上海搞了個(gè)國(guó)內(nèi)古建第一！百年古剎大雄寶殿正在平移頂升...
上海百年古剎玉佛禪寺2日啟動(dòng)大雄寶殿的平移工程。按照工程方案，大雄寶殿將先向北水平移動(dòng)30.66米，平移到位后，在原地向上頂升1.05米。同時(shí)，內(nèi)部佛像及文物也將同步完成平移。
這在中國(guó)國(guó)內(nèi)建筑史上尚無(wú)先例。預(yù)計(jì)整個(gè)平移頂升工作將在兩周內(nèi)完成。
上海玉佛禪寺始建于1882年，至今已在高樓林立的都市中走過(guò)130多個(gè)春秋。寺院信眾多，海內(nèi)外游客絡(luò)繹不絕，年客流量可達(dá)到200萬(wàn)人次。每逢重大節(jié)日、香期，更是人山人海，特別是農(nóng)歷除夕、大年初一舉行新春祈福活動(dòng)時(shí)，單日客流量甚至突破10萬(wàn)人次。
玉佛禪寺除中軸線上的大雄寶殿和天王殿外，其余建筑都呈現(xiàn)出非常鮮明的江南民居風(fēng)格。廂房、長(zhǎng)廊、回字形的天井，這樣的建筑布局使得寺院空間相對(duì)逼仄，人行區(qū)域狹窄。外加寺院缺少鐘鼓樓，且禮佛的殿宇與生活用房并列，既不符合傳統(tǒng)意義上的叢林布局，也在一定程度上給信眾禮佛造成不便。
寺院中軸線通常是人員最密集的區(qū)域，但現(xiàn)在的大雄寶殿前廣場(chǎng)空間局促，加上香火較旺，這些都會(huì)造成嚴(yán)重的大客流安全隱患。
同時(shí)，大雄寶殿建造年代久遠(yuǎn)，建筑又為磚木結(jié)構(gòu)，寺外環(huán)境的改造施工不可避免地對(duì)殿堂底部的樁基結(jié)構(gòu)造成一定影響，而殿堂木構(gòu)、瓦片，歷經(jīng)風(fēng)雨，也存在蟲(chóng)蛀或松動(dòng)情況。
消除公共安全隱患
為了消除這些安全隱患，更好地保護(hù)寺院歷史建筑，上海玉佛禪寺于2014年7月正式啟動(dòng)“消除安全隱患保護(hù)性修繕工程”，除了將東西兩側(cè)廂房改為獨(dú)立殿堂以重塑空間外，也計(jì)劃借助現(xiàn)代平移技術(shù)將大雄寶殿向北位移30.66米，以騰出更多的殿前空間。
▲大雄寶殿將先向北水平移動(dòng)30.66米，平移到位后，在原地向上頂升1.05米。整個(gè)平移頂升工作預(yù)計(jì)在兩周內(nèi)完成。
2017年5月18日，上海玉佛禪寺封閉大雄寶殿，開(kāi)始進(jìn)行加固修繕及平移準(zhǔn)備工作。
承接本次大雄寶殿移位、頂升、加固專業(yè)工程的是上海天演建筑物移位工程股份有限公司，雖然有著上海音樂(lè)廳等建筑的平移經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)于寺院建筑的平移，需要考慮的方面更多。
根據(jù)設(shè)計(jì)方案、專家論證、專業(yè)單位深化設(shè)計(jì)、施工方案，施工首先對(duì)大雄寶殿進(jìn)行全面檢查和標(biāo)記；其次對(duì)柱及墻基礎(chǔ)及佛臺(tái)基礎(chǔ)進(jìn)行勘測(cè)，后續(xù)進(jìn)行基礎(chǔ)托換；再進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固及佛像保護(hù)以保護(hù)木結(jié)構(gòu)及殿內(nèi)佛像不出意外；最后把大雄寶殿，通過(guò)托換，坐落到作為永久首層結(jié)構(gòu)的鋼筋同砼上托盤(pán)上，平移到新址。
不同的是，本次平移是大殿和佛像整體同步平移。
在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中，工程難度最大的就數(shù)大殿地基加固和殿堂內(nèi)佛像的保護(hù)。由于古建筑的地基質(zhì)地比較松散，如果不做妥善處理，一旦在托放平移過(guò)程中發(fā)生較大震動(dòng)，地基很容易發(fā)生坍塌。為此，施工方采取壓力注漿的方法，將原本松散的地基變?yōu)橐粋€(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。
另一方面，大殿內(nèi)的佛像不屬于建筑結(jié)構(gòu)的一部分，也需要采取特別的保護(hù)措施保證其安全性。為此，玉佛禪寺和工程方特別邀請(qǐng)上海博物館的文物保護(hù)專家出謀劃策，最后決定采用“框支撐”的保護(hù)技術(shù)，保證佛像在平移頂升的加速瞬間能夠穩(wěn)如泰山。
大雄寶殿平移到位后，還需要頂升1.05米，跟十多年前，上海音樂(lè)廳的平移類似。時(shí)至今日，相比上海音樂(lè)廳，玉佛禪寺大雄寶殿平移頂升計(jì)劃采用的交替頂升技術(shù)已比那時(shí)有了明顯提升。
▲上海玉佛禪寺消除公共安全隱患保護(hù)性修繕工程大雄寶殿平移啟動(dòng)
玉佛禪寺大雄寶殿平移到位后，底部千斤頂將分為兩組進(jìn)行交替頂升，使建筑物連續(xù)受力，不發(fā)生偏斜。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制和監(jiān)測(cè)，還能使得工程效率得到大幅度的提升。據(jù)工程負(fù)責(zé)人介紹，采用交替頂升系統(tǒng)將為工程節(jié)省1/3的時(shí)間。
大雄寶殿此次平移，不僅能夠消除公共安全隱患，也給寺院建筑布局的合理化留出了改善空間，并更好地保護(hù)寺院歷史建筑。
在大雄寶殿平移之后，殿前將加蓋鐘鼓樓及觀音殿，統(tǒng)一江南殿廷建筑風(fēng)格，使得玉佛禪寺的建筑布局更加完整。而即使加蓋殿堂，大雄寶殿前的公共空間還是比原來(lái)翻了1倍多。
而且，借由此次平移，大雄寶殿還將在整體結(jié)構(gòu)不做任何變動(dòng)的基礎(chǔ)上，增加底部混凝土平層，從而提升主體建筑抗震性，穩(wěn)固其建筑結(jié)構(gòu)，更好地保護(hù)大雄寶殿的原有歷史風(fēng)貌。
施工中采用了虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)
平移前的幾周，記者實(shí)地探訪。在地面之上，施工進(jìn)展似乎看不出什么變化，但地面之下，工人師傅以及工程師們正在揮汗如雨……在大雄寶殿內(nèi)部，腳手架錯(cuò)落有序，三尊大佛被“包裹”得密密實(shí)實(shí)，四周搭設(shè)了鋼性框架。自2017年5月18日封閉以來(lái)，建筑工人和工程師們一直在做結(jié)構(gòu)加固修繕及平移準(zhǔn)備工作。
“為使整個(gè)平移修繕工作不受干擾，我們?cè)谕饷嬖炝艘粋€(gè)罩子，同時(shí)為保證佛像法相莊嚴(yán)，鋼性的框架外部全部采用了木板及布條進(jìn)行封閉。”據(jù)總承包施工的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人透露。
這次平移的原理為先對(duì)大雄寶殿進(jìn)行加固托換，與原基礎(chǔ)切斷，將其放置在平臺(tái)上，進(jìn)行整體的移動(dòng)和抬升，這個(gè)平臺(tái)稱之為托盤(pán)梁；在托盤(pán)梁下部修建一滑移軌道，滑移軌道與托盤(pán)梁間安裝滑移裝置，利用水平千斤頂頂推上托盤(pán)梁，使大雄寶殿沿著軌道方向滑移到新的位置，再安裝千斤頂進(jìn)行交替頂升，抬升就位;最后將大雄寶殿與新基礎(chǔ)進(jìn)行連接。
▲平移前，建筑工人和工程師在做結(jié)構(gòu)加固修繕及平移準(zhǔn)備工作。
今年夏天又經(jīng)歷了連續(xù)40度的高溫。“最危險(xiǎn)的倒不是高溫，而是有毒氣體。”相關(guān)工程負(fù)責(zé)人告訴記者，作地下鋤土工作時(shí)，因?yàn)樘幱讵M小空間，可能會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)了，里面會(huì)有腐爛的東西，如果挖得深，氧氣就比較少了，產(chǎn)生甲烷，可能造成人窒息。好在我們采取了通風(fēng)措施，沒(méi)有形成封閉空間，所以沒(méi)有發(fā)生有毒氣體外散的情況。”
在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中，工程難度最大的，就數(shù)大殿地基加固和殿堂內(nèi)佛像的保護(hù)了。由于古建筑的地基質(zhì)地比較松散，如果不做妥善處理，一旦在托放平移過(guò)程中發(fā)生較大震動(dòng)，地基很容易發(fā)生坍塌。為此，施工方采取壓力注漿的方法，將原本松散的地基變?yōu)橐粋€(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。
▲建筑工人和工程師在做結(jié)構(gòu)加固修繕及平移準(zhǔn)備工作。
“除了1929年上海的一份平面圖。我們?cè)贈(zèng)]有別的的建筑資料圖可參考了，只能邊修邊勘。”工程負(fù)責(zé)人告訴記者，施工過(guò)程中采用基于多源數(shù)據(jù)的既有建筑數(shù)字化建模技術(shù)。
大雄寶殿雖為單層建筑，但結(jié)構(gòu)架構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，陳列佛像神態(tài)各異，單一掃描方式無(wú)法兼顧建筑外部龐大的數(shù)據(jù)量和內(nèi)部高精度細(xì)節(jié)的要求。
為此，四建集團(tuán)運(yùn)用了三維激光掃描、近景測(cè)量、無(wú)人機(jī)航攝影像等技術(shù)，對(duì)大雄寶殿進(jìn)行快速掃描，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)2D和3D影像的融合，對(duì)三維場(chǎng)景精準(zhǔn)復(fù)原，同時(shí)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其他數(shù)字技術(shù)，立體再現(xiàn)大雄寶殿的原貌。
“很多高新技術(shù)都用在看不見(jiàn)的地方。”該負(fù)責(zé)人表示，比如項(xiàng)目部將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代新技術(shù)緊密結(jié)合，運(yùn)用仿宋舉折壓彎工藝優(yōu)化銅瓦施工，采取偏心下鋸、彎曲原木合理截?cái)喾ǖ认盗泄しㄌ岣呔C合出材率和鋸材質(zhì)量，研究木包柱與鋼柱的全新連接方式，優(yōu)化樁位方案解決現(xiàn)場(chǎng)觸檐難題等，運(yùn)用新技術(shù)“修舊如舊”已成為這座古寺修繕的點(diǎn)睛之筆。
平移的關(guān)鍵技術(shù)主要三點(diǎn)
托換工程——將建筑物及內(nèi)部設(shè)施全部由原基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換到新基礎(chǔ)上(托盤(pán))。
從結(jié)構(gòu)工程角度講，將已受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，會(huì)發(fā)生變形和力的重分布，對(duì)結(jié)構(gòu)才生永久的影響，這些影響會(huì)導(dǎo)致建筑坍塌。對(duì)這些影響應(yīng)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算分析，使其對(duì)原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生嚴(yán)重不利影響。
玉佛寺大雄寶殿還存在不利因素，近百年老建筑，已存在結(jié)構(gòu)損傷，缺乏原結(jié)構(gòu)資料性文件，對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)法全面掌握;原建筑基礎(chǔ)淺，給新托換基礎(chǔ)施工帶來(lái)很多限制條件;不僅對(duì)建筑物移位還必須對(duì)建筑物內(nèi)佛像等一起完整的移位，使托換工程更加復(fù)雜。
臨時(shí)加固保護(hù)——玉佛寺大雄寶殿是木結(jié)構(gòu)老建筑，是江南《營(yíng)造法原》方式建造，木梁柱節(jié)點(diǎn)為榫卯形式，一些已破損松動(dòng)，木構(gòu)件自身強(qiáng)度不夠，對(duì)木柱要進(jìn)行固定加固不能強(qiáng)硬復(fù)位固定，以免加固過(guò)程損傷原結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這不同與一般磚結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以施加力來(lái)緊固。
佛像的保護(hù)，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可依據(jù)，要采取非常手法，通過(guò)科研進(jìn)行論證。
托換移位過(guò)程監(jiān)控——對(duì)近百年老建筑怎樣檢測(cè)，怎樣預(yù)警都是新課題。監(jiān)控點(diǎn)，預(yù)警值都是為大雄寶殿特殊制定。
