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古建筑修复“偷梁换柱”究竟是何原因? 2021-09-03 09:34:56  来源:科技日报

“偷梁换柱”是一个与古建筑相关的成语,其语义与《史记》卷三之“殷本纪第三”内容密切相关。原文载有:“纣倒曳九牛,抚梁易柱也”,意思就是纣王力大无穷,可以拽着九头牛,能够手托着梁换柱子。在后世中,“偷梁换柱”多指所施手段。如据《史记》卷八十七之“李斯列传第二十七”记载,秦始皇原意立长子扶苏为皇太子,然而丞相李斯与宦官赵高、秦始皇十八子胡亥密谋,决定将诏书篡改为“立胡亥为皇太子”,并逼死扶苏。篡改诏书即为“偷梁换柱”做法。“偷梁换柱”一词完整地在我国古代文献中记载,较早的见于曹雪芹(1715—1763年)撰写的《红楼梦》第九十七回。其中有:“偏偏凤姐想出一条偷梁换柱之计”。这句话的大意是,贾宝玉想娶林黛玉,王熙凤用薛宝钗替换了林黛玉。易知,“偷梁换柱”的一般含义为以假代真,暗中改变事物的本质,从而更换事物原有关键内容,使其不能发挥作用。然而,在我国古建筑领域,“偷梁换柱”却属于一种科学实用的修缮加固方法。

梁、柱均属于我国古建筑大木构件,梁位于水平面内,主要用于承担其上部构件及屋顶重量,并把它们向下传给支撑构件,柱子即为梁底部的竖向支撑构件。位于地面之上、梁之下的立柱,或因长期承受上部结构传来的重量而产生开裂,或因柱底部位长期受到地面潮气影响而出现糟朽,使得木柱强度下降,无法正常支撑梁。在上述情况下,可采用“偷梁换柱”的加固方法。该法的典型工程运用实例即为故宫太和殿某立柱的加固。2004年工程技术人员在对太和殿进行勘查时,发现有一根立柱的下部出现了糟朽问题,采取了“偷梁换柱”的加固方法,其过程包括揭露、偷梁、抽柱、换柱等内容。

揭露是使出现问题的立柱暴露出来。

偷梁是托梁的谐音,即采用“假柱”托住原柱上部的梁。“假柱”为完好的木料,被安装在原有立柱附近,用于临时支撑梁。该工程中,原有立柱上方有两根梁,因而施工人员采用了上、下两根“假柱”分别进行支托。这样一来,即使原柱被移去,上部的梁架也不会因此受到明显的影响。其主要科学机制在于,梁及其上部构架的重量,已由“假柱”承担,并通过“假柱”,把该重量向下传至地基。

抽柱是把柱子底部糟朽部分抽去,以便于用新柱代替。原柱糟朽部分去掉后,剩余的部分做成巴掌形:底部伸出柱子直径1/2的截面、柱子直径1.5倍的长度,用作与新柱搭接。抽柱后,原柱处于架空状态,无法发挥作用,但是这并不影响上部结构的安全。其主要原因在于有“假柱”支撑梁,发挥托(偷)梁的作用。

换柱是用新柱替换原柱的糟朽部分。新柱与被抽去的糟朽部分同材料、同形状、同尺寸,且顶部亦做成巴掌榫形状。这样一来,新柱与原柱的剩余部分搭接后,不仅仅在外观形成一个整体的立柱,而且在竖向形成一定长度的搭接面。随后,施工人员在搭接长度范围内用铁箍箍牢立柱,这样有利于新柱、原柱之间相互挤紧,协同发挥支撑作用。换柱后,再把“假柱”拆除,即完成了原有立柱的加固。

“偷梁换柱”的加固方法对原有梁、柱扰动小。从梁的角度而言,其为水平受力构件,并在两端把外力向下传给立柱。梁只有保持水平稳定状态,才能保证整个大木结构的稳定。在加固古建筑时,“偷梁”实际为托梁,即由原柱、“假柱”、新柱分别支托梁,且整个过程中梁始终受到支托,因而能始终保持水平稳定状态。从柱的角度而言,其为竖向支撑构件,并最终把上部构件的重量传给地基。立柱只有充足的承载力,且与梁有可靠连接时,才能有效承担梁传来的作用力。“换柱”加固过程中,技术人员虽然将原柱抽去,但是预先将“假柱”设立于原柱附近,让“假柱”代替原柱发挥支撑作用,因而换柱过程对结构整体的稳定基本无影响。换柱完成后,新柱与原柱有着同样的材料、尺寸,且与梁有着相同的可靠连接方式,因而完全能够代替原柱发挥支撑作用。

由上可知,“偷梁换柱”作为我国古代成语,原意含有贬义内容,但在古建筑领域中,则是用于残损木柱加固的科学方法。“偷梁换柱”的方法不仅加固效果好,而且对结构整体的稳定性影响很小。因此“偷梁换柱”是我国古建筑加固方法的科学运用,也是我国古代工匠建筑智慧的反映。

(作者系故宫博物院研究馆员)(周 乾 )

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