磚石結構古建筑修繕中的規范應用問題

何磊

摘要：中國古建筑，以木結構為主，但磚石結構也占有很重要的地位，并且數量眾多。磚石結構是指由磚、石和膠結材料砌筑而成的結構，其建筑類型主要包括城墻、城臺、塔、橋、房屋、地面和陵墓等。保護古代建筑，才能作為今天的借鑒，從歷史的層面上，能夠對人民進行唯物主義教育，但是歷史的車輪必定已經摧毀了很多古建筑，因此修繕工程顯得尤為重要，而且在修繕中要盡量保持古建筑的現狀或者恢復原狀。

關鍵詞：磚石結構;古建筑修繕;規范應用問題

現階段，國內文物保護工作仍處于初步發展的時期，雖說正在開展各類古建筑的修繕，但實際取得的效果卻并不理想。尤其對于磚石結構的古建筑來說，必須要通過相應的技術規范來對其修繕行為進行監督約束，以提高實際修繕質量。基于國內依舊沒有建立起完善的文物修繕標準的現狀分析，這方面實踐中必須要借鑒其他專業領域中的標準。

1.建筑材料規范應用問題

1.1磚

對于現代砌體結構而言，燒結磚產品所執行的標準《燒結普通磚》GB5101-2003被列為強制性國家標準。我國砌體結構中磚料所執行的國家及行業規范還包括：《砌墻磚試驗方法》GB/T2542-2003;《砌墻磚檢驗規則》JC/T4661992（1996）;《磚和砌塊名詞術語》JC/T790等。這些標準和規范是針對現代房屋建筑用磚制定的，對于古建筑中的磚和砌塊并不完全適用。

古建磚料的名稱繁多，規格混亂，不同的規格、不同的工藝、不同的產地、同種產品不同的名稱等多種因素交織在一起，派生出許許多多的名稱，給使用上帶來了很大的不便。現行的古建磚料的規格多達二十余種（包括城磚）。例如城磚按加工粘土的工藝精粗不同，可分澄泥城磚、停泥磚和沙滾磚三類。此外，按照規格和產地等分為新樣城磚、舊樣城磚、大號城磚、二號城磚、臨清城磚等等。城磚的規格有定制，比如明代大城城磚規格為長47-49cm、寬23-24.5cm;清代官窯的一般規格澄泥磚為480x240x112cm，停泥磚為480x240x128cm，沙滾磚為240x120x48cm，另有大量沙滾磚為281.6x14x64cm和304x150.4x64cm。但實際城磚的規格無定制，每個城的用磚尺寸都有差異。

1.2膠結材料——灰漿

一般說來，只要不破壞原有建筑的風格，采用成功的新材料、新做法是必要的。但在選材時應注意古建施工的特點，否則就可能得不償失。如傳統的石灰漿在凝固過程中，由于漿內石灰粉的膨脹作用，使結構內的空隙充滿了灰漿。而水泥砂漿在凝固過程中由于干燥收縮，會造成結構內的空虛。再者，水泥砂漿的價格是白灰漿的2-3倍。因此，在使用新材料的時候，一定要選擇那些確實比傳統材料具有優越性的材料。

建筑工程中所用的石灰常分三個品種：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉，相應的行業標準有《建筑生石灰》JC/T479-92、《建筑生石灰粉》JC/T480-92和《建筑消石灰粉》JC/T481-92，分別對生石灰、生石灰粉及消石灰粉的主要技術指標做出相關的規定。

建筑行業執行的砂漿標準包括：《砌筑砂漿配合比設計規程》JG.J98-2000、《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ70-90《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》JGJ/T136-2011《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》JGJ52-920，《砌體工程施工質量驗收規范》GB50203-2002。由于建筑行業制定的標準具有行業針對性，因此，文物保護行業應借鑒這些標準，盡快制定包括強度分級、強度使用條件、配合比、攪拌程序、灰漿試塊的制作，抽樣及強度評定等內容的傳統灰漿或替代灰漿標準，以保證文物保護的質量。

1.3灰土基礎和夯土

在磚石結構古建筑中，灰土的主要作用有兩個，一個是作為建筑的基礎，另一個就是作為像城墻這樣厚重結構的充填物。《建筑邊坡工程技術規范》GB50350-2002第10.3.6條規定：擋墻后面的填土，應優先選擇透水性較強的填料。當采用粘性土作填料時，宜摻入適量的碎石。不應采用淤泥、耕植土、膨脹性粘土等軟弱有害的巖土體作為填料;第10.4.3條規定：墻后填土必須分層夯實，選料及其密實度均應滿足設計要求。在我國目前文物修繕實踐中依然存在回填夯土層中夾帶著大量的建筑垃圾的現象，不僅違反“修舊如舊”的原則，而且還埋下安全隱患。我國夯土經過千百年的風雨沖刷，其所具有的耐久性、強度及與建筑本體的和諧性是現代材料所不能及的。目前有關夯土基礎材料的選取和作法有一套公認的程序，需要對其以標準的方式確定下來，以增加其法律約束力。

2.結構設計規范應用問題

文物保護工程是為了全面地保存、延續文物的真實歷史信息和價值，通過技術的和管理的措施，延續現狀，緩解損傷。因此，保護中必須遵守不改變文物原狀的原則，使它得以再現而不曲解其意。在《國際古跡保護與修復憲章》第十條規定，當傳統技術被證明為不適用時，可采用任何經科學數據和經驗證明為有效的現代建筑及保護技術來加固古跡。也就是說，對于已經嚴重到影響結構穩定性的問題，修繕時應在外觀上保持原貌，而在內部，根據現實情況采取現代材料予以加固。

我國目前修繕磚石結構古建筑的基本原則是“三個相一致”，著重于形制研究，而對其結構的力學機制研究較少，對于結構穩定性的判定基本依靠經驗。經驗對于任何一項工作都很重要，但是作為一門工程學科，只有完整的力學理論體系才能支撐其不斷發展。建筑行業已從力學機制和構造特點等方面形成了一整套的標準、規范，如《砌體結構設計規范》GBS。

2.1設計使用年限問題

《建筑結構可靠度設計統一標準》GB5068-2001明確了建筑結構和結構構件的設計使用年限，要求在此期限內不需大修即能滿足預定功能。設計使用年限強調房屋建筑在正常設計、正常施工、正常使用和維護下應達到的使用年限以及必須的耐久性能的保證。其中，規定紀念性建筑和特別重要的建筑結構的設計使用年限為10年。

2.2荷載效應

在古建的修繕設計中，從沒有像建筑行業這樣考慮可變荷載、永久荷載、荷載分項系數、砌體強度設計值、砌體強度標準值、強度標準差等一系列有關承載能力極限狀態的參數。從20世紀90年代起，國際范圍內對古建筑開始了結構力學方面的研究，因此，隨著力學知識的豐富和計算機模擬能力的不斷提高，進行古建筑修繕時，外觀應遵從古建形制，而對于結構本身，則應對荷載、結構受力等方面進行重新校核，以避免由于受力原因而出現局部的一再失穩。

2.3抗震設計

我國建筑業人士對磚結構進行了大量的試驗研究，并總結了地震震害的經驗，發現對結構抗震設計來說，“概念設計”比“計算設計”更為重要。由于地震力的不確定性和復雜性，以及結構計算模型的假定與實際情況的差異，使計算設計很難有效地控制結構的抗震性能，因此不能完全依賴“計算”設計。結構抗震性能的決定因素是良好的概念設計。1976年唐山大地震后，我國地震工程研究者總結出在磚結構房屋中加鋼筋鹼構造柱和圈梁可以改善延性，提高抗震能力。因此，在《建筑抗震設計規范》GB5011-2001中規定：構造柱是作為所有材料結構的一種必須采取的抗震構造措施。同時，對磚的強度和砂漿強度都作了抗震最低要求。

3.施工控制

結構的強度除與材料強度有關外，跟膠結材料的粘結力和操作工人的砌筑方法準確與否、熟練程度有關，還與諸多施工因素的影響有關。磚砌體質量的優劣直接影響到建筑物的結構安全和使用功能。影響磚砌體質量的因素是多方面的，有設計、有材料、更多的是施工因素。

2002年，國家建設部推行了古建資質制度。隨后在2003年，國家文物局頒布了《文物保護工程施工資質管理辦法》，推行文物保護工程資質制度，承擔文物保護工程必須具有文物保護工程資質。但是，在實際中，具有資質的施工隊伍并不一定具有相應的能力，更多存在的是具有施工資質的施工單位將其轉包給沒有文物保護資質、甚至從未從事過文物保護維修工程的施工單位，最終造成了修繕質量參差不齊的局面。

建筑行業現有的一整套規范：《砌體工程施工質量驗收規范》GB 50203 - 2002、建筑工程施工質量統-驗收標準》GB 50300 - 2001、《建筑工程冬期施工規程》JCJ 104 - 97，從計量單位、原材料質量、施工措施到工程質量的驗收都提出了較為明確的指標，從而保證了結構質量達到合格標準。

由于文物建筑的特殊性，對于古建筑的修復需要挑選有經驗的匠師和修復技術人員相互配合，如有一套兩者之間相互約束的制度及規范，可以提高，修復效率并取得較好理想的結果。

結語

磚石結構古建筑修繕工程是一項技術復雜、規模大、投入大的重點工作，更是對于中國古代建筑工藝、建筑文化的傳承。對古建筑的保護，人人有責。在古建筑的公開展覽中，有必要對旅客實行規范管理，避免修繕后的古建筑遭到破壞。現存的古建筑的保護，需要社會各界的普遍關注，需要國家加強對其修繕工程的投入，任何一座古建筑由于疏忽造成的損壞，都會成為全人類的損失。以上筆者從實際工作經驗出發對此類問題進行了分析探究，希望對推進相關工作的優化改革、提高磚石結構古建筑修繕質量有所幫助。

參考文獻：

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