周朝輝 彭艷麗
浙江省三建建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 310016
德壽宮遺址保護(hù)展示暨南宋博物院一期工程1#遺址保護(hù)廳棚,設(shè)計(jì)為一座平面為四合院形制的木結(jié)構(gòu)宮殿。四合院分別由大殿、宮門(mén)、廂房、耳房、朵殿及相關(guān)功能性附屬建筑組成。工程中的3#輔助用房,4#樓服務(wù)用房、宮墻,5#展示設(shè)施,大部分屬于仿古建筑。木結(jié)構(gòu)建筑是德壽宮遺址地面建筑的主要部分,代表宋代宮殿建筑的形制。德壽宮文物保護(hù)區(qū)域是國(guó)家重點(diǎn)文物遺址保護(hù)單位,在進(jìn)行木結(jié)構(gòu)吊裝施工時(shí)需要分析文物基本情況、保護(hù)要求和施工影響范圍。因此,區(qū)域內(nèi)的文物保護(hù)工作是施工重難點(diǎn),在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施[1-5]。
德壽宮遺址保護(hù)展示暨南宋博物院一期工程,屬于國(guó)家級(jí)文物保護(hù)遺址,并且在遺址修建展示廳,工程建設(shè)施工期間需要分析施工重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2.1.1 文物保護(hù)工作
1)施工現(xiàn)場(chǎng)遺址文物區(qū)域有:地表模擬展示4處,1#遺址展示保護(hù)廳,2#遺址展示保護(hù)廳以及其他展示設(shè)施。
2)施工周邊文物保護(hù)區(qū)域包括德壽宮遺址保護(hù)展示暨南宋博物院二期、三期擬建工程及周邊需保護(hù)區(qū)域。
3)展示區(qū)新建較大體量的建筑物,需要投入大量的機(jī)械、材料和人員,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè),施工期間對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的文物保護(hù)工作,是施工吊裝階段的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2.1.2 吊裝安全管理
大型起重機(jī)進(jìn)行吊裝作業(yè),構(gòu)件安裝和各勞務(wù)班組配合施工,現(xiàn)場(chǎng)的吊裝安全管理工作是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2.1.3 施工場(chǎng)地狹窄
新建工程木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)吊裝工程施工,需要使用大型起重機(jī)械、運(yùn)送大型構(gòu)件材料,這些都需要良好的施工道路、大型施工機(jī)械??奎c(diǎn),以及材料裝卸場(chǎng)地,所以施工道路、機(jī)械設(shè)備安排均屬于施工重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2.2.1 組織措施
文物保護(hù)工作在公司統(tǒng)一部署和項(xiàng)目部統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,組建文物保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組,項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任文物保護(hù)負(fù)責(zé)人,組建管理成員,有針對(duì)性地進(jìn)行文物保護(hù)指導(dǎo),制訂文物保護(hù)方案,實(shí)施文物建筑的保護(hù)工程。
1)以項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目工程師為文物保護(hù)責(zé)任人的領(lǐng)導(dǎo)核心,組建文物保護(hù)管理機(jī)構(gòu)模式;實(shí)施對(duì)文物保護(hù)進(jìn)行全方位管理。
2)設(shè)置文物保護(hù)專(zhuān)職現(xiàn)場(chǎng)管理責(zé)任人,配備施工、安全、質(zhì)量和作業(yè)班組負(fù)責(zé)人,形成文物保護(hù)管理機(jī)構(gòu)。
3)確定文物保護(hù)班組責(zé)任人,選擇文物保護(hù)經(jīng)驗(yàn)豐富,有類(lèi)似工程施工經(jīng)歷的勞務(wù)班組,實(shí)施各專(zhuān)業(yè)分項(xiàng)工程管理。
2.2.2 技術(shù)措施
1)根據(jù)施工組織設(shè)施、工程合同和施工圖要求,結(jié)合施工實(shí)際情況,編制文物保護(hù)方案、措施和管理要求,在施工準(zhǔn)備階段和實(shí)施階段,為文物保護(hù)提供技術(shù)支持。
2)工程施工階段,對(duì)于遺址文物保護(hù)要進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)的施工技術(shù)交底,主要內(nèi)容要有文物保護(hù)范圍、內(nèi)容、要求等事項(xiàng)。交底方式有書(shū)面交底和口頭交底及現(xiàn)場(chǎng)交底。
3)施工區(qū)域內(nèi)各類(lèi)文物保護(hù)設(shè)施和防護(hù)措施的修建,首先要制訂技術(shù)指導(dǎo)方案,設(shè)施構(gòu)造要求和施工方法。包括防護(hù)欄、防護(hù)棚和保護(hù)罩等設(shè)施,所采用的材料、構(gòu)造方式、標(biāo)高尺寸和修建標(biāo)準(zhǔn)等,明確修建圖示、式樣等。
2.2.3 施工措施
1)選擇機(jī)械設(shè)備:吊裝施工階段,選用性能良好、生產(chǎn)效率高的起重機(jī)械、材料加工機(jī)械和其他輔助機(jī)械,維持施工作業(yè)順暢、保證生產(chǎn)效率,提高施工質(zhì)量和生產(chǎn)安全,有力促進(jìn)文物保護(hù)工作的效果。
2)加工場(chǎng)防護(hù):材料加工場(chǎng)應(yīng)根據(jù)材料情況,選擇防塵、降噪和減振措施,減少材料加工對(duì)文物的影響。包括木工棚、攪拌站等均搭設(shè)防護(hù)棚,修建沉淀池,預(yù)防揚(yáng)塵和排污危害文物安全。
3)吊裝施工階段的構(gòu)件吊運(yùn)、材料安裝施工等其他外立面高空作業(yè),均會(huì)產(chǎn)生物體打擊、高空墜落等安全隱患。因此,要采用鋼管扣件搭設(shè)防護(hù)架和掛設(shè)安全網(wǎng)等措施,在作業(yè)層的臨邊處修建有效的防護(hù)設(shè)施。
4)重要部位、關(guān)鍵位置和主要危險(xiǎn)源的防護(hù)措施應(yīng)先確定防護(hù)措施,報(bào)監(jiān)理單位審核,批準(zhǔn)后按方案實(shí)施。
2.2.4 專(zhuān)項(xiàng)保護(hù)
1)立面防護(hù):施工通道兩側(cè)或施工作業(yè)區(qū)附近,有文物保護(hù)的墻柱和其他構(gòu)筑物的路段,采用多層模板和塑料草皮,設(shè)置側(cè)面防護(hù)措施,保證在施工期間,所有施工通道側(cè)立面的文物要素和關(guān)鍵部位,都完好無(wú)損。
2)防護(hù)欄:在遺址、地表模擬展示區(qū)域的周邊,構(gòu)造地面剛性防護(hù)欄,掛設(shè)警示、警告標(biāo)牌,警示車(chē)輛、施工人員,預(yù)防施工人員進(jìn)入保護(hù)區(qū),防止車(chē)輛隨意進(jìn)入保護(hù)地帶。防護(hù)欄桿必須安裝牢固,平面高度不低于1.05 m,臨空位置高度應(yīng)大于1.2 m,材料選用鋼質(zhì)型材。
3)材料運(yùn)輸防護(hù):吊裝施工階段,需要的安裝材料和構(gòu)配件,均屬于大型或重型材料,車(chē)輛運(yùn)輸進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后,應(yīng)遵守限重規(guī)定,并在遺址保護(hù)區(qū)域,禁止停留和超重行駛。
4)施工場(chǎng)地保護(hù):材料加工場(chǎng)和堆場(chǎng),選擇在遠(yuǎn)離有文物建筑和需要保護(hù)的遺址文物地帶。如果不能避免的時(shí)候,要采用有效保護(hù)措施和相關(guān)隔離層,并控制堆放荷載,保證場(chǎng)地的安全和穩(wěn)定。
5)展示廳遺址陳設(shè)保護(hù):建筑物內(nèi)不可移動(dòng)的文物和陳設(shè)采取相關(guān)措施予以保護(hù)。采用鋼管、扣件、模板和彩條布等材料,在保護(hù)對(duì)象的頂面搭設(shè)防打擊防護(hù)架和安全網(wǎng)架保護(hù)層,在四周架設(shè)防污染、防水和防灰塵的措施。
6)木構(gòu)件防護(hù):所修建的仿古建筑物,大多為木構(gòu)架結(jié)構(gòu),在安裝階段大部分的木構(gòu)件均未采取保護(hù)措施。因此,對(duì)于臨時(shí)堆放、進(jìn)場(chǎng)或待修繕的木構(gòu)件,均采用防水布、蓋板等相關(guān)材料,對(duì)木構(gòu)件進(jìn)行必要的保護(hù),或者把單件類(lèi)材料移至室內(nèi)存放。
7)建筑物罩棚:在仿古建筑吊裝施工階段,對(duì)于已經(jīng)安裝的木構(gòu)件,所建造的建筑物應(yīng)在屋面防水工程施工前,構(gòu)筑防雨設(shè)施,預(yù)防木構(gòu)件被雨水侵蝕。
吊裝工程施工采用2套機(jī)械設(shè)備和施工班組,實(shí)施平行施工、流水作業(yè);分段流水作業(yè)。施工作業(yè)區(qū)劃分7個(gè)施工段(圖1),現(xiàn)場(chǎng)平面布置根據(jù)施工組織計(jì)劃和施工安排,總體規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)平面,并修建現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)施。
圖1 總體施工安排
3.2.1 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備
吊裝工程施工需要多種型號(hào)的起重機(jī)械,包括裝卸使用的小噸位起重機(jī),近距離和中近距離吊裝的起重機(jī)械,和遠(yuǎn)距離構(gòu)件吊裝的大噸位起重機(jī)械。
木材安裝機(jī)械要配備圓盤(pán)鋸、手工鋸、鏈條鋸等切割機(jī)械,以及平刨機(jī)、榫卯機(jī)和各類(lèi)手用工具等。
3.2.2 材料準(zhǔn)備
吊裝材料、構(gòu)件、設(shè)備等按照方案要求和平面布置規(guī)劃,進(jìn)行有序碼放,以便于吊裝順利進(jìn)行,同時(shí)準(zhǔn)備后續(xù)材料的加工計(jì)劃和成品類(lèi)的運(yùn)輸。
木構(gòu)件安裝階段,還需要墊木、蕭木、支撐木材、加固木材和結(jié)構(gòu)、建筑和屋面蓋瓦需要的各類(lèi)輔助材料。
3.2.3 專(zhuān)業(yè)班組準(zhǔn)備
施工前需確定吊裝駕駛操作和指揮人員,起重機(jī)司機(jī)、信號(hào)工、司索工必須持證上崗,且證件在有效期內(nèi),作業(yè)期間身體健康,無(wú)影響工作的身體不適情況。
木作班組是木結(jié)構(gòu)安裝階段的施工主體,吊裝施工前應(yīng)接受項(xiàng)目的技術(shù)方案教育培訓(xùn)、施工技術(shù)和安全技術(shù)的書(shū)面交底,并履行簽字手續(xù),確保在吊裝施工、結(jié)構(gòu)安裝方面操作熟練,施工安全。
3.3.1 施工段流水
2個(gè)施工作業(yè)區(qū)同時(shí)開(kāi)展吊裝施工,施工段基本流水作業(yè)程序:第1施工作業(yè)區(qū)施工順序?yàn)锳1→B1→C1→D1;第2施工作業(yè)區(qū)施工順序?yàn)锳2→B2→其他。
3.3.2 單位工程施工順序
單位工程施工基本順序從工作面移交開(kāi)始,具體為:工作面移交→復(fù)核→測(cè)量→滿(mǎn)堂架搭設(shè)→材料進(jìn)場(chǎng)→起重機(jī)械就位→試吊裝→柱、枋、梁、檁吊裝→屋面鋪設(shè)吊裝→蓋瓦系統(tǒng)吊裝。
3.3.3 構(gòu)件吊裝工藝流程
吊裝準(zhǔn)備→構(gòu)件測(cè)量、吊點(diǎn)定位→吊帶(繩)綁扎→試起吊→指揮吊運(yùn)→落點(diǎn)裝卸,或吊運(yùn)至安裝點(diǎn)直接輔助安裝構(gòu)件
4.1.1 工藝流程
測(cè)量定位→柱子單點(diǎn)吊綁扎→旋轉(zhuǎn)法豎向立起柱子→柱子吊運(yùn)就位臨時(shí)固定→穿、枋吊運(yùn)至與柱卯連接點(diǎn)→吊件停頓輔助構(gòu)件連接安裝→重復(fù)上述步驟,形成柱枋構(gòu)架和建筑物的柱網(wǎng)構(gòu)架。
4.1.2 構(gòu)架吊裝
1)首先吊運(yùn)木柱到相應(yīng)柱礎(chǔ)位置,每根木柱均采用兩點(diǎn)綁扎吊運(yùn)法,即用2條扁平丙綸吊帶或棕繩綁扎在木柱或圓形構(gòu)件的兩端1/4處,或經(jīng)計(jì)算確定的吊裝綁扎點(diǎn)處,采用雙圈或單圈套結(jié)法綁扎,然后將吊帶掛至起重機(jī)吊鉤內(nèi)吊運(yùn),并保證木構(gòu)件水平方向平衡移動(dòng)。
2)當(dāng)?shù)踹\(yùn)到裝卸點(diǎn)位置后,裝卸點(diǎn)地面在構(gòu)件綁扎點(diǎn)附近,鋪上墊木,然后在吊裝指揮的指揮下,將吊運(yùn)構(gòu)件徐徐放在墊木上,同時(shí)由吊裝輔助人工協(xié)助下扶正空中構(gòu)件輕放。
3)柱枋構(gòu)架數(shù)量達(dá)到可安裝要求時(shí),可進(jìn)行柱、枋構(gòu)架安裝吊裝作業(yè)。
① 先安裝柱子,采用單點(diǎn)雙圈套結(jié)法綁扎,在距柱頂面1/3處綁扎固定吊帶。采用旋轉(zhuǎn)法起吊方式,將柱子豎起使柱腳落在地面的軟物上,然后將柱子吊運(yùn)到已經(jīng)埋設(shè)固定的柱礎(chǔ)上,調(diào)整榫卯方向并做臨時(shí)固定后,松解吊帶。同樣方式吊裝第2根柱子。
② 吊裝梁或枋構(gòu)件時(shí)采用兩點(diǎn)綁扎法吊裝,調(diào)整梁枋榫卯方向,保證梁枋榫與柱卯方向一致,采用木榔頭將柱、枋或梁構(gòu)件安裝連接在一起,并用方木或木撐條將木柱固定,防止其翻倒、滾動(dòng)。
③ 柱枋或梁構(gòu)件的組合質(zhì)量小于起重機(jī)吊裝荷重時(shí),柱枋或梁構(gòu)件在地面組合木構(gòu)架,再起吊安裝。
4.2.1 斗拱吊裝工藝流程
斗拱組件計(jì)件、計(jì)重→打包捆綁,或網(wǎng)兜、框簍裝填→試吊→吊運(yùn)到安裝點(diǎn)附近裝卸、碼放→大于50 kg的斗拱組件吊升至安裝點(diǎn)輔助安裝
4.2.2 斗拱組件
斗拱組件由座斗、瓜拱、萬(wàn)拱、廂拱、昂、翹等組件構(gòu)成;單件斗拱的質(zhì)量30~100 kg不等。
4.2.3 斗拱吊裝
吊裝時(shí)采用網(wǎng)兜,或簍筐裝填,吊運(yùn)至安裝點(diǎn);小于50 kg的組件,采用葫蘆起吊輔助安裝;大于50 kg單件組件,采用起重機(jī)輔助吊裝。
1)斗拱安裝在柱、枋或梁構(gòu)架安裝驗(yàn)收后進(jìn)行。
2)柱枋構(gòu)架安裝工序驗(yàn)收合格后,先進(jìn)行測(cè)量、放線(xiàn),確定斗拱安裝軸線(xiàn)和標(biāo)高。
3)斗拱安裝先固定座斗,再安裝正心瓜拱,然后根據(jù)斗拱數(shù)量,安裝不同組件;如果需要起重吊裝,應(yīng)按照生產(chǎn)指揮和吊裝指揮的安排,分件吊裝配合斗拱安裝。
4.3.1 梁、檁吊裝工藝流程
梁、檁構(gòu)件測(cè)量定點(diǎn)→吊帶結(jié)套綁扎→吊運(yùn)至安裝點(diǎn)→輔助構(gòu)件安裝就位
4.3.2 梁、檁吊裝
梁吊裝與枋吊裝類(lèi)似,采用兩點(diǎn)套結(jié)綁扎法吊裝;梁的安裝與枋安裝也類(lèi)似;連接方式有3種,其一是鼓卯方式,也稱(chēng)銀錠榫或燕尾榫連接構(gòu)造,其二是透榫或半透榫式連接構(gòu)造,其三是斗口連接。
1)鼓卯方式吊裝。梁構(gòu)件采用兩點(diǎn)綁扎吊裝,吊運(yùn)至安裝點(diǎn)上方,梁構(gòu)件的兩端銀錠榫對(duì)準(zhǔn)柱頭的鼓卯槽口,由上而下將榫頭壓入卯口,具體如圖2所示。
圖2 鼓卯方式三架梁架吊裝
2)透榫或半透榫式吊裝連接。步梁架做成透榫或半透榫,橫向插入柱子,形成屋架結(jié)構(gòu),具體如圖3所示。
圖3 步梁架透榫連接吊裝
3)斗拱連接吊裝。在柱頂面安裝斗拱,梁構(gòu)件兩端下口,做成枋形構(gòu)造,直接安裝在斗口上,具體連接情況如圖4所示。
圖4 梁與斗拱連接吊裝
柱、斗拱、梁、枋額等構(gòu)件吊裝完成后,履行報(bào)驗(yàn)手續(xù),工序驗(yàn)收合格后,進(jìn)行桁檁安裝;桁檁吊裝方式和柱、梁相同,均采用兩點(diǎn)套結(jié)綁扎法。安裝由上而下直接吊裝安放在瓜柱的桁檁椀上,校正固定。
用同樣方法吊裝同一排架的其他相應(yīng)木構(gòu)件,將所有木構(gòu)件安裝完畢后,木工、技術(shù)管理人員應(yīng)對(duì)該排架進(jìn)行核實(shí)、矯正,確認(rèn)每個(gè)木構(gòu)件的規(guī)格尺寸、長(zhǎng)度等符合設(shè)計(jì)要求后方能將梁枋柱之間的榫卯進(jìn)一步投入榫孔,并用同材質(zhì)的木楔將榫卯固定錨緊。
起重機(jī)械吊運(yùn)整榀屋架時(shí),屋架可在現(xiàn)場(chǎng)地面組裝,然后整榀吊運(yùn)整組屋架;吊裝時(shí)應(yīng)根據(jù)屋架的長(zhǎng)度和高度確定其吊點(diǎn),或根據(jù)計(jì)算確定吊點(diǎn)和綁扎方式,且應(yīng)符合以下要求:
1)整榀架的質(zhì)量不能大于起重機(jī)械的最大起重量。2)整榀屋架的組合體的連接構(gòu)造必須牢固。3)吊裝前應(yīng)進(jìn)行試吊,檢查綁扎、起重量和穩(wěn)定性,總體能滿(mǎn)足相應(yīng)吊裝標(biāo)準(zhǔn)后實(shí)施正式吊運(yùn)。
4.7.1 櫞、望板及輔料吊裝工藝流程
計(jì)量、計(jì)件→測(cè)量吊點(diǎn)或確定捆扎方式→構(gòu)件捆扎→吊運(yùn)→落點(diǎn)裝卸
4.7.2 櫞、望板及輔料吊裝
在梁枋檁吊運(yùn)安裝完畢后,可將屋面基層的木椽子、木望板等小構(gòu)件吊運(yùn)到單體的安裝點(diǎn)。
1)櫞條吊放在桁檁上,或相鄰的梁枋上。落吊前應(yīng)在屋面構(gòu)件上臨時(shí)安裝固定支撐點(diǎn),保證櫞條放置平穩(wěn),但不得集中堆放。
2)望板吊裝前,單位工程的櫞條施工應(yīng)完成,且經(jīng)工序驗(yàn)收合格。望板吊裝放置,應(yīng)根據(jù)望板鋪設(shè)工程量,均勻堆放在屋面櫞條上,或邊鋪設(shè)邊吊裝,保證吊裝和堆放安全可靠。
屋面蓋瓦工程施工階段,需要吊裝的材料有防水卷材、掛瓦條、砂灰、瓦件和脊件等。
1)屋面蓋瓦材料的吊裝,必須要計(jì)算材料的質(zhì)量,起重機(jī)械的最大回轉(zhuǎn)半徑的起重量,確定吊運(yùn)量。
2)吊裝材料的綁扎方式,應(yīng)按照材料的形狀、質(zhì)量,確定吊具。
3)吊裝材料在屋面的堆放,應(yīng)少量、單層排列,尤其是瓦件,并做好防滑溜措施,或在吊運(yùn)至屋面后,采取先堆放,后澆吊方式。
德壽宮遺址保護(hù)展示暨南宋博物院項(xiàng)目在木結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中準(zhǔn)確把握了宋代建筑風(fēng)格建制,通過(guò)合理的吊裝順序,避免了對(duì)德壽宮遺址的破壞,尤其是吊裝過(guò)程中的細(xì)節(jié)處理,做到了精準(zhǔn)定位,同時(shí)兼顧了工期與質(zhì)量,為后續(xù)遺址保護(hù)暨復(fù)建工程吊裝作業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。不出遠(yuǎn)門(mén)即可享受到山水之樂(lè)。