城市更新背景下古建筑移建關鍵技術研究

顧鋒 趙冰鑫

古建筑作為中國歷史文化與工藝的瑰寶，包含諸多工藝技術及傳統文化價值。為推動城市更新，將遺留或未得到保護利用的古建筑進行修繕，進而保護古建筑完整性，加強結構穩定性，再現古建筑獨有的歷史韻味。通過具體項目闡述古建筑的移建與安裝工藝，采用移建方式引入三進制木雕老宅，異地拆卸、運輸，通過現場裝配式拼裝補全原建筑缺失部位，進而提升建筑使用功能。

古建筑；修繕；移建；活化利用

1 工程概況

古建筑老宅原址位于江西省景德鎮樂平市臨港鎮某民居后院荒地，是明清時期的三進式木結構古建筑，面積1087.46m2，占地714m2，原建筑屋面椽子、瓦屋面、墻體，部分隔扇缺失（見圖1）。現場測繪后將其技術性移至正在承建的廣濟路民豐里3號新建項目地塊內，項目位于蘇州市姑蘇區古城西北的山塘文化歷史街區，待落成后將老宅作為核心建筑營造古建筑群，施工地塊緊鄰“蘇州市文物保護建筑”新民橋雕花廳和“蘇州市控制保護建筑”山塘街雕花樓（許宅），且該地塊與雕花廳、許宅屬同一產權人。為響應“城市更新”建設及古建筑“活化利用”，整個地塊同時進行運營規劃，并作為傳統建筑文化展示館向公眾開放（見圖2）。

1 古建筑老宅

2 施工地塊實景

該地塊定位特殊，既需考慮與周邊古建筑、歷史街道的融合，又需考慮對文物建筑的保護。移建的古建筑老宅作為大型祠堂類樓廳，整體呈三進式布局，除基礎及圍護結構外，均由傳統木結構工藝安裝建造而成。移建步驟包括：數據收集→拆卸→運輸→安裝→驗收。

根據地塊規劃，團隊采用三維掃描技術對古建筑整體進行數據收集，如所用木材的樹種等。通過現場勘察及掃描模型，檢查木構件是否存在腐朽、劈裂、變形等情況。木材性能方面僅對破損無法修復的構件進行含水率抽樣檢測，不做力學檢測試驗，根據以往施工經驗可看出木構件含水率早已達到平衡點，其承載力久經考驗。

本工程是對古建筑進行整體移建，原址地面為夯實素土，整體框架存在一定歪閃，移建后置于混凝土地基基礎上，在搭建過程中需嚴格把控柱、梁的水平度與垂直度，對整體框架進行加固處理，防止主體木結構框架變形。

2 古建筑移建安裝設計

古建筑老宅無原始工程資料，移建、復原難度較大。由于傳統木結構建筑開間尺寸不同，木結構缺損情況未知，工作量較大，人工測繪進度較慢，僅能進行大概數據記錄及平面圖編制。項目部綜合考慮后采用設計人員現場平面測繪方式，確定基本占地及建筑面積、檐口高度等主要數據，其余使用三維掃描技術進行建筑數據保留及BIM建模處理，細化各構件具體參數，同時生成全景影像以對破損構件進行評估。由于原建筑外墻及屋面全部缺失，移建后需與山塘歷史文化街區建筑風格相匹配，故新增馬頭墻及小青瓦屋面，木料表面采用防腐與防火涂料處理，不進行混色大漆。為呈現該建筑原始風貌，經專家論證采用新增古建筑備弄結構的設計方案，移建的古建筑老宅四周由現代蘇式園林點綴。

3 重難點解決方案

3.1 原結構拆卸及運輸

建筑數據收集完成后進行整體結構構件的拆卸運輸，拆卸順序自上而下，由屋面檁條開始，從前到后，拆卸順序為：前廳→正廳→后樓，以保證吊裝和運輸車輛的場地布置。拆卸過程需注意以下幾點。

1）古建筑相似構件繁多，拆卸中需根據施工圖紙或模型進行數字編號，可單獨設置標識牌或噴涂可擦洗油漆。

2）拆卸中榫卯連接部位不可強行切割，需拔除木楔。木構件均不可拋扔，由汽車式起重機吊卸。

3）大梁等雕花部位均采用厚布包裹，拆卸后木箱裝訂，防止碰觸損壞。

4）拆卸框架層時要注意兩兩拆卸，保留柱、枋、隨梁的框架結構，預留2個平面結構相連，從而保持未拆除結構的相對穩定性，最后兩榀框架由2臺汽車式起重機同步施工拆卸。

構件拆卸完成后集中堆放于室內或倉庫中，保持干燥、通風。在運輸過程中，根據構件種類分批次運輸，斗栱、云頭等細木構件需裝入木箱進行保護，木構件運輸全程做好防雨措施（見圖3）。

3 落架拆卸木結構構件堆放

3.2 數字化技術應用

通過無人機和激光掃描儀，對古建筑老宅進行數字化保存及比例確定，精準獲取老宅建筑數據信息作為設計模型依據，運用參數化設計及應力仿真分析，解決純木結構的設計復原問題。竣工完成后再次進行三維技術掃描，通過點云數據形成3D全景模型，作為數字化項目總結文件，繪制BIM模型，建立部件族庫，為后續文物建筑維護提供可視化支持（見圖4）。

4 古建筑老宅三維掃描點云圖、斗栱BIM深化設計

3.3 古建筑木作主體結構裝配式安裝

材料運輸到場后根據編號碼放在預拼裝位置，首先進行框架層地面拼裝，鼓凳預先按編號排布安裝到位。相鄰兩榀柱、梁、隨梁拼接完成后，2臺起重機同時起吊，為保護木柱，防止在起吊過程中發生折斷，采用鋼管等輔助構件捆綁。兩榀框架榫卯對接后，木楔初步固定，同時采用斜撐對不完整框架進行臨時加固，防止倒塌，待回字形框架安裝貫穿連接到位后，即可拆除臨時加固措施，安裝過程中隨時對軸線、尺寸進行復核。安裝順序根據場地條件一進一進施工，上、下架木結構均安裝完成后進行下一進木結構安裝。木基層即椽子等承托瓦屋面木結構待木結構主體驗收完成后統一施工。由于原有椽子缺失，需根據模型生成的施工圖進行新料加工生產。

相較于普通多層傳統大木作由里至外、由下至上的安裝順序，該做法既可保證安裝質量，又提高了安裝效率。根據老宅建筑體量估算，主體安裝工期約節省30%，同時降低人工成本及腳手架等材料費用（見圖5）。

5 古建筑老宅裝配式吊裝安裝、普通木作結構安裝

屋架木基層按照營造法標準進行施工，更換存在缺陷的檁條，上排布望板，鋪釘20mm厚杉木望板，加蓋防水卷材及保溫板，防水層嵌入兩側風火墻，不做天溝。小青瓦砌筑時順斜坡拉線并使用定型工具，保障成型瓦面線條順直、有美感。瓦面上下搭接2/3，每兩垅瓦之間空隙處用灰泥堵塞飽滿后，用麻刀灰做出灰埂，并在灰埂上涂刷1層與瓦顏色相近的灰漿，再抹壓圓直。

外圍護結構原采用木窗扇及檻墻建造，考慮到木結構建筑防火問題和對周邊文物建筑的保護，以及建筑美感問題，兩側砌筑400mm厚風火墻，采用MU10九五實心磚，M7.5混合砂漿，包半木柱，墻身做防潮層，根據門窗洞口位置合理設置構造柱、過梁。內圍護基本沿用仿古木隔扇作為區域隔斷，部分采用原先拆除老舊木窗扇、板材，破損不可使用的窗扇需根據掃描模型，確定雕刻樣式，進而生產相匹配的新料窗扇并進行安裝（見圖6）。

6 木結構表面防腐、防火處理油飾效果

老宅采用部分新料修補，更換無法使用的老舊木構件，新料表面做舊，整體木作刷灰黑色漿水，使其色澤一致。為保留老宅歷史感，木構件均不采用大漆工藝，延時1h刷無色防火漆2遍。

項目以移建的古建筑老宅為核心建筑，輔以東、西、北側花園和2座新建古建筑，運用水、石、花木、建筑構景布局，采用“花街鋪地”“漏窗透影”等元素突破空間限制，營造園林層次。花園布局精巧緊湊，功能完善，古建筑與園內景觀空間尺度配比協調，錯落有致，疏密有序，虛實得當，匹配山塘歷史文化街區歷史風貌與江南水鄉的古建特色。

3.4 木結構傳統古建筑修繕與加固工藝

3.4.1 建造中修繕情況

項目木結構需修繕的部分普遍集中于柱腳、柱頂、裝飾性木結構等處，柱腳根據構件破損現狀采用抱箍、更換、墩接方式修補；柱體產生劈裂且裂縫寬度在5mm內的不進行特殊處理，寬度為30～50mm且整體不發生形變、無橫向裂縫的柱體需進行抱箍或局部修復與填補處理（見圖7）。

7 老舊木結構主體修補

3.4.2 建成后修繕情況

通過初期3D掃描與現場實測，原結構主要構件尺寸與搭接方式均符合傳統木結構建筑的營造規范標準，但部分構件老舊，性能無法準確分析。在屋面荷載施加下造成部分老舊受力構件破損，影響整體穩定性，故采用換柱、加支撐結構、細部造型修補等措施。

項目建成后經長期監測仍存在后樓2層柱頂發生歪閃現象，第三進天井部位及檐口中間部位存在下沉現象，原因在于原建筑長期無屋面荷載，運送至蘇州后基于文物價值無法對主要構件進行抗壓檢測，構件外表面較完整，無明顯病害，因此在建造過程中未進行加固與更換處理，但自身材料性能已受到很大影響。

經綜合考慮，原建筑為文物建筑，盡量采用傳統工藝措施進行結構性能完善，減少鋼結構等材料的使用，后期遮蓋較為復雜，故采用以下措施進行修繕處理：①在原有部位2層木梁上架設附屬木結構，頂部架設在屋架橫梁上，起到支撐效果；②檐口部位增設木作叉手，如增加1座斗栱或云頭，樣式與原建筑相同，以此縮短力臂，叉手頂部承托屋脊，解決檐口下沉問題。

對于柱腳腐朽不超過斷面1/3且未發現白蟻侵蝕現象的構件，采用部分挖除或墩接更換處理；移建老宅前廳1處木柱柱腳腐朽嚴重，內部已被白蟻蛀空，在屋面施工完成一段時間后，由于荷載影響，1層柱腳開始出現斷裂趨勢且有變形，故更換現有結構，采用鋼架、腳手架做頂撐支撐兩端木梁，將1層木柱自2層樓面梁下口處切除，預留一定長度并加工切割出榫口造型，與同樹種木柱或強度更佳樹種加工的新木柱匯榫拼接，柱腳處采用手動葫蘆及木錘敲擊復位（見圖8）。

8 屋架支撐、檐口斗栱修補

4 結語

古建筑木構件的修繕及更換過程中應優先選用舊木料。舊木料相對穩定，不易變形、糟朽、開裂，新木料由于自身含水率影響，更換后易發生變形、開裂等現象。在木料加工與使用前必須進行防腐防蛀處理，不能存在影響結構穩定的瑕疵，用料需按照原有建筑構件尺寸適當使用，以免發生大材小用現象。