德壽宮遺址保護展示暨南宋博物院工程木結構的吊裝技術(shù)

周朝輝 彭艷麗

浙江省三建建設集團有限公司 浙江 杭州 310016

德壽宮遺址保護展示暨南宋博物院一期工程1#遺址保護廳棚，設計為一座平面為四合院形制的木結構宮殿。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#展示設施，大部分屬于仿古建筑。木結構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。德壽宮文物保護區域是國家重點(diǎn)文物遺址保護單位，在進(jìn)行木結構吊裝施工時(shí)需要分析文物基本情況、保護要求和施工影響范圍。因此，區域內的文物保護工作是施工重難點(diǎn)，在現場(chǎng)施工時(shí)要根據實(shí)際情況采取相應措施[1-5]。

2.1 文物保護難點(diǎn)

德壽宮遺址保護展示暨南宋博物院一期工程，屬于國家級文物保護遺址，并且在遺址修建展示廳，工程建設施工期間需要分析施工重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1.1 文物保護工作

1）施工現場(chǎng)遺址文物區域有：地表模擬展示4處，1#遺址展示保護廳，2#遺址展示保護廳以及其他展示設施。

2）施工周邊文物保護區域包括德壽宮遺址保護展示暨南宋博物院二期、三期擬建工程及周邊需保護區域。

3）展示區新建較大體量的建筑物，需要投入大量的機械、材料和人員，進(jìn)行現場(chǎng)施工作業(yè)，施工期間對于施工現場(chǎng)的文物保護工作，是施工吊裝階段的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1.2 吊裝安全管理

大型起重機進(jìn)行吊裝作業(yè)，構件安裝和各勞務(wù)班組配合施工，現場(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

新建工程木結構、鋼結構吊裝工程施工，需要使用大型起重機械、運送大型構件材料，這些都需要良好的施工道路、大型施工機械?？奎c(diǎn)，以及材料裝卸場(chǎng)地，所以施工道路、機械設備安排均屬于施工重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.2 文物保護應對措施

2.2.1 組織措施

文物保護工作在公司統一部署和項目部統一領(lǐng)導下，組建文物保護領(lǐng)導小組，項目經(jīng)理?yè)挝奈锉Ｗo負責人，組建管理成員，有針對性地進(jìn)行文物保護指導，制訂文物保護方案，實(shí)施文物建筑的保護工程。

1）以項目經(jīng)理和項目工程師為文物保護責任人的領(lǐng)導核心，組建文物保護管理機構模式；
實(shí)施對文物保護進(jìn)行全方位管理。

2）設置文物保護專(zhuān)職現場(chǎng)管理責任人，配備施工、安全、質(zhì)量和作業(yè)班組負責人，形成文物保護管理機構。

3）確定文物保護班組責任人，選擇文物保護經(jīng)驗豐富，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)分項工程管理。

2.2.2 技術(shù)措施

1）根據施工組織設施、工程合同和施工圖要求，結合施工實(shí)際情況，編制文物保護方案、措施和管理要求，在施工準備階段和實(shí)施階段，為文物保護提供技術(shù)支持。

2）工程施工階段，對于遺址文物保護要進(jìn)行專(zhuān)項的施工技術(shù)交底，主要內容要有文物保護范圍、內容、要求等事項。交底方式有書(shū)面交底和口頭交底及現場(chǎng)交底。

3）施工區域內各類(lèi)文物保護設施和防護措施的修建，首先要制訂技術(shù)指導方案，設施構造要求和施工方法。包括防護欄、防護棚和保護罩等設施，所采用的材料、構造方式、標高尺寸和修建標準等，明確修建圖示、式樣等。

2.2.3 施工措施

1）選擇機械設備：吊裝施工階段，選用性能良好、生產(chǎn)效率高的起重機械、材料加工機械和其他輔助機械，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)文物保護工作的效果。

2）加工場(chǎng)防護：材料加工場(chǎng)應根據材料情況，選擇防塵、降噪和減振措施，減少材料加工對文物的影響。包括木工棚、攪拌站等均搭設防護棚，修建沉淀池，預防揚塵和排污危害文物安全。

3）吊裝施工階段的構件吊運、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防護架和掛設安全網(wǎng)等措施，在作業(yè)層的臨邊處修建有效的防護設施。

4）重要部位、關(guān)鍵位置和主要危險源的防護措施應先確定防護措施，報監理單位審核，批準后按方案實(shí)施。

2.2.4 專(zhuān)項保護

1）立面防護：施工通道兩側或施工作業(yè)區附近，有文物保護的墻柱和其他構筑物的路段，采用多層模板和塑料草皮，設置側面防護措施，保證在施工期間，所有施工通道側立面的文物要素和關(guān)鍵部位，都完好無(wú)損。

2）防護欄：在遺址、地表模擬展示區域的周邊，構造地面剛性防護欄，掛設警示、警告標牌，警示車(chē)輛、施工人員，預防施工人員進(jìn)入保護區，防止車(chē)輛隨意進(jìn)入保護地帶。防護欄桿必須安裝牢固，平面高度不低于1.05 m，臨空位置高度應大于1.2 m，材料選用鋼質(zhì)型材。

3）材料運輸防護：吊裝施工階段，需要的安裝材料和構配件，均屬于大型或重型材料，車(chē)輛運輸進(jìn)入施工現場(chǎng)后，應遵守限重規定，并在遺址保護區域，禁止停留和超重行駛。

4）施工場(chǎng)地保護：材料加工場(chǎng)和堆場(chǎng)，選擇在遠離有文物建筑和需要保護的遺址文物地帶。如果不能避免的時(shí)候，要采用有效保護措施和相關(guān)隔離層，并控制堆放荷載，保證場(chǎng)地的安全和穩定。

5）展示廳遺址陳設保護：建筑物內不可移動(dòng)的文物和陳設采取相關(guān)措施予以保護。采用鋼管、扣件、模板和彩條布等材料，在保護對象的頂面搭設防打擊防護架和安全網(wǎng)架保護層，在四周架設防污染、防水和防灰塵的措施。

6）木構件防護：所修建的仿古建筑物，大多為木構架結構，在安裝階段大部分的木構件均未采取保護措施。因此，對于臨時(shí)堆放、進(jìn)場(chǎng)或待修繕的木構件，均采用防水布、蓋板等相關(guān)材料，對木構件進(jìn)行必要的保護，或者把單件類(lèi)材料移至室內存放。

7）建筑物罩棚：在仿古建筑吊裝施工階段，對于已經(jīng)安裝的木構件，所建造的建筑物應在屋面防水工程施工前，構筑防雨設施，預防木構件被雨水侵蝕。

3.1 總體安排

吊裝工程施工采用2套機械設備和施工班組，實(shí)施平行施工、流水作業(yè)；
分段流水作業(yè)。施工作業(yè)區劃分7個(gè)施工段（圖1），現場(chǎng)平面布置根據施工組織計劃和施工安排，總體規劃現場(chǎng)平面，并修建現場(chǎng)施工設施。

圖1 總體施工安排

3.2 施工準備

3.2.1 機械設備準備

吊裝工程施工需要多種型號的起重機械，包括裝卸使用的小噸位起重機，近距離和中近距離吊裝的起重機械，和遠距離構件吊裝的大噸位起重機械。

木材安裝機械要配備圓盤(pán)鋸、手工鋸、鏈條鋸等切割機械，以及平刨機、榫卯機和各類(lèi)手用工具等。

3.2.2 材料準備

吊裝材料、構件、設備等按照方案要求和平面布置規劃，進(jìn)行有序碼放，以便于吊裝順利進(jìn)行，同時(shí)準備后續材料的加工計劃和成品類(lèi)的運輸。

木構件安裝階段，還需要墊木、蕭木、支撐木材、加固木材和結構、建筑和屋面蓋瓦需要的各類(lèi)輔助材料。

3.2.3 專(zhuān)業(yè)班組準備

施工前需確定吊裝駕駛操作和指揮人員，起重機司機、信號工、司索工必須持證上崗，且證件在有效期內，作業(yè)期間身體健康，無(wú)影響工作的身體不適情況。

木作班組是木結構安裝階段的施工主體，吊裝施工前應接受項目的技術(shù)方案教育培訓、施工技術(shù)和安全技術(shù)的書(shū)面交底，并履行簽字手續，確保在吊裝施工、結構安裝方面操作熟練，施工安全。

3.3 基本流程

3.3.1 施工段流水

2個(gè)施工作業(yè)區同時(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)區施工順序為A1→B1→C1→D1；
第2施工作業(yè)區施工順序為A2→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→復核→測量→滿(mǎn)堂架搭設→材料進(jìn)場(chǎng)→起重機械就位→試吊裝→柱、枋、梁、檁吊裝→屋面鋪設吊裝→蓋瓦系統吊裝。

3.3.3 構件吊裝工藝流程

吊裝準備→構件測量、吊點(diǎn)定位→吊帶（繩）綁扎→試起吊→指揮吊運→落點(diǎn)裝卸，或吊運至安裝點(diǎn)直接輔助安裝構件

4.1 柱、枋及柱枋構架吊裝

4.1.1 工藝流程

測量定位→柱子單點(diǎn)吊綁扎→旋轉法豎向立起柱子→柱子吊運就位臨時(shí)固定→穿、枋吊運至與柱卯連接點(diǎn)→吊件停頓輔助構件連接安裝→重復上述步驟，形成柱枋構架和建筑物的柱網(wǎng)構架。

4.1.2 構架吊裝

1）首先吊運木柱到相應柱礎位置，每根木柱均采用兩點(diǎn)綁扎吊運法，即用2條扁平丙綸吊帶或棕繩綁扎在木柱或圓形構件的兩端1/4處，或經(jīng)計算確定的吊裝綁扎點(diǎn)處，采用雙圈或單圈套結法綁扎，然后將吊帶掛至起重機吊鉤內吊運，并保證木構件水平方向平衡移動(dòng)。

2）當吊運到裝卸點(diǎn)位置后，裝卸點(diǎn)地面在構件綁扎點(diǎn)附近，鋪上墊木，然后在吊裝指揮的指揮下，將吊運構件徐徐放在墊木上，同時(shí)由吊裝輔助人工協(xié)助下扶正空中構件輕放。

3）柱枋構架數量達到可安裝要求時(shí)，可進(jìn)行柱、枋構架安裝吊裝作業(yè)。

① 先安裝柱子，采用單點(diǎn)雙圈套結法綁扎，在距柱頂面1/3處綁扎固定吊帶。采用旋轉法起吊方式，將柱子豎起使柱腳落在地面的軟物上，然后將柱子吊運到已經(jīng)埋設固定的柱礎上，調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 吊裝梁或枋構件時(shí)采用兩點(diǎn)綁扎法吊裝，調整梁枋榫卯方向，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 柱枋或梁構件的組合質(zhì)量小于起重機吊裝荷重時(shí)，柱枋或梁構件在地面組合木構架，再起吊安裝。

4.2 斗拱吊裝

4.2.1 斗拱吊裝工藝流程

斗拱組件計件、計重→打包捆綁，或網(wǎng)兜、框簍裝填→試吊→吊運到安裝點(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，采用起重機輔助吊裝。

1）斗拱安裝在柱、枋或梁構架安裝驗收后進(jìn)行。

2）柱枋構架安裝工序驗收合格后，先進(jìn)行測量、放線(xiàn)，確定斗拱安裝軸線(xiàn)和標高。

3）斗拱安裝先固定座斗，再安裝正心瓜拱，然后根據斗拱數量，安裝不同組件；
如果需要起重吊裝，應按照生產(chǎn)指揮和吊裝指揮的安排，分件吊裝配合斗拱安裝。

4.3 梁及梁架吊裝

4.3.1 梁、檁吊裝工藝流程

梁、檁構件測量定點(diǎn)→吊帶結套綁扎→吊運至安裝點(diǎn)→輔助構件安裝就位

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造，其二是透榫或半透榫式連接構造，其三是斗口連接。

1）鼓卯方式吊裝。梁構件采用兩點(diǎn)綁扎吊裝，吊運至安裝點(diǎn)上方，梁構件的兩端銀錠榫對準柱頭的鼓卯槽口，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，形成屋架結構，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，梁構件兩端下口，做成枋形構造，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

4.4 檁條吊裝

柱、斗拱、梁、枋額等構件吊裝完成后，履行報驗手續，工序驗收合格后，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。

4.5 整榀屋架（梁架、瓜柱或童柱組合件）安裝

用同樣方法吊裝同一排架的其他相應木構件，將所有木構件安裝完畢后，木工、技術(shù)管理人員應對該排架進(jìn)行核實(shí)、矯正，確認每個(gè)木構件的規格尺寸、長(cháng)度等符合設計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。

4.6 整榀屋架吊裝

起重機械吊運整榀屋架時(shí)，屋架可在現場(chǎng)地面組裝，然后整榀吊運整組屋架；
吊裝時(shí)應根據屋架的長(cháng)度和高度確定其吊點(diǎn)，或根據計算確定吊點(diǎn)和綁扎方式，且應符合以下要求：

1）整榀架的質(zhì)量不能大于起重機械的最大起重量。2）整榀屋架的組合體的連接構造必須牢固。3）吊裝前應進(jìn)行試吊，檢查綁扎、起重量和穩定性，總體能滿(mǎn)足相應吊裝標準后實(shí)施正式吊運。

4.7 櫞、望板吊裝

4.7.1 櫞、望板及輔料吊裝工藝流程

計量、計件→測量吊點(diǎn)或確定捆扎方式→構件捆扎→吊運→落點(diǎn)裝卸

4.7.2 櫞、望板及輔料吊裝

在梁枋檁吊運安裝完畢后，可將屋面基層的木椽子、木望板等小構件吊運到單體的安裝點(diǎn)。

1）櫞條吊放在桁檁上，或相鄰的梁枋上。落吊前應在屋面構件上臨時(shí)安裝固定支撐點(diǎn)，保證櫞條放置平穩，但不得集中堆放。

2）望板吊裝前，單位工程的櫞條施工應完成，且經(jīng)工序驗收合格。望板吊裝放置，應根據望板鋪設工程量，均勻堆放在屋面櫞條上，或邊鋪設邊吊裝，保證吊裝和堆放安全可靠。

4.8 屋面蓋瓦吊裝

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，必須要計算材料的質(zhì)量，起重機械的最大回轉半徑的起重量，確定吊運量。

2）吊裝材料的綁扎方式，應按照材料的形狀、質(zhì)量，確定吊具。

3）吊裝材料在屋面的堆放，應少量、單層排列，尤其是瓦件，并做好防滑溜措施，或在吊運至屋面后，采取先堆放，后澆吊方式。

德壽宮遺址保護展示暨南宋博物院項目在木結構施工過(guò)程中準確把握了宋代建筑風(fēng)格建制，通過(guò)合理的吊裝順序，避免了對德壽宮遺址的破壞，尤其是吊裝過(guò)程中的細節處理，做到了精準定位，同時(shí)兼顧了工期與質(zhì)量，為后續遺址保護暨復建工程吊裝作業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗。不出遠門(mén)即可享受到山水之樂(lè )。