上海搞了個國內(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30.66米，平移到位后，在原地向上頂升1.05米。同時，內(nèi)部佛像及文物也將同步完成平移。
這在中國國內(nèi)建筑史上尚無先例。預(yù)計整個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130多個春秋。寺院信眾多，海內(nèi)外游客絡(luò)繹不絕，年客流量可達到200萬人次。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時，單日客流量甚至突破10萬人次。
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、長廊、回字形的天井，這樣的建筑布局使得寺院空間相對逼仄，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空間局促，加上香火較旺，這些都會造成嚴(yán)重的大客流安全隱患。
同時，大雄寶殿建造年代久遠，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，也存在蟲蛀或松動情況。
消除公共安全隱患
為了消除這些安全隱患，更好地保護寺院歷史建筑，上海玉佛禪寺于2014年7月正式啟動“消除安全隱患保護性修繕工程”，除了將東西兩側(cè)廂房改為獨立殿堂以重塑空間外，也計劃借助現(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30.66米，平移到位后，在原地向上頂升1.05米。整個平移頂升工作預(yù)計在兩周內(nèi)完成。
2017年5月18日，上海玉佛禪寺封閉大雄寶殿，開始進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，雖然有著上海音樂廳等建筑的平移經(jīng)驗，但對于寺院建筑的平移，需要考慮的方面更多。
根據(jù)設(shè)計方案、專家論證、專業(yè)單位深化設(shè)計、施工方案，施工首先對大雄寶殿進行全面檢查和標(biāo)記；其次對柱及墻基礎(chǔ)及佛臺基礎(chǔ)進行勘測，后續(xù)進行基礎(chǔ)托換；再進行結(jié)構(gòu)加固及佛像保護以保護木結(jié)構(gòu)及殿內(nèi)佛像不出意外；最后把大雄寶殿，通過托換，坐落到作為永久首層結(jié)構(gòu)的鋼筋同砼上托盤上，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。
在整個實施過程中，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。由于古建筑的地基質(zhì)地比較松散，如果不做妥善處理，一旦在托放平移過程中發(fā)生較大震動，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€堅實的整體。
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措施保證其安全性。為此，玉佛禪寺和工程方特別邀請上海博物館的文物保護專家出謀劃策，最后決定采用“框支撐”的保護技術(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，上海音樂廳的平移類似。時至今日，相比上海音樂廳，玉佛禪寺大雄寶殿平移頂升計劃采用的交替頂升技術(shù)已比那時有了明顯提升。
▲上海玉佛禪寺消除公共安全隱患保護性修繕工程大雄寶殿平移啟動
玉佛禪寺大雄寶殿平移到位后，底部千斤頂將分為兩組進行交替頂升，使建筑物連續(xù)受力，不發(fā)生偏斜。同時可實現(xiàn)連續(xù)控制和監(jiān)測，還能使得工程效率得到大幅度的提升。據(jù)工程負責(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)，更好地保護大雄寶殿的原有歷史風(fēng)貌。
施工中采用了虛擬現(xiàn)實等技術(shù)
平移前的幾周，記者實地探訪。在地面之上，施工進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，腳手架錯落有序，三尊大佛被“包裹”得密密實實，四周搭設(shè)了鋼性框架。自2017年5月18日封閉以來，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。
“為使整個平移修繕工作不受干擾，我們在外面造了一個罩子，同時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行封閉。”據(jù)總承包施工的項目負責(zé)人透露。
這次平移的原理為先對大雄寶殿進行加固托換，與原基礎(chǔ)切斷，將其放置在平臺上，進行整體的移動和抬升，這個平臺稱之為托盤梁；在托盤梁下部修建一滑移軌道，滑移軌道與托盤梁間安裝滑移裝置，利用水平千斤頂頂推上托盤梁，使大雄寶殿沿著軌道方向滑移到新的位置，再安裝千斤頂進行交替頂升，抬升就位;最后將大雄寶殿與新基礎(chǔ)進行連接。
▲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。“最危險的倒不是高溫，而是有毒氣體。”相關(guān)工程負責(zé)人告訴記者，作地下鋤土工作時，因為處于狹小空間，可能會產(chǎn)生有毒氣體。因為時間長了，里面會有腐爛的東西，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，沒有形成封閉空間，所以沒有發(fā)生有毒氣體外散的情況。”
在整個實施過程中，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，一旦在托放平移過程中發(fā)生較大震動，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€堅實的整體。
▲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。我們再沒有別的的建筑資料圖可參考了，只能邊修邊勘。”工程負責(zé)人告訴記者，施工過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)錯綜復(fù)雜，陳列佛像神態(tài)各異，單一掃描方式無法兼顧建筑外部龐大的數(shù)據(jù)量和內(nèi)部高精度細節(jié)的要求。
為此，四建集團運用了三維激光掃描、近景測量、無人機航攝影像等技術(shù)，對大雄寶殿進行快速掃描，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)實現(xiàn)2D和3D影像的融合，對三維場景精準(zhǔn)復(fù)原，同時利用虛擬現(xiàn)實技術(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)都用在看不見的地方。”該負責(zé)人表示，比如項目部將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代新技術(shù)緊密結(jié)合，運用仿宋舉折壓彎工藝優(yōu)化銅瓦施工，采取偏心下鋸、彎曲原木合理截斷法等系列工法提高綜合出材率和鋸材質(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)場觸檐難題等，運用新技術(shù)“修舊如舊”已成為這座古寺修繕的點睛之筆。
平移的關(guān)鍵技術(shù)主要三點
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)。
從結(jié)構(gòu)工程角度講，將已受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行轉(zhuǎn)換，會發(fā)生變形和力的重分布，對結(jié)構(gòu)才生永久的影響，這些影響會導(dǎo)致建筑坍塌。對這些影響應(yīng)進行精準(zhǔn)計算分析，使其對原結(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，對結(jié)構(gòu)無法全面掌握;原建筑基礎(chǔ)淺，給新托換基礎(chǔ)施工帶來很多限制條件;不僅對建筑物移位還必須對建筑物內(nèi)佛像等一起完整的移位，使托換工程更加復(fù)雜。
臨時加固保護——玉佛寺大雄寶殿是木結(jié)構(gòu)老建筑，是江南《營造法原》方式建造，木梁柱節(jié)點為榫卯形式，一些已破損松動，木構(gòu)件自身強度不夠，對木柱要進行固定加固不能強硬復(fù)位固定，以免加固過程損傷原結(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)可以施加力來緊固。
佛像的保護，沒有經(jīng)驗可依據(jù)，要采取非常手法，通過科研進行論證。
托換移位過程監(jiān)控——對近百年老建筑怎樣檢測，怎樣預(yù)警都是新課題。監(jiān)控點，預(yù)警值都是為大雄寶殿特殊制定。
