姚国文著《益阳市建设志》第十二章《城市建筑、建筑业》
第五节建筑技术
一、传统建筑技术
(一)木作
益阳地区境内的安化、桃江等县盛产木材,益阳市则成为木材集散地。有史以来,益阳城各项传统建筑皆以木结构为主,木作成为传统建筑中的主要工艺,技术高超的木工成为传统建筑施工的掌墨师(设计师兼指挥)。传统木作工具为斧、锯、刨、凿等,全部手工操作。施工时,按掌墨师绘制的工程设计简图下料,而后按掌墨师画的标记依次在材料上凿孔、制枋、穿枋构架,上梁放檩、钉椽皮。技术精湛的木匠,枋柱榫孔穿合严密,构件表面光滑,构件端正坚固,竖架一次成立。清代,城区的大木构架制作曾经弛名省内外,其代表建筑如学宫(重建部分),内部制作以梁、枋、棰、天花板为重点,构造素洁简练,雕刻形象生动;板壁式样较多,如“硕壁”、“落堂壁”、“走马壁”和“八卦壁”等。外部门窗棂格和栏杆,多用纤细硬木条拼成各式图案,或在硬木板上雕以各式花纹,以镂空雕和剔地起突雕法为主。民国时期,城区的木作技术有所发展。一代名匠有张有典等。张有典(石壁湖人)的大木构架技术尤为精湛,他13岁从师学艺,20岁成为“大木”能手,30年代由他承建的益阳县五福中学(后为市五中)大礼堂,在城区内首次改变以柱承重的传统作法,将巨大天棚重量落到门廊墙的砖垛上,至该建筑于上世纪8
0年代拆除时仍稳固如初。另由他营建的裕丰堆栈,乃城区面积最大的仓库建筑,木构件穿枋合榫严密,木构架结构严谨坚牢,竖架后林排扇保持在同一平面上。有段时间,远在武汉的一些单位,亦慕名请张有典制作排扇;张还创造了木构件房屋倾斜校正法——锹牮法和座机、摇机位移转向法。抗日战争胜利后,城区不少木构架房因日机轰炸震动而倾斜,矫正时,皆用他创造的“锹牮法”。
(二)泥作
传统泥作的工具为砌刀(泥刀)、重锤、角尺、泥桶等。泥作技术重要表现在砌墙盖瓦,墙、地面粉饰及堆塑等方面。以砌墙而言,城区见之较多的为“万字半墙”(墙厚32厘米)、“翻身斗墙”(墙厚20厘米)、“升子斗墙”(墙厚15厘米)和“一砖半眠墙”(墙厚38厘米),墙体用砖以石灰搅黄泥胶结而成。粉饰则以屋脊、窗沿、门框、瓦口及屋檐为主,墙面一般不加粉饰。少数公共建筑或富宦之家,还于下面墙体塑各种图案。许晴现任老公
益阳传统的建筑物,砖墙仅作围护之用,故泥作仅为房屋建设的附属工艺。墙体高出屋面的部分,俗称“封火垛子”。但不少古建筑的墙体作法十分讲究,要求墙面平整,灰路平直均匀,特别是屋脊和墙体四角,皆塑有形式丰富的勾角,形如振翅腾飞的鸟翼,薄而卷曲,非工艺精湛者不能为之。故有俗语云:“泥匠易学,只怕勾角”。
传统的泥作技术以堆塑为最难。至清末、民国时期,区境泥作行业的堆塑技术臻于高峰。名声较著的
工匠有姚镜秋、卜汉连、曾有伦、曾贵泗等。堆塑工艺主要体现在门科、牌楼、瓦脊、翘角、壁画、门联、额幅等装饰上。城区常见的堆塑造型,有太极图、兵书、宝剑、四角云彩钩、浮雕云龙、脊兽角吻、二龙戏珠、福禄寿三仙、龙凤呈祥、狮、麒麟、凤凰等吉祥之物和戏文故事,其代表作多集中于“学宫”及一部分古寺、庙。堆塑以麻绒或铅丝
结扎竹架为胎,再用石灰、石膏、纸筋磨碎混合成泥捏塑而成,也有用糯米或生猪血和石灰调制塑泥的。一般先塑头部,再塑身躯;先用手捏,继用刀雕,成型后再用毛笔蘸水洗抹,使之表面光滑和谐;细致者加刷石膏再用牛膏水和颜料润。著名堆塑艺人姚镜秋所塑的人物,四肢灵活,山水景物,巧夺天工。城区的堆塑,多出自其手,代表作有“野鹿含花”、“大战长沙”、“状元拜桥”、“海石鱼丽”、“魁星典斗”、“凤穿牡丹”、“喜鹊含梅”、“鲇鲭鲤鳜”、“八仙飘海”等。特别是塑于益阳县谢林港玉皇庙墙上的“野鹿含花”,堪称益阳地区堆塑之精品。另如曾有伦、曾贵泗兄弟,其堆塑技术亦名噪一时。塑于1921年(民国10年)的益阳翠波港王氏宗祠墙上的“三闯辕门”,极福观赏价值。1926年(民国15年),由姚镜秋和卜汉连(益阳县三梧树人)联袂堆塑的“斩蔡阳”与“吕布戏貂”图,亦为益阳市区堆塑精品之一。上世纪30年代中期起,日本人入侵,国难当头,城乡经济皆不景气,民间堆塑业日益萎缩。新中国建立后,各行各业忙于恢复,公私建筑皆讲究俭朴节省,堆塑作品亦因岁月摧残而渐废圮。此种堆塑艺术继续处于停滞和萎缩阶段。至上世纪70年代,随着建筑艺术的日益发展,上述堆塑已逐渐被现代装饰所取代。
新中国建立后,随着木构架房屋的减少,砖混及其它结构的建筑增多,泥作已逐渐成为建筑工程的主要工艺。由于各建筑物的墙面多加粉饰,墙体砌筑较前粗糙,一部分精湛细腻的传统砌筑工艺,差不多已经失传。
(三)石作
较长时间以来,益阳的石作按其技术风格和经营项目分为“上益阳帮”和“下益阳帮”:“下益阳帮”多来自长沙丁字湾,经营打粗业和水货业,主要制作房屋基础石,路面石,宝塔、牌坊、陵墓、驳岸等用的块石、条石,碾、踩、磨、舂、碓、猪槽等坯石,以及石框、石柱、石桥梁、石闸坝、石溜箱、石管等。此帮多集中于原益阳县泉交河、朱良桥一带。“上益阳帮”粗细兼作,以精品为主,除一般条石和石墩外,还制作各种动物石雕。此帮多分布于今桃江县沿资江一带乡镇。
益阳建筑使用石作工艺,有史可考者始于唐代。公元815年(唐宪宗十年),原益阳县建成牛剑桥(今桃江县黄泥田乡花亭村),桥由石件构成;石梁长方形,长7.2米,宽0.78米,厚0.55米;石墩由数块马鞍形石雕垒砌,各石构件间吻合得天衣无缝,石作工艺精湛。此后历代有佳作传世,诸如庙宇楼阁等建筑,其基石、门柜和石刻动物,均由石作匠人雕凿。至清代,石作技术广泛用于宝塔建筑(如城区现存的三台塔和斗魁塔),石作名匠辈出,如益阳县舞凤山(今属桃江县)朱南泽石作世家,及李、戴、邓3位石作名匠,当时人称“四姓文昌会”,经常互相交流技艺,曾总结出一套石作秘技
(已失传),远近闻名。益阳县泉交河洪忠发父子,则以雕凿大石管著称。民国期间,益阳县双凫(今桃江县境内)邓金香等九人合伙组成的石作组织——九金堂,其石作技术亦称精湛。中华人民共和国成立后,石作匠人渐少,较著名的有南县的王乐民,由他雕凿的麒麟和狮子,栩栩如生;上世纪80年代岳阳楼修复工程中的石雕,均出自其手,曾获得文化部古建筑专家的好评。
(四)茅作
主要指茅屋建造及翻盖,其匠人多分布于湖区。建筑工艺为:扎架、上檩,檩上置搁竹,而后铺郎子、扎防风边,盖茅草、压茅和做风跎。其主要技术要求:新盖的茅草不横乱,及茅草沉落后不出现倒水坡或储水窝。
孙红雷的老婆二、近代建筑技术
(一)建筑材料更新换代
近代出现的新型建筑材料,推进了建筑技术的提高与发展。水泥是清朝末年开始在益阳桃花仑大礼拜堂、亚细亚、德士古油罐基础试用,当时称为洋泥。这是传统建筑粘结材料中最大的突破。抗日战争胜利后,水泥与钢筋、砂石结合,形成为主体结构材料。钢筋在传统建筑中早有作用,但用量很少,其安放位置与结构作用与现在也不相同,如传统建筑为了让封火墙与木结构紧紧连接为整体,就在适
当高度安置“丁”字型的铁墙绊,其体外露,易被风雨侵蚀。防水材料油毛毡、沥青、塑料油膏、冷胶料等陆续进入建筑工程,促使屋面技术的革新。各式各样的贴面材料、颜水泥、涂料、玻璃等的出现,促进了装饰技术的进步。
(二)主体结构的改变和发展
益阳传统建筑多为木结构,木构架起连接、支重作用,墙体只起围扩和封火的作用,所以当时建筑技术以木工为主。后来,随着木材供应量的减少,建筑工程构造受建筑材料的制约,建筑结构也开始改变:首先,是墙体成为承重的主力,进而成为构成整体拉剪作用,使木构件仅作为零散的装配件点缀在建筑物中。因此,泥工逐渐成为建筑施工中的主力,木工退到从属地位。上世纪80年代以来,许多复杂、重要的技术问题都需要泥工来解决。
(三)建筑物越来越高大,基础工程越来越重要
木结构为主的时代,建筑物的基础工程不在首要地位。自从转入砖混结构以后,基础工程变得至主重要,许多实际经验、教训证实,不重视基础技术将导致严重后果。建筑物高度增加,给建筑技术提出了更高的要求,特别是基础工程。
三、当代建筑技术
张柏芝档案
如果回到从前(一)基础工程技术
上世纪50年代,益阳市房屋建筑基础仍沿用传统的办法:一般先开挖基槽,再砌长砖石;或先开挖基槽,加三合土(或四合土)垫层或沙石垫层、砖石砌垒;或先开挖基槽,打松木桩,再三合土垫层、砖石砌垒。上世纪60年代开始采用打桩法,打沙桩、生石灰桩、三合土桩、混凝土桩等。
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1、砖、石基础,这是传统建筑技术的提高和发展。石基础有毛石基础、方整石基础等。中国佛教协会的白鹿寺,因地制宜,采用花岗岩作基础,具有民族特。砖基础有带型砖基础和独立砖基础等,宽度按承重量计算。益阳称这种砖基础为“大方脚”。直到现在,一般的多层建筑仍在使用砖基础技术。
2、基础垫层,有砂垫层、三合土垫层、四合土垫层等。上世纪70年代初,益阳橡胶机械厂沿河车间建筑工程,率先使用强夯法对新填土层进行强力夯实,再在其上布置钢筋混凝土垫层。从上世纪70年代后期开始,钢筋混凝土垫层基础在城区广泛使用。
3、钢筋混凝土桩基础。从70年代起,钢筋混凝土桩(包括混凝土预制桩、预制砼管桩、爆扩桩、夯扩桩、震动灌注桩、成孔灌注桩、锤击沉管混凝土灌注桩、长螺栓钻孔灌注桩等)、混凝土沉井、混凝土承台及地梁基础技术,开始运用于城区建筑业。上世纪70年代初,建筑物增高,如益阳汽车运输公司、地区公路总段、地区煤冶局等单位办公楼工程,土法打桩不能满足要求,新法打桩既无设备、
又无技术,就采用人工挖沉井浇灌混凝土的方法。上世纪70年代后期,市建筑工程公司成立机械化施工队,开始打震动式灌注混凝土桩,深度可达17米。嗣后,益阳出现了专业打桩队伍,混凝土桩基础技术广泛用于建筑物基础工程。混凝土承台及地梁基础技术,即在钢筋混凝土桩顶布置承台,以地梁将混凝土桩连接成整体。
4、钢筋混凝土整体基础,即在平整后的地基上,现捣整块的钢筋混凝土作为整个建筑的承重基础。
5、杯口基础,即在桩顶上置混凝土杯口,利用杯口檀洞,安装预制混凝土柱子,市龙洲麻纺厂、市棉纺厂等工业厂房建筑均为此基础。
6、综合基础,即上述两种或两种以上基础技术的组合应用。1972年兴建益阳资江一大桥时,桥墩基础分别采用明挖、钢木围囹、钢丝网薄壁浮运沉井、重力式沉井、钻孔灌注桩等5种不同方法施工;其中2号墩和3号墩深水基础使用的钢丝网薄壁浮支沉井,由内外井壁和横壁组成,长18.6米,宽9.5米,高9米(2号墩)和7米(3号墩)自重130吨(2号墩)和110吨(3号墩),浮运至桥位后再灌水下沉,透过3.5米厚的淤泥覆盖层嵌入基岩50厘米。尤以2号墩位于一条宽3至4米的泥质板岩与砂质板岩交错的断层碎带上,故在断层部分置4根直径1米的钻井灌注桩,桩上混凝土承台,与沉井联成为整体。1985年开工的益阳大厦工程,其基础采用锤击式预制钢筋混凝土桩,然后在预制桩上端,现浇钢筋混凝土整体基础,投入混凝土1000立方米、钢材100多吨。2007年建成的时代广场采用的是预制管桩、独立承台基础。
(二)主体结构与墙体工程技术
1、砖结构,以砖构成建筑物主体,上世纪50年代,益阳市的现代建筑,多为砖结构,由砖砌的墙体承重。墙体工程仍沿用传统的砌筑技术,即铺灰挤砌、铲灰挤砌、点刀铺灰;砖组成墙体的结构,常见的为斗墙组砌,分一眠一斗、一眠二斗、一眠三斗、无眠空斗、通斗等5种形式。从上世纪70年代开始,随着建筑规模不断扩大,墙体承载力增加,斗墙组砌逐步改为眠墙组砌。眠墙组砌分为一顺一顶、三顺一顶、二平一侧、沙包式、全顺、全顶等数种组合技术。
2、砖混结构,以砖和混凝土构成建筑物主体,从上世纪60年代开始,普遍采用砖混结构及预制混凝土楼板,红砖砌墙,盖预制楼板,其中墙体工程仍沿用传统的砌筑技术。
3、预制混凝土构件装配式结构。1977年5月,益阳地区工程公司承建益阳地区科学技术委员会办公大楼时,首次使用中型砌块装配结构,嗣后即在全区推广。中型砌块施工时,预制安装程度高,工序少,不用外脚手架,采用活动内架凳砌筑砌块,外粉刷使用轻便挂架即可。1978年,益阳市建筑工程公司试建5层大板装配结构一栋,按湖南省建筑设计院设计图施工,大板为预制的厚145毫米的空心钢筋混凝土结构,垂直缝采用空腹构造防水,水平缝则在外墙板上下端设计企口,形成防水台阶,防水效果良好。
4、预制钢筋混凝土构件装配式结构。上世纪70年代初,在益阳橡胶机械厂建设工程中首次采用这一
技术。建设车间施工前,先按设计需要浇铸钢筋混凝土框架砌块,再用吊塔逐层安装。1977年,地区工程公司在地区科委承建预制砌块建筑主体工程。1979年建成的市龙洲麻纺厂齿形车间采用装配式结构,现场捣制杯口基础后,全部厂房的主体工程是用预制成型的牛腿柱子、不等高双薄腹梁(又称“风道梁”)、天沟板、天窗架、山形屋面板等6种不同形状的构件组合而成。市里曾在秀峰湖西面建5栋住宅(已于本世纪扩建秀峰公园时拆除),推广预制砌块建筑。以后,市经纬编厂、内衣厂、床单厂、链条厂等许多工业厂房均采用这一结构。在预应力构件生产中,采用先进的后张法技术,1982年大通湖糖厂车间、1988年益橡胶机厂附属橡胶制品车间和市化肥厂磷肥车间等,采用钢筋后张灌浆的新技术。
5、钢筋混凝土框架结构。上世纪70年代初,益阳橡胶机厂金属车间首先采用现浇钢筋混凝土框架结构,1975年,达人袜厂化纤袜车间相继采用。上世纪80年代以来,这一结构的建筑物增多,如市面粉厂主车间、高10层的益阳邮电局电讯大楼、高10层的益阳电力局综合楼门楼、高17层的益阳大厦等。该结构特点是,现浇钢筋混凝土柱、梁组成建筑物框架,并与其钢筋混凝土基础形成整体承重,增加了抗震能力,建筑物的砖墙待框架养护期过
后再砌,砖墙只起隔断作用,不承重。后来采用这一结构的建筑物越来越多,至本世纪的多层和高层建筑,如时代广场、益阳华天、银台大酒店、广播电视大楼、市法院办公楼、赫山区法院办公楼、五洲大酒店等基本上都是采用的这种结构。
6、框架——剪力墙结构、钢筋混凝土组合结构、钢网架结构等新型结构形式,是从上世纪90年代开始出现的,如益阳华天大酒店、益阳通讯大厦、中信大厦、中心医院外科大楼、益阳日报新闻大楼、新和香江城、上城世家12#楼和13#楼、世纪大厦等,均采用了这些结构。
7、益阳电厂采用的新结构有:主厂房采用天然地基,独立阶梯形基础,现浇钢筋混凝土框排架,现浇钢筋混凝土楼层;77.6米高的锅炉房采用露天岛式布局,炉架为高强螺栓联结的全钢结构;输煤栈桥采用钢桁架,围护装置为金属压型钢架拱型结构,屋面为金属压型钢板;江边输水系统为封闭式进水矩形泵房,零米以下为现浇钢筋混凝土结构,上部为间层钢筋混凝土排架结构;办公楼为框架式钢筋混凝土结构。
(三)屋面工程技术
建市初期,城区大部分建筑皆为单坡、双坡或4坡屋面,盖小青瓦。农村住宅有的盖茅草或杉树皮,屋面工程仍沿用传统技术。50年代末,红平瓦问世,屋面材料逐步由机制大红平瓦取代小青瓦。60年代,益阳市建成一批砖拱球形屋面建筑。至70年代,屋面逐步改用红平瓦、水泥檩瓦、石棉瓦、玻璃钢瓦和屋面板。坡屋面的隔热保温,有的仍沿用加盖稻草、芦苇、柴泥卧瓦等传统做法,有的则在层内吊设保温层,内填糠壳、锯屑、矿渣、膨胀珍珠岩和蛭石等;少数特殊建筑为防止蒸汽渗漏,在保温层上加做隔气层。从70年代起,建筑物多采用平顶屋面,还有少数采用大板坡面屋顶、锯齿形屋面。
平顶屋面工程由结构层和防水层组成,结构层多为钢筋混凝土板,有现浇和预制两种,平面屋顶坡度,一般在2%至5%之间,排水方式分自由式和组织排水两种,后者需建檐沟、天沟和排水管。防水层又分卷材(油毡)和刚性材两种。卷材(油毡)防水有塑料油膏防水、沥青油毡防水、水乳橡胶、冷胶料防水、珍珠岩防水等;刚性材料防水有混凝土平板刚性防水等。1976年,引进塑料油膏屋面技术,施工时,先将固体油膏加热熔化成面胶状,再在屋面涂抹。此种屋面的特点是,溶点低,施工简单,防水效果好,但容易老化。还有一种混凝土平顶屋面,即在混凝土屋面板上,铺两层沥青油毡,抹三层熔化的沥青油,再在上面现捣制6~8公分厚的钢丝混凝土,混凝土中需加入防水粉和避水浆。1983年,由市建筑工程公司承建的桃花仑商场蔬菜厅采用的总体网架混凝土球形屋面,网架在地面总装后一次吊装,是益阳市的一栋新工艺屋面。进入本世纪,建筑物屋面技术呈现多样化,市一中体育馆采用的是轻钢筋网架屋面,中科软件大楼采用的是刚柔结合防水屋面,二中科技楼和益阳书城采用的是SPS防水屋面,中心医院外科大楼采用的是三元丁橡胶屋面,金山写字楼采用的是现浇刚性屋面上贴3MM厚APP改性沥青防水卷材及40MM厚钢筋细石砼屋面,市卫生局科技楼采用的是钢筋砼现浇屋面,梓怡华盛家园采用的是坡层顶贴装饰瓦等。
(四)楼地面工程技术
传统房屋地面多为夯实泥土面、砖石面和木质板面,第二层及其以上楼地面多为木质楼板。从上世纪70年代起,楼地面开始采用三合土地面、水泥砂浆面、细沙混凝土面、水磨石面。或做彩图案水泥周迅资料
地面,即先用801建筑胶作底层结合剂,再用聚醋酸乙烯乳胶调和801建筑漆作表层处理;之后依次刮抹带水泥胶2至3遍,面层加饰涂料,绘制或喷制图案,刷增光剂,打蜡抛光。该种地面耐磨,耐酸碱,无灰、阻燃,不吸水,不脱。从上世纪80年代起,开始在钢筋混凝土地板上加贴瓷地面砖、瓷镜面砖、玻化石地面砖、塑胶地