磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕中的應(yīng)用規(guī)范

鞏振彬

（海南獻(xiàn)林建筑安裝工程有限公司，海南 海口 570208）

0 引言

近年來，國內(nèi)在古建筑修繕方面的理論研究日益豐富，例如2006 年北京土木建筑學(xué)會(huì)編制了《中國古建筑修繕與施工技術(shù)》一書，較為詳細(xì)的羅列了古建筑修繕的一些技術(shù)要點(diǎn)。但是目前來看，還沒有針對磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這就導(dǎo)致在修繕作業(yè)時(shí)，缺乏科學(xué)的指導(dǎo)，修繕效果難以得到保證。在這一背景下探究適合磚石結(jié)構(gòu)古建筑的修繕規(guī)范具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

1 磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕的基本要求

1.1 保持原貌

磚石結(jié)構(gòu)古建筑的組成雖然并不復(fù)雜，但是要想恢復(fù)其原貌，需要對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料成分、施工方法有全面的了解，才能選擇相應(yīng)的修繕技術(shù)，盡量還原這些古建筑的本來面貌。在我國的《文物保護(hù)法》中規(guī)定：“文物在進(jìn)行修繕、保養(yǎng)和遷移時(shí)，必須遵守不改變文物原狀的原則。”因此，無論是編制古建筑修繕方案，還是在具體開展修繕作業(yè)時(shí)，一方面是要保證現(xiàn)有的磚石結(jié)構(gòu)不受到破壞，且維持原來的形狀；另一方面因?yàn)樾蘅樞枰录尤氲牟牧希ㄈ绱u、瓦、石等），也需要盡可能的與原來的材料成分相同。在修繕后的風(fēng)格上，也要爭取做到整體統(tǒng)一，最大程度上消除人工修繕的痕跡。

1.2 規(guī)范性與科學(xué)性

磚石結(jié)構(gòu)古建筑的修繕是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的工作，同時(shí)因?yàn)檫@些古建筑已經(jīng)受到了不同程度的損壞，因此修繕過程又十分復(fù)雜，具有很強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。為了保證修繕效果，還應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出規(guī)范性和科學(xué)性。規(guī)范性就是要遵循現(xiàn)有的一些相關(guān)制度、規(guī)范，例如2017 年頒布的《古建筑修繕工程施工規(guī)范》，明確了修繕保護(hù)措施、工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等一系列內(nèi)容，在開展古建筑修繕作業(yè)時(shí)就要嚴(yán)格遵循這些規(guī)范。科學(xué)性則是通過使用現(xiàn)代化的工具、設(shè)備、材料，以及選用經(jīng)驗(yàn)豐富的修繕技術(shù)人員。另外，還要細(xì)化修繕流程，包括開展古建筑的實(shí)地調(diào)查，擬定修繕方案，現(xiàn)場修繕與質(zhì)量驗(yàn)收等，保證修繕效果。

2 修繕技術(shù)規(guī)范

2.1 建筑原材料的選擇

2.1.1 磚石

根據(jù)資料記載，我國在戰(zhàn)國時(shí)期開始使用磚。因此在現(xiàn)存的很多古建筑中，磚、石、瓦都是常見的結(jié)構(gòu)材料。但是古代磚的制作工藝千差萬別，并且由于土質(zhì)不同，磚的種類也十分繁多。目前國內(nèi)的磚石結(jié)構(gòu)建筑中，至少有20 余種磚，例如澄泥磚、停泥磚、沙滾磚。在磚的規(guī)格上也有很大的區(qū)別，這就給修繕工作增加了難度。在磚石古建筑的修繕中，一種比較理想的措施是從古建筑周邊搜集散落的磚石，將其重新砌筑。但是實(shí)際操作難度較大，因此就需要結(jié)合古建筑現(xiàn)有磚石材料，仿制同樣尺寸、同樣材質(zhì)、同樣色澤的新磚，然后通過“做舊”的方式，盡量與原來的磚石材料保持一致。在燒制新磚時(shí)需要遵循《燒結(jié)普通磚》（GB T5101—2017）、《砌墻磚試驗(yàn)方法》（GB/T 2542—2012）中的相關(guān)規(guī)定。

2.1.2 灰漿

在磚石結(jié)構(gòu)古建筑中，灰漿是粘結(jié)上下層磚石，增加建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要材料。古建筑中使用的灰漿種類更加多樣，原因主要有兩點(diǎn)：①制作灰漿的材質(zhì)不統(tǒng)一，為了增加灰漿的粘結(jié)性，我國南方地區(qū)通常會(huì)加入糯米汁，而北方地區(qū)則選擇加入桐油；②各類材料的配比千差萬別，古代匠人在調(diào)配灰漿時(shí)，主要憑借個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，而沒有書面記載的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前所用的灰漿，主要材料是水泥、石灰和水，按照一定比例配制而成，雖然粘結(jié)強(qiáng)度上有了明顯的提升，但是考慮古建筑的施工工藝。既要讓古建筑的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，又要貼合原貌。在選用和制作灰漿時(shí)，也要遵循《建筑生石灰》（JC/T 479—2013）、《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ T98—2011）、《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ52-2006）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.3 灰土

在古代的房屋建筑中，灰土主要用于加固基礎(chǔ)；但是在城墻建筑中，灰土更多的是作為墻體填充物。在制備灰土?xí)r，除了要控制灰土的含水率外，像灰土的顏色、顆粒大小等也要考慮在內(nèi)。可以參照《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50145—2007），從顆粒組成、液塑限及有機(jī)質(zhì)方面進(jìn)行定量要求，減少人為影響。此外，根據(jù)填土位置的不同，所用填土的具體要求也存在差異，例如在《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330—2013）中規(guī)定：擋墻后面的填土，應(yīng)優(yōu)先選擇透水性較強(qiáng)的填料。當(dāng)采用粘性土作填料時(shí)，宜摻入適量的碎石。不應(yīng)采用淤泥、耕植土、膨脹性粘土等作為填料。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.2.1 耐久性設(shè)計(jì)

在《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50068—2018）明確了建筑結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限，要求在此期限內(nèi)不需大修即能滿足預(yù)定功能。其中，規(guī)定紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為100 年。參照這些規(guī)范文件中的要求，在進(jìn)行磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕時(shí)，需要通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選擇恰當(dāng)?shù)男蘅槻牧希_保修繕處理后的古建筑，在耐久性、穩(wěn)定性方面的性能可以得到明顯的提升，從而達(dá)到延長古建筑壽命的目的。

2.2.2 荷載設(shè)計(jì)

結(jié)合現(xiàn)存的一些古建筑相關(guān)資料，可以發(fā)現(xiàn)我國古代建筑的設(shè)計(jì)與施工中，沒有一套完整的荷載計(jì)算規(guī)范。這也導(dǎo)致許多古建筑隨著時(shí)間的推移，磚石結(jié)構(gòu)的風(fēng)化或是雨水浸泡等原因，無法承受上部荷載而出現(xiàn)了局部坍塌等問題。在修繕這些破損的古建筑時(shí)，需要我們利用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)方面的知識(shí)，以及采用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，精確計(jì)算磚石結(jié)構(gòu)古建筑各個(gè)部位的受力情況，進(jìn)行細(xì)致的荷載分析。在修繕方案中，通過優(yōu)化受力分布、提高荷載能力，保證修繕后的古建筑不會(huì)再出現(xiàn)因?yàn)槭芰Σ痪蚨膯栴}。

2.2.3 抗震設(shè)計(jì)

相比于木質(zhì)結(jié)構(gòu)的古建筑，磚石結(jié)構(gòu)的抗震能力稍差。這也導(dǎo)致現(xiàn)存的磚石結(jié)構(gòu)古建筑，因?yàn)榭拐鹉芰Σ疃艿搅溯^為嚴(yán)重的破壞。例如2008 年的汶川地震，讓都江堰、青城山這些保留了上千年的磚石結(jié)構(gòu)古建筑，都受到了不同程度的損壞。因此在修繕古建筑時(shí)，除了要做好表面的復(fù)原外，提高其抗震能力也是一項(xiàng)重要內(nèi)容。對于古建筑的抗震設(shè)計(jì)，也可以參照現(xiàn)代建筑的相關(guān)規(guī)范，例如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010）中規(guī)定：構(gòu)造柱是作為所有材料結(jié)構(gòu)的一種必須采取的抗震構(gòu)造措施。同時(shí)，對磚的強(qiáng)度和砂漿強(qiáng)度都作了抗震最低要求。根據(jù)該規(guī)范文件，在不造成二次破壞和不影響古建筑原貌的前提下，采取必要的抗震措施。

3 磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕的幾點(diǎn)建議

3.1 科學(xué)編制修繕方案

磚石結(jié)構(gòu)古建筑在材料組成、受損原因等方面存在較大差異，在開展修繕作業(yè)前，應(yīng)當(dāng)提前做好古建筑的現(xiàn)場調(diào)查，并做好相關(guān)信息的記錄。例如古建筑的結(jié)構(gòu)、材料等，如果條件允許還可以使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)（如三維掃描技術(shù)等）獲取古建筑的坐標(biāo)信息，并制作三維模型，對修繕作業(yè)的開展有很好的幫助。結(jié)合現(xiàn)有的資料，編制修繕方案。在該方案中，應(yīng)采用文字描述和圖片展示配合的方法，明確修繕的要求和效果。另外像采用何種材料、如何進(jìn)行施工等，也都需要在修繕方案中詳細(xì)體現(xiàn)，為下一步規(guī)范化作業(yè)提供指導(dǎo)和參考。

3.2 完善相關(guān)規(guī)范制度

現(xiàn)階段的磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕，還沒有直接適用的專門規(guī)范。例如在古建筑的抗震設(shè)計(jì)上，還是參照現(xiàn)代建筑的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010）。隨著有關(guān)部門對古建筑修繕重視程度的提升，未來將會(huì)有越來越多的磚石結(jié)構(gòu)古建筑被納入修繕范疇，這種情況下有必要盡快制定和出臺(tái)專門的規(guī)范、制度，推動(dòng)今后的磚石結(jié)構(gòu)古建筑修繕作業(yè)走向正規(guī)化、科學(xué)化。

3.3 重視修繕隊(duì)伍建設(shè)

隨著近年來古建筑修繕任務(wù)越來越重，專業(yè)的修繕隊(duì)伍數(shù)量匱乏的弊端也逐漸體現(xiàn)出來。要想勝任古建筑修繕工作，除了要熟練掌握建筑設(shè)計(jì)、施工等專業(yè)知識(shí)外，還必須對古建筑的發(fā)展歷史有一個(gè)全面的了解，能夠根據(jù)古建筑的修建年代、結(jié)構(gòu)型式、材料組成等，編制科學(xué)的修繕方案，加強(qiáng)修繕技術(shù)控制，盡量恢復(fù)古建筑的原貌。因此，文物保護(hù)單位要注重內(nèi)部專業(yè)人才的培養(yǎng)，既要擴(kuò)充古建筑修繕人才數(shù)量，又要提高其專業(yè)能力和業(yè)務(wù)水平，才能更好地滿足今后古建筑修繕工作開展需要。

4 結(jié)語

對于破損的磚石結(jié)構(gòu)古建筑，在修繕處理時(shí)，應(yīng)提前做好調(diào)查并編制方案，提高修繕作業(yè)的專業(yè)化程度。在實(shí)際作業(yè)時(shí)，要合乎傳統(tǒng)古建筑施工工藝做法，也要嚴(yán)格遵循相關(guān)的應(yīng)用規(guī)范和制度標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)出修繕作業(yè)的規(guī)范化。從結(jié)構(gòu)組成上來看，磚石、灰漿、灰土是古建筑的重要組成，需要盡量使用與原材料相同的材料，恢復(fù)古建筑原貌。同時(shí)還要重視古建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過修繕提高其抗震性能、荷載能力，才能保證修繕后的古建筑得到更好的保存。