德寿宫遗址保护展示暨南宋博物院工程木结构的吊装技术

周朝辉 彭艳丽

浙江省三建建设集团有限公司 浙江 杭州 310016

德寿宫遗址保护展示暨南宋博物院一期工程1#遗址保护厅棚，设计为一座平面为四合院形制的木结构宫殿。四合院分别由大殿、宫门、厢房、耳房、朵殿及相关功能性附属建筑组成。工程中的3#辅助用房，4#楼服务用房、宫墙，5#展示设施，大部分属于仿古建筑。木结构建筑是德寿宫遗址地面建筑的主要部分，代表宋代宫殿建筑的形制。德寿宫文物保护区域是国家重点文物遗址保护单位，在进行木结构吊装施工时需要分析文物基本情况、保护要求和施工影响范围。因此，区域内的文物保护工作是施工重难点，在现场施工时要根据实际情况采取相应措施[1-5]。

2.1 文物保护难点

德寿宫遗址保护展示暨南宋博物院一期工程，属于国家级文物保护遗址，并且在遗址修建展示厅，工程建设施工期间需要分析施工重点和难点。

2.1.1 文物保护工作

1）施工现场遗址文物区域有：地表模拟展示4处，1#遗址展示保护厅，2#遗址展示保护厅以及其他展示设施。

2）施工周边文物保护区域包括德寿宫遗址保护展示暨南宋博物院二期、三期拟建工程及周边需保护区域。

3）展示区新建较大体量的建筑物，需要投入大量的机械、材料和人员，进行现场施工作业，施工期间对于施工现场的文物保护工作，是施工吊装阶段的重点和难点。

2.1.2 吊装安全管理

大型起重机进行吊装作业，构件安装和各劳务班组配合施工，现场的吊装安全管理工作是施工的重点和难点。

2.1.3 施工场地狭窄

新建工程木结构、钢结构吊装工程施工，需要使用大型起重机械、运送大型构件材料，这些都需要良好的施工道路、大型施工机械停靠点，以及材料装卸场地，所以施工道路、机械设备安排均属于施工重点和难点。

2.2 文物保护应对措施

2.2.1 组织措施

文物保护工作在公司统一部署和项目部统一领导下，组建文物保护领导小组，项目经理担任文物保护负责人，组建管理成员，有针对性地进行文物保护指导，制订文物保护方案，实施文物建筑的保护工程。

1）以项目经理和项目工程师为文物保护责任人的领导核心，组建文物保护管理机构模式；
实施对文物保护进行全方位管理。

2）设置文物保护专职现场管理责任人，配备施工、安全、质量和作业班组负责人，形成文物保护管理机构。

3）确定文物保护班组责任人，选择文物保护经验丰富，有类似工程施工经历的劳务班组，实施各专业分项工程管理。

2.2.2 技术措施

1）根据施工组织设施、工程合同和施工图要求，结合施工实际情况，编制文物保护方案、措施和管理要求，在施工准备阶段和实施阶段，为文物保护提供技术支持。

2）工程施工阶段，对于遗址文物保护要进行专项的施工技术交底，主要内容要有文物保护范围、内容、要求等事项。交底方式有书面交底和口头交底及现场交底。

3）施工区域内各类文物保护设施和防护措施的修建，首先要制订技术指导方案，设施构造要求和施工方法。包括防护栏、防护棚和保护罩等设施，所采用的材料、构造方式、标高尺寸和修建标准等，明确修建图示、式样等。

2.2.3 施工措施

1）选择机械设备：吊装施工阶段，选用性能良好、生产效率高的起重机械、材料加工机械和其他辅助机械，维持施工作业顺畅、保证生产效率，提高施工质量和生产安全，有力促进文物保护工作的效果。

2）加工场防护：材料加工场应根据材料情况，选择防尘、降噪和减振措施，减少材料加工对文物的影响。包括木工棚、搅拌站等均搭设防护棚，修建沉淀池，预防扬尘和排污危害文物安全。

3）吊装施工阶段的构件吊运、材料安装施工等其他外立面高空作业，均会产生物体打击、高空坠落等安全隐患。因此，要采用钢管扣件搭设防护架和挂设安全网等措施，在作业层的临边处修建有效的防护设施。

4）重要部位、关键位置和主要危险源的防护措施应先确定防护措施，报监理单位审核，批准后按方案实施。

2.2.4 专项保护

1）立面防护：施工通道两侧或施工作业区附近，有文物保护的墙柱和其他构筑物的路段，采用多层模板和塑料草皮，设置侧面防护措施，保证在施工期间，所有施工通道侧立面的文物要素和关键部位，都完好无损。

2）防护栏：在遗址、地表模拟展示区域的周边，构造地面刚性防护栏，挂设警示、警告标牌，警示车辆、施工人员，预防施工人员进入保护区，防止车辆随意进入保护地带。防护栏杆必须安装牢固，平面高度不低于1.05 m，临空位置高度应大于1.2 m，材料选用钢质型材。

3）材料运输防护：吊装施工阶段，需要的安装材料和构配件，均属于大型或重型材料，车辆运输进入施工现场后，应遵守限重规定，并在遗址保护区域，禁止停留和超重行驶。

4）施工场地保护：材料加工场和堆场，选择在远离有文物建筑和需要保护的遗址文物地带。如果不能避免的时候，要采用有效保护措施和相关隔离层，并控制堆放荷载，保证场地的安全和稳定。

5）展示厅遗址陈设保护：建筑物内不可移动的文物和陈设采取相关措施予以保护。采用钢管、扣件、模板和彩条布等材料，在保护对象的顶面搭设防打击防护架和安全网架保护层，在四周架设防污染、防水和防灰尘的措施。

6）木构件防护：所修建的仿古建筑物，大多为木构架结构，在安装阶段大部分的木构件均未采取保护措施。因此，对于临时堆放、进场或待修缮的木构件，均采用防水布、盖板等相关材料，对木构件进行必要的保护，或者把单件类材料移至室内存放。

7）建筑物罩棚：在仿古建筑吊装施工阶段，对于已经安装的木构件，所建造的建筑物应在屋面防水工程施工前，构筑防雨设施，预防木构件被雨水侵蚀。

3.1 总体安排

吊装工程施工采用2套机械设备和施工班组，实施平行施工、流水作业；
分段流水作业。施工作业区划分7个施工段（图1），现场平面布置根据施工组织计划和施工安排，总体规划现场平面，并修建现场施工设施。

图1 总体施工安排

3.2 施工准备

3.2.1 机械设备准备

吊装工程施工需要多种型号的起重机械，包括装卸使用的小吨位起重机，近距离和中近距离吊装的起重机械，和远距离构件吊装的大吨位起重机械。

木材安装机械要配备圆盘锯、手工锯、链条锯等切割机械，以及平刨机、榫卯机和各类手用工具等。

3.2.2 材料准备

吊装材料、构件、设备等按照方案要求和平面布置规划，进行有序码放，以便于吊装顺利进行，同时准备后续材料的加工计划和成品类的运输。

木构件安装阶段，还需要垫木、萧木、支撑木材、加固木材和结构、建筑和屋面盖瓦需要的各类辅助材料。

3.2.3 专业班组准备

施工前需确定吊装驾驶操作和指挥人员，起重机司机、信号工、司索工必须持证上岗，且证件在有效期内，作业期间身体健康，无影响工作的身体不适情况。

木作班组是木结构安装阶段的施工主体，吊装施工前应接受项目的技术方案教育培训、施工技术和安全技术的书面交底，并履行签字手续，确保在吊装施工、结构安装方面操作熟练，施工安全。

3.3 基本流程

3.3.1 施工段流水

2个施工作业区同时开展吊装施工，施工段基本流水作业程序：第1施工作业区施工顺序为A1→B1→C1→D1；
第2施工作业区施工顺序为A2→B2→其他。

3.3.2 单位工程施工顺序

单位工程施工基本顺序从工作面移交开始，具体为：工作面移交→复核→测量→满堂架搭设→材料进场→起重机械就位→试吊装→柱、枋、梁、檩吊装→屋面铺设吊装→盖瓦系统吊装。

3.3.3 构件吊装工艺流程

吊装准备→构件测量、吊点定位→吊带（绳）绑扎→试起吊→指挥吊运→落点装卸，或吊运至安装点直接辅助安装构件

4.1 柱、枋及柱枋构架吊装

4.1.1 工艺流程

测量定位→柱子单点吊绑扎→旋转法竖向立起柱子→柱子吊运就位临时固定→穿、枋吊运至与柱卯连接点→吊件停顿辅助构件连接安装→重复上述步骤，形成柱枋构架和建筑物的柱网构架。

4.1.2 构架吊装

1）首先吊运木柱到相应柱础位置，每根木柱均采用两点绑扎吊运法，即用2条扁平丙纶吊带或棕绳绑扎在木柱或圆形构件的两端1/4处，或经计算确定的吊装绑扎点处，采用双圈或单圈套结法绑扎，然后将吊带挂至起重机吊钩内吊运，并保证木构件水平方向平衡移动。

2）当吊运到装卸点位置后，装卸点地面在构件绑扎点附近，铺上垫木，然后在吊装指挥的指挥下，将吊运构件徐徐放在垫木上，同时由吊装辅助人工协助下扶正空中构件轻放。

3）柱枋构架数量达到可安装要求时，可进行柱、枋构架安装吊装作业。

① 先安装柱子，采用单点双圈套结法绑扎，在距柱顶面1/3处绑扎固定吊带。采用旋转法起吊方式，将柱子竖起使柱脚落在地面的软物上，然后将柱子吊运到已经埋设固定的柱础上，调整榫卯方向并做临时固定后，松解吊带。同样方式吊装第2根柱子。

② 吊装梁或枋构件时采用两点绑扎法吊装，调整梁枋榫卯方向，保证梁枋榫与柱卯方向一致，采用木榔头将柱、枋或梁构件安装连接在一起，并用方木或木撑条将木柱固定，防止其翻倒、滚动。

③ 柱枋或梁构件的组合质量小于起重机吊装荷重时，柱枋或梁构件在地面组合木构架，再起吊安装。

4.2 斗拱吊装

4.2.1 斗拱吊装工艺流程

斗拱组件计件、计重→打包捆绑，或网兜、框篓装填→试吊→吊运到安装点附近装卸、码放→大于50 kg的斗拱组件吊升至安装点辅助安装

4.2.2 斗拱组件

斗拱组件由座斗、瓜拱、万拱、厢拱、昂、翘等组件构成；
单件斗拱的质量30～100 kg不等。

4.2.3 斗拱吊装

吊装时采用网兜，或篓筐装填，吊运至安装点；
小于50 kg的组件，采用葫芦起吊辅助安装；
大于50 kg单件组件，采用起重机辅助吊装。

1）斗拱安装在柱、枋或梁构架安装验收后进行。

2）柱枋构架安装工序验收合格后，先进行测量、放线，确定斗拱安装轴线和标高。

3）斗拱安装先固定座斗，再安装正心瓜拱，然后根据斗拱数量，安装不同组件；
如果需要起重吊装，应按照生产指挥和吊装指挥的安排，分件吊装配合斗拱安装。

4.3 梁及梁架吊装

4.3.1 梁、檩吊装工艺流程

梁、檩构件测量定点→吊带结套绑扎→吊运至安装点→辅助构件安装就位

4.3.2 梁、檩吊装

梁吊装与枋吊装类似，采用两点套结绑扎法吊装；
梁的安装与枋安装也类似；
连接方式有3种，其一是鼓卯方式，也称银锭榫或燕尾榫连接构造，其二是透榫或半透榫式连接构造，其三是斗口连接。

1）鼓卯方式吊装。梁构件采用两点绑扎吊装，吊运至安装点上方，梁构件的两端银锭榫对准柱头的鼓卯槽口，由上而下将榫头压入卯口，具体如图2所示。

图2 鼓卯方式三架梁架吊装

2）透榫或半透榫式吊装连接。步梁架做成透榫或半透榫，横向插入柱子，形成屋架结构，具体如图3所示。

图3 步梁架透榫连接吊装

3）斗拱连接吊装。在柱顶面安装斗拱，梁构件两端下口，做成枋形构造，直接安装在斗口上，具体连接情况如图4所示。

图4 梁与斗拱连接吊装

4.4 檩条吊装

柱、斗拱、梁、枋额等构件吊装完成后，履行报验手续，工序验收合格后，进行桁檩安装；
桁檩吊装方式和柱、梁相同，均采用两点套结绑扎法。安装由上而下直接吊装安放在瓜柱的桁檩椀上，校正固定。

4.5 整榀屋架（梁架、瓜柱或童柱组合件）安装

用同样方法吊装同一排架的其他相应木构件，将所有木构件安装完毕后，木工、技术管理人员应对该排架进行核实、矫正，确认每个木构件的规格尺寸、长度等符合设计要求后方能将梁枋柱之间的榫卯进一步投入榫孔，并用同材质的木楔将榫卯固定锚紧。

4.6 整榀屋架吊装

起重机械吊运整榀屋架时，屋架可在现场地面组装，然后整榀吊运整组屋架；
吊装时应根据屋架的长度和高度确定其吊点，或根据计算确定吊点和绑扎方式，且应符合以下要求：

1）整榀架的质量不能大于起重机械的最大起重量。2）整榀屋架的组合体的连接构造必须牢固。3）吊装前应进行试吊，检查绑扎、起重量和稳定性，总体能满足相应吊装标准后实施正式吊运。

4.7 橼、望板吊装

4.7.1 橼、望板及辅料吊装工艺流程

计量、计件→测量吊点或确定捆扎方式→构件捆扎→吊运→落点装卸

4.7.2 橼、望板及辅料吊装

在梁枋檩吊运安装完毕后，可将屋面基层的木椽子、木望板等小构件吊运到单体的安装点。

1）橼条吊放在桁檩上，或相邻的梁枋上。落吊前应在屋面构件上临时安装固定支撑点，保证橼条放置平稳，但不得集中堆放。

2）望板吊装前，单位工程的橼条施工应完成，且经工序验收合格。望板吊装放置，应根据望板铺设工程量，均匀堆放在屋面橼条上，或边铺设边吊装，保证吊装和堆放安全可靠。

4.8 屋面盖瓦吊装

屋面盖瓦工程施工阶段，需要吊装的材料有防水卷材、挂瓦条、砂灰、瓦件和脊件等。

1）屋面盖瓦材料的吊装，必须要计算材料的质量，起重机械的最大回转半径的起重量，确定吊运量。

2）吊装材料的绑扎方式，应按照材料的形状、质量，确定吊具。

3）吊装材料在屋面的堆放，应少量、单层排列，尤其是瓦件，并做好防滑溜措施，或在吊运至屋面后，采取先堆放，后浇吊方式。

德寿宫遗址保护展示暨南宋博物院项目在木结构施工过程中准确把握了宋代建筑风格建制，通过合理的吊装顺序，避免了对德寿宫遗址的破坏，尤其是吊装过程中的细节处理，做到了精准定位，同时兼顾了工期与质量，为后续遗址保护暨复建工程吊装作业提供了宝贵的经验。不出远门即可享受到山水之乐。