼面梁下口处切除，预留一定长度并加工切割出榫口造型，与同树种木柱或强度更佳树种加工的新木柱汇榫拼接，柱脚处采用手动葫芦及木锤敲击复位（见图8）。

8 屋架支撑、檐口斗栱修补

4 结语

古建筑木构件的修缮及更换过程中应优先选用旧木料。旧木料相对稳定，不易变形、糟朽、开裂，新木料由于自身含水率影响，更换后易发生变形、开裂等现象。在木料加工与使用前必须进行防腐防蛀处理，不能存在影响结构稳定的瑕疵，用料需按照原有建筑构件尺寸适当使用，以免发生大材小用现象。