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传统古建精湛工艺与现代施工技术及管理的完美结合

时间:2012-10-12 14:12

——圆明园正觉寺复建工程的创优实践

正觉寺是圆明园附属的一座佛寺,于乾隆38年(1773年)建成,占地1.43万平方米,建筑总面积3649平方米。整座佛寺由主院和东跨院组成,主院由山门、钟鼓楼、天王殿、三圣殿、文殊阁、最上楼以及东西五佛殿、东西配殿、东西六大金刚殿、东西转角房构成。东跨院为僧房。圆明园建筑群在1860年及1900年的两次劫难中被毁,正觉寺是唯一幸存的古建筑群,但在风雨飘摇的历史中依然遭到严重破坏,至1933年时,三圣殿除台基外其它已无存。欣逢盛世,在社会各界的关心、关注下,作为圆明园唯一允许复建的古建筑群,正觉寺重建工程于2009年12月16日正式开工,北京市园林古建工程有限公司凭借在行业近60年积累的专业优势,以高度的历史责任感和对项目的深入理解,承担了此项施工任务,并在投标时即作了创建筑长城杯的承诺。

复建后的三圣殿

本工程的施工任务主要有三项:一是遗址保护修缮。包括修整台基,把拆除的柱顶石复位归安,修整残墙断壁,全面恢复寺院海墁地面和甬路。二是复原重建被损毁的建筑。复建面积3269平方米,包括钟鼓楼、天王殿、三圣殿、最上楼、东西六大金刚殿、东转角房、东路辅房、掖门和院门。三是新增使用功能。包括加装电气、卫生设施、给排水、消防及避雷设施等。由于正觉寺是在原址上的复建,施工单位肩负着遗址遗存的保护修复和无存建筑原貌重建的双重任务,加之正觉寺的复建是我国目前复建的规模最大的木结构文物建筑群,因而,以总经理为首的公司领导非常重视,本着高度的文物保护意识和做好民族建筑文化、施工技艺传承的历史责任感,在开工前进行了统一部署,对项目管理提出了严格要求,并明确了质量目标:先创结构长城杯,再创建筑长城杯,争创中国建设工程鲁班奖。这在我国文物建筑保护领域是一次新尝试。这一目标自始至终成为施工组织与工程管理的指南。

一、对照标准,抓住重点,严把质量关

在公司领导的关怀指导下,项目部确定了工程质量的重点控制内容,即遗址保护修复、木结构构件制安、木结构防腐处理、屋面苫背瓦瓦、干摆墙砌筑、油饰彩画、电气、给排水。因为古建筑工程的特殊性,为了实现创优目标,公司工程管理部部长专门到市工程建设质量管理协会咨询,购买了《北京市建筑结构长城杯工程质量评审标准》,组织了阅读学习,认真领会,结合古建筑的实际内容,编写了《圆明园正觉寺复建工程创优指导书》,解决了特殊性与《标准》如何结合的问题。在现场召开了创优动员专题会,公司总工做了重点部署,提出了明确要求,为本工程创优打下了坚实的基础。项目部将《指导书》与实际相结合,对照标准,建立了以工种为控制单位的质量管理体系;编制了《施工组织与工程管理设计》,并以此为主线,对施工过程进行全面、系统的控制管理。

一是严把原材料质量关。砖、瓦、白灰、青灰等材料,均从文物部门认可的古建砖瓦厂采购。脊、兽件均以现有实物的形制、尺寸为准定制。琉璃瓦按当年圆明园的琉璃瓦的品质等级烧制而成。对结构木料进行精心挑选,严格控制木节、纽斜纹、开裂、髓心、虫蛀、腐朽等问题,确保结构安全。

二是严格遵循文物建筑“不改变文物原状”的修缮原则。对台基、残墙断壁,原材料能保留的都做了保留;按原组砌形式补砌墙体;按原样添配缺失的构件;采用挖补技术对风化、酥碱严重的墙面进行修复。对缺失的两个柱基,通过挖掘找到了柱顶石原物。利用老灰土垫层恢复了柱基,进行了沉降量观测。

三是严守隐蔽验收制度。对影响结构安全、使用功能的项目加强隐检。特别是木构件的榫卯、暗销,屋面青灰背的材料配比、厚度、密实度,均严格执行标准。木构件地仗的每一层施工质量以及木构件的防腐处理等进行100%验收。

四是做好易腐部位的防腐处理。为延长木结构的使用寿命,对3500平方米望板和263个柱根,易于腐朽的部位全部涂刷了(BBF)防腐药剂,提高了文物建筑的寿命。

五是将传统经验与现代技术相结合,科学施工。本工程传承了土、木、瓦、石、油、画等八大作中的18项传统技术,包括:灰土技术;大木及木装修制作、安装技术;苫背、瓦瓦技术;干摆、挖补、抹靠骨灰和粉刷技术;石活归安、添配、修复技术;细墁地面技术;熬炼灰油、地仗施工、油饰、贴金、彩画技术。公司集中优势资源,把传统技术的一招一式手艺功夫,融入现代质量管理理念,将传统经验与现代技术检测手段相结合,传统工具与现代机械设备相结合,科学施工,争创优质高效。

二、工程的难点及解决措施

图2

一是复原设计问题。恢复正觉寺历史原貌,复原设计成为第一大难点。由于复原依据有限,设计人员在仔细考证遗址柱顶石的规格、柱网布局和遗存建筑的基础上,查阅了大量的历史资料、文献,在北京及承德等地认真考察,从建筑到结构,与同时期的同类建筑进行比较,最终拿出了符合原形制、原结构、原材料、原工艺,即符合历史原貌的令人满意的设计方案。其中,正觉寺遗址上的台基、柱顶石、残墙断壁均为清代遗存,山门、西配殿彩画保存基本完整,西五佛殿的横梁上乾隆年间的双龙戏珠彩绘图案依稀可见(图2),这些宝贵的遗存成为复建设计的第一依据。对彩画形式的确定,从故宫博物院请来了彩画断代专家进行了严格考证,确定正觉寺彩画形式有和玺和旋子两种,最高等级为金龙和玺彩画和金线大点金龙锦枋心旋子彩画。为了准确确定各部位彩画的具体形式,做好大量的起谱子工作,项目部从社会上请来了已退休的彩画专家,指导青年骨干能手,按照清中期彩画规则,高质量地完成了复原深化设计。遗址清理后,设计人员与工程技术人员对遗址柱网进行了再次勘测,发现遗址柱网中缺失两个柱基,在设计图中进行了补充,完善并确定了基础平面复原施工图。

二是木材含水率超标问题。市场上的木材含水率普遍超标是古建筑行业处理工期与质量把控的一个矛盾,同样也成为本工程确保施工质量的一道难题。由于工期所限,到2010年10月正觉寺主体完工时,木构架的含水率仍未满足可以隐蔽的技术要求。建设方给予了充分理解和大力支持,在工期与质量发生矛盾时,坚持质量第一的施工原则,采取了晾晒半年自然风干的传统方法,到2011年上半年,木构架的含水率达到标准,才开始地仗、油饰和彩绘施工,确保了木结构和建筑装饰的耐久性。

图3

三是大径级柱料的选材问题。正觉寺的主要建筑三圣殿、天王殿体量较大,22根金柱需要使用1.1米大径级、高达10米以上的松木(图3),当时在国内市场上没有找到这样大规格、符合质量要求的木料。为了确保结构质量,没有采用拼接、包镶等古建传统的替代做法,始终坚持原样复建原则,使用整根圆木进行制作。经文物部门同意,最终选用了从江苏张家港采购的进口非洲松木。建设单位、设计单位、监理单位多次派人实地考察,严把质量关,保证了复建工程的结构质量。

四是木构件制作工艺复杂。承重七架梁与桃尖随梁叠合安装(一般不做叠合安装,七架梁与桃尖随之间使用搁架斗拱),是本工程结构做法的显著特征,桃尖随梁端部必须与斗拱联做,成为柱头科斗拱的坐斗、翘、昂等部分构件,制作工艺复杂,技术要求高,从备料、画线到制作均须精确计算、准确无误。为此,项目部采取了在桃尖随梁正式制作前先“制作小样”的传统方法,并请设计单位对小样进行把关。设计单位对“小样”给于了高度评价,并收藏了“小样”,作为今后类似工程的设计施工样本。(图4)

图4

五是最上楼木构架安装难度大。最上楼的木构架采取“穿斗式”做法,即承重梁与穿插枋整体联做,形成贯穿前后檐柱、金柱的整根大梁,其长度超过10米,重达1.5吨。尤其是二层安装高度7米多高,前檐柱与前金柱之间尚有穿插枋连接,穿插枋和贯穿承重梁需同时穿入前檐柱,难度更大。项目部在确保安全的前提下,发挥现代起重设备的优势,使用25吨轮胎式起重机,高效、优质地完成了大木构件的安装。施工时,工人先将金柱安装到位,然后将承重梁穿入后金柱,再将前金柱、后檐柱依次穿入穿插梁,使用2吨的倒链和绑扎绳将前后金柱、后檐柱拉紧固定牢固。最后安装前檐柱及二层穿插枋,大梁和穿插枋与前檐柱连接,需要同时安装,榫卯要高度一致。一次安装成功与否,也是对榫卯大小、方正等制作质量的一次验证,难度最大。在人工与机械的巧妙配合下,纵横交错的大木构件完美地组装成了一个牢固的整体。(图5

图5

六是各部位彩画的质量把控。本工程各部位彩画具体形式的确定和大量起谱子工作,属于复原深化设计,由于公司的老画匠相继退休,彩画队伍的技术水准发生变化,要达到乾隆时期的彩画水准,质量把控是一个重要课题。为此,项目部请来老画师进行现场指导,选拔技术好的画匠上岗,传、帮、带相结合,严格按传统工艺施工,取得了良好效果。

三、工程质量效果和特色

2011年6月30日,经过一年半的紧张施工,正觉寺复建工程圆满竣工。本工程在施工中,北京市有关领导亲临现场检查指导工作,文物部门、建设单位、设计单位、监理单位给与了大力支持。在项目部全体成员的共同努力下,经过200余名工匠的精心施工,工程取得了优质效果。

整个工程的大木结构做工精细,安装质量精良,结构质量安全可靠,木构件防腐处理符合设计要求;18000个各种榫卯尺寸准确、榫卯标准、结合严密,最难处理的翼角部位,踩步金、桁条与角梁搭扣,做工精良,结合完美;斗拱各构件形制准确、结合严密。每一攒之间位置准确、安装端正;干摆墙磨砖对缝,从排砖、挑砖、砍砖到每一层摆砌、灌浆、刹趟都极为精心,整个墙面接缝严密、平整、洁净,达到了古语形容的“一块玉”的效果。

装饰装修工程也达到预期效果:隔扇、槛窗木装修做工精细、外形美观、安装牢固。下槛与柱顶石相接的异型部位,技术处理准确,完全吻合。一麻五灰地仗作法标准、强度控制得当。18000平方米的地仗质量优良,增强了对木骨架的保护。13680平方米的颜料光油颜色正确、色泽一致。贴金牢固,色泽鲜亮。4390平方米彩画品质优良,线条精致、色彩纯正。7000平方米地面铺墁平整严密,细部排砖讲究。其他如防水工程、电气工程、避雷工程、给排水工程等,均达到了设计要求。

建设单位和文物管理部门对正觉寺复建工程质量给予了充分肯定。2010年8月和2012年4月,经过市工程建设质量管理协会的相关专家现场评审,工程先后荣获北京市结构长城杯和建筑长城杯金质奖,并获得北京市和全国建设工程优秀项目管理成果一等奖。2012年9月,经过中国建设工程鲁班奖复查组专家的现场评审,工程质量得到好评,从文物保护和复建质量把控意识两个方面给予了很高评价。

正觉寺复建工程传承了中国古建筑的精湛技艺,保护了圆明园民族建筑文化,同时也丰富发展了古建筑施工的方法和管理模式,取得了良好的社会效果。

(撰文:张峰亮,摄影:周彦忠)

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