古建筑砖石墙体的结构性保护与施工

张利平

（山西省彩塑壁画保护研究中心，山西 太原 030001）

砖石结构最主要的优点是能够对空间进行分割，以及起到防风保暖作用。一般常被应用在小型的独立建筑结构中，是围墙、宗教建筑、城墙和城门等古建筑结构的建筑材料。砖石结构从明代开始得到了迅猛的发展，建筑工艺和建筑造型呈现多样化的发展趋势，成为了我国建筑行业发展的重要推动力。长期以来的自然风化和社会原因给古建筑带来了一些不良影响，形成古建筑的倾斜裂缝以及结构空鼓等质量问题，严重危及着古建筑物的结构安全。面对危害古建筑安全的质量问题，相关专家学者积极寻求补救措施，力争对古建筑进行修缮和保护，希望在保证它的结构稳定安全的同时，使古建筑中蕴含的深厚历史文化能够世代传承。

1 砖石结构的古建筑的主要材料

1.1 主要建筑材料

砖石结构，顾名思义主要材料除了天然石材就是烧制砖［1］。砖作为一种人工烧制产品，受人为因素影响比较大，因此它的质量具有极大的不稳定性，并且直接影响着砌体的施工质量。古建筑施工中用到的砖料种类和规格繁多混乱，生产工艺也不尽相同，受各种因素的制约影响，烧制出砖质量参差不齐，给古建筑的施工带来极大的不便。即使是同一个时代烧制的产物，因为窑口不同烧制出的砖尺寸也有差别。更不用说历经多少年代采用不同修缮保护措施的古建筑结构了，每个年代修缮用的材料各有不同，这给当前的古建筑保护工作带来了很大的难度。尺寸是保护工作需要考虑的一个方面，砖的尺寸决定着建筑工程预算用料数量精确度，而在砖的烧制过程中对于砖的强度和防风化等质量问题更加关注，因为砖体的抗压、抗折和防风化能力，会直接影响建筑物的使用质量和使用年限。

在砖石墙体的古建筑结构的保护和施工中，应该尽量保证古建筑外观的完整和协调性。首先选择回收散落的老旧砖体补砌需要修缮的结构，在用老砖补砌之前根据它的风化程度和现有的强度，耐冻融能力和承重能力研究分析后再决定是否选用。然后考虑回收的外形毁损严重的砖体是否适合使用，如果能用的话怎样合理运用？怎样消除现代技术修葺的墙体和原有结构的差别？在找不到老砖的情况下，采用什么样的工艺可以仿制出外形、质地和尺寸造型相像的新工艺材料，使修缮后的墙体结构能够达到以假乱真的效果。这些都是需要现代古建筑保护和施工人员考虑的问题。这些要求虽然合理，但对具体实施者来说难度很大，并且操作起来没有标准可供参考，完全依靠相关保护人员对古建筑结构技术的研究和保护修缮经验来执行［2］。

1.2 砖石结构的胶结材料-灰浆

灰浆是我国古代最常用的一种胶结材料。我国历史上建筑行业有“九浆十八灰”的说法，这完全体现出了灰浆种类的繁多。在古建筑施工过程中，常在石灰胶泥中加入一些有机材料，如桐油、糯米汁或者白芨作为灰浆的辅助材料。当前古建筑保护和施工还无法达到这些古建筑灰浆制造工艺的技术水平，因为还无法准确地研究出古代的调配比例和配制工艺，也无法找到可以承接这种工艺的传统施工艺人。所以现代的古建筑保护和修缮施工中，通常用白灰和煤屑和一定比例的水泥混合调制成的砂浆作为古代灰浆的替代品。

历史在不断发展，一些传统工艺和材料会逐渐消失在历史的车轮下，会有新的工艺和材料取代它们的历史地位和价值。但对于古建筑的保护和修缮工作来说，采用新工艺和新材料的时候，应该考虑它们是否和古建筑的施工特点匹配，否则后果会得不偿失。比如，传统的石灰浆凝固时自身会膨胀，这样就可以使结构内的空隙得到填充变得饱满，而现代的水泥砂浆在凝固过程中会发生干燥收缩的作用，进而使建筑结构内部变得更加空虚，并且水泥砂浆至少是白灰浆价格的两倍。所以在古建筑保护施工中选择新工艺和材料时，必须选用性价比较高的替代品。

1.3 灰土基础和夯土工艺

灰土在古建筑中有两个作用，一个是古建筑结构的基础，另外一个是城墙这些厚重建筑墙体的填充物。古人把灰土压槽当作建筑基础放脚和结构的防潮措施。在明代灰土基础施工技术得到了推广应用，清代灰土技术发展趋于成熟。在古代民房建筑中用3∶7的体积比例进行配比，散水和回填建筑分别用2∶8和1∶9的比例。灰土技术发展到清代，施工人员虽然知道2∶8和1∶9的比例就能满足灰土技术的标准需求，但还是抱持着稳妥的态度，用手攥成团，落地开花来作为灰土配比的检验，注重对灰土强度和防潮效果的综合考量。古代的夯土工艺经过经年累月的风雨冲刷洗礼，和古建筑和谐共存的坚固结构体系还是当前现代建筑施工无法企及的技术高度。

2 对古建筑砖石墙体结构的保护施工

2.1 古建筑砖石墙体结构的倾斜处理

古建筑经历千百年的大自然的洗礼，常会出现倾斜裂缝和空鼓等危害古建筑安全的质量问题。在修缮施工中要严格遵循对古建筑进行科学施工保护的原则和措施，而不是简单的拆除重建。通过修缮保护施工焕发古建筑的蓬勃生机和活力，为人类展现我国悠长久远的历史文明。有很多原因都可能造成古建筑倾斜裂缝，其中有建筑物自身的特殊原因，也有自然灾害的原因。进行修缮施工时一般在保证还原建筑的整体性基础上，考虑通过加固古建筑地基基础等措施修缮其他方面的原因引起的古建筑物的倾斜裂缝问题。

修缮保护倾斜的古建筑施工之前，要根据国家的相应行业施工规范，结合古建筑的实际情况，经过详细的考察分析，确定施工措施的可行性。如果墙体确实处于危险状态，已经超出了古建筑砖石墙体结构的临界范围，这时必须对引起倾斜的原因进行详细的分析研究，以确定制定的保护施工措施切实可行，这样可以有效解决墙体的倾斜问题。一般有三种原因会造成古建筑砖石墙体结构的这种极度危险状态，第一种是发生了地震这样的自然灾害，瞬间就造成了墙体结构的危险状态，在地震过后，这种危险状态又能保持一定时期的稳定。第二种是砖石墙体结构本身就存在一些安全隐患，在危险集聚到一定程度后得以爆发，爆发一段时期后也能保持相对稳定。最后是长期处于危险状态，像遭受洪水浸泡后的基础，会使周围环境发生本质的变化，这种危险状态会引发的砖石墙体结构不可预测的破坏后果。

一般对遭受瞬间破坏造成的古建筑砖石墙体结构的倾斜状态进行施工保护。这种情况下的古建筑物面临的危险源已经不存在，经过详细的勘察分析，在保证古建筑安全的前提基础下，对处于危险状态的墙体结构进行修缮保护。对于沉降不均匀造成的地基不稳定松动，施工人员可以考虑进行基础加固，用树根桩或静压桩的方式稳固地基，用钢筋混凝土作为树根桩或静压桩的浇筑底料，借以增加墙体结构的坚固性和稳定性。树根桩由于结构小，形式灵活，适用于不同土质的地基结构施工，场地对树根桩施工的限制不大，并且可以取得较为明显的施工效果，因此在古建筑砖石墙体结构的倾斜保护施工中得到了推广应用。在古建筑墙体进行修缮保护施工过程中，要秉承从根源处切断造成墙体倾斜危害的因素。对由于长期的风雨洗礼冲刷形成的地基不均匀沉降，或者地基比较软弱的现象，要利用现代的特殊施工技术进行处理，加宽基础面，然后在利用石灰桩和煤粉灰等混合材料进行注浆加固，争取使古建筑墙体结构的地基状态能够恢复如初。

2.2 治理古建筑墙体结构的空鼓问题

古建筑砖石墙体结构空鼓问题是常见现象，这就需要古建筑保护部门平时注意监测，对墙体空鼓现象做到早预防早发现早处理。在发生空鼓现象后，一般采用灌浆加固的方式进行修缮保护施工处理。这种施工处理技术方式可以有效保障墙体外部结构的统一性，在对古建筑砖石墙体进行空鼓保护修缮的基础上，保护古建筑墙体外观的原貌。另外，根据空鼓墙体的实际情况，在土坯墙材质的墙体发生空鼓时，利用土坯墙体结构的专用修复材料-灌缝胶就可以解决空鼓问题，实现对古建筑砖和土坯结合的墙体结构的保护，并因为保护效果好得到了推广使用。

2.3 提升对古建筑砖石墙体结构的保护意识

中国幅员辽阔，历史悠久，留存下来很多的古建筑文物。但由于我国对古建筑保护的科技手段研究起步晚，水平低，对文物的保护意识觉醒滞后，因而造成对古建筑的保护不利，使很多古建筑文物没有得到完整的保护和传承。和西方发达国家相比，我国不管是文物保护技术还是保护技术人才的培养机制都存在一定的滞后性。现实的文物保护制度的不完善，缺乏文物保护技术人才都会对古建筑的研究行成了阻碍，影响了中国古老文明的发扬和传承。目前我国文物保护工作的资金还不充裕，这也是制约古建筑保护施工的一个重要原因。相关文物保护单位应该在加强古建筑保护监测力度的基础上，探寻更加科学合理的施工方法，在保证不损坏古建筑原貌的基础上，延长古建筑的寿命，增加它的稳定性和坚固度，使古建筑充分发挥它的文物特色，为后世提供研究中华民族精神文明的文化价值［3］。

3 结语

古建筑砖石墙体结构性保护和施工是一项复杂而系统的工程，它需要综合多种学科的知识对古建筑保护问题进行考察研。在实际保护施工过程中，相关技术人员要对古建筑的结构材料和建筑工艺进行详尽的研究，在排除建筑物自身原因后，对因地基沉降引起的倾斜裂缝问题、结构内部空鼓问题制定科学合理的保护修缮方案，并呼吁社会重视古建筑的保护问题。