人工挖孔鋼筋混凝土樁——在鹿邑老君臺搶險工程的應用

趙彤梅   呂軍威

河南省古代建筑保護研究所

1、老君臺的修建年代及概述

    老君臺原名升仙臺或拜仙臺，為明道宮的一部分，位于鹿邑縣城內東北隅，老君臺后街路南。相傳老子修道成仙于此，因而得名。宋真宗大中祥符七年(公元lOl4年)追封老子為“太上老君混元上德皇帝”，故又名老君臺。老君臺始建年代不祥，據大清光緒版《鹿邑縣志．古跡．明道宮》記載“明道宮在東門內升仙臺前，唐名紫極宮，天寶二年(公元743年)為太清壇。”由此可汪，該臺站建年代至遲也應在天寶年之前，距今已有一千二百多年的歷史。原明道宮規模宏大，南北長217m，東西寬81m．總面積為17577m²。宋后毀于兵火，僅存老君臺，元大德三年(1299年)、清康熙年間重修。

    老君臺是利用人工夯筑，在四周砌筑磚墻而建成的高臺，其規模頗大，是我省目前保存較為完整的高臺建筑之一。老君臺由高臺及臺頂建筑兩部分組成。高臺呈圓柱狀且有棱角。臺上建有大殿、東西偏殿和山門，建筑均為清末硬山式磚木結構。殿前壁上嵌有“猶龍遺跡”、“道德真源”、“孔子問禮處”等明代碑刻三方(通)，清代贊助牌二通。殿內原有老子紫銅坐像一尊，殿左前方有鐵柱一根，傳為老子“赴山鞭”。大殿后原有老君煉丹房。臺上l3棵槐柏蒼勁挺拔、青翠蔥郁。山門下有石階33級，寓意老子飛升33層青天之說。

2、臺體現狀勘查

    (1)建筑結構形式

老君臺為磚石結構，呈圓柱形。臺體分24個面，每面底邊長4.078m，臺體上下收分1.97m，系青磚壘砌。臺體內填黃土，磚砌體厚1.17m臺口石階33級。臺底地平南高北底，墻體南高8.58m，北高8.08m，臺頂面積640m²。臺面青磚鋪地，臺邊砌67個垛口，高1m。

    (2)殘損現狀勘察

    由于歷史上人為及自然破壞，加之2003年長達兩個月的雨水沖刷，現有臺體及建筑受到了嚴重損壞，部分臺體及建筑倒塌。分析殘損原因如下：

    ①老君臺歷經百年滄桑，由于風雨侵蝕，墻體出現大面積風化、酥堿現象。

    ②受雨水沖刷臺體東南角三面坍塌，進而威脅其余臺體及臺面建筑的安全。

    ③臺面凸凹不平，臺面鋪磚90％斷裂，雨水下滲現象嚴重。

    ④臺面植物根系肆意蔓延，引起臺體墻體鼓漲、開裂。

    ⑤臺面排水口處地面塌陷，排水l：3堵塞、積水無法順暢排出，嚴重影響臺體的排水系統。

    ⑥部分臺體墻體空鼓、變形，導致垛口向外歪閃。

    ⑦局部地段的墻體根部湮沒于淤泥及雜草叢中，污水的任意排放，有機物長期浸蝕，造成砌體強度降低，磚塊大面積酥堿、斷裂。

    ⑧散木佚失，受雨水的侵蝕，地基地耐力大大降低。

3、殘損原因研析

    據周口市水利勘測設計院對老君臺周邊地質勘測結論和河南省文物建筑保護設計研究中心對老君進行的現狀勘測，分析老君臺坍塌的主要原因有：

    (1)老君臺臺周磚墻存在嚴重薄弱環節：

    ①作為擋土墑，其結構斷面較小，使之無法起到束固老君臺內土體的作用。 ②臺體砌塊間采用白灰、泥土漿砌筑，砌塊間整體強度較低。

    ③臺體24個邊相交的轉角處未注意砌、設拉結材料，墑體整體剛度小。

    (2)臺體內部回填土密實度較差，臺而雨水滲入后，臺體墻體側壓力加大，使墻體產生破壞。

    (3)磚砌體大量的風化與酥堿，其原因是含有害鹽類的地下水沿高臺夯土層的毛細空隙上升，將有害鹽留在磚墻表而形成酥堿。嚴冬之際，磚體內水分結冰膨脹，破壞砌塊的細微結構，降低砌體強度。

    (4)臺而鋪磚下未設防水層，雨水可直接滲入臺內填土中，造成填土迅速液化、膨脹，產生側壓力，造成合體磚墻的歪閃、鼓脹、坍塌，進而威脅臺上建筑安全。

    (5)臺頂植物根系肆意蔓延．引起高臺墑體鼓漲，開裂。過于密集的植物對墻體結構造成一定的威脅。

    (6)生物病害嚴重，小動物(如螞蟻、老鼠、昆蟲等等)對臺體形成多處破壞。

4、搶險維修設計

    (1)保護思路

    ①不改變臺體外觀，另在臺體內部采用現代建筑材料做保護性加固，以解除古代墻體所承受到側壓力的危害。

    ②恢復完善臺體表面排水系統，在臺表面鋪磚下增設防水層。

    ③對臺表植物根系的生長進行導引和限制。

    ④對坍塌墑體進行恢復。

    ⑤對臺周圍和臺面環境進行治理。

    (2)維修原則

    根據老君臺的特點，對其搶險修繕加固設計應遵循如下原則：

    ①以《中華人民共和國文物保護法》為基本原則，嚴格遵守我國古建筑維修管理的有關條例及規定。

    ②堅持“保護為主，搶救第一”的原則。保護工程以搶險加固為主，同時從根本上對病害進行治理。

    ③盡可能采用原工藝，使維修后的建筑從結構到外觀與原建筑吻合協調。

    ④應堅持“不改變文物原狀”的修繕原則。盡可能恢復原有的建筑布局及歷史面貌。

    (3)加固設計

    根據現狀勘察和病害研析，對老君臺進行搶險加固采用如下措施：

    ①沿墻體內側l000mm處做人工挖孔摩擦端承樁，上端用系梁連接。樁高8.55m，直徑800mm，承臺高0.3m，樁、承臺混凝土強度C25。

    ②樁主筋l4 Ф12，箍筋Ф8@150，承臺主筋7 Ф12，負筋7Фl2、箍筋Ф8@200。

    ③基坑挖土時應分層進行，高差不宜過大。軟土地區的基坑開挖，基坑內土面高度應保持均勻，高差不宜超過lm。基坑回填前，應排除積水，清除含水較高的浮士和建筑垃圾，填土應分層壓實，對稱進行。

    ④根據孔壁土質情況，孔洞自地面深及2m以下者，多要進行安全支護。支護方法，按不同情況，分別采用木板支桿、鋼混并圈和竹護筒等方法。

    ⑤對墻體酥堿、風化嚴重的殘損現狀，實施I類措施，即剔補殘損部分。

    ⑥對裂縫、鼓閃嚴重的殘損現狀，實施Ⅱ類措施，即拆除墻體重砌。

    ⑦坍塌墻體實施Ⅲ類措施，即恢復原墻體。清理和拆卸殘墻時，將磚塊逐層揭起，分類編碼，砌筑時，保持原墻尺寸和式樣。

    ⑧對于墻體酥堿、風化、輕微的裂縫及鼓閃殘損現狀，應維持原狀，以保持歷史的滄桑之感。

    ⑨揭取原臺面，補做防水層，采用原材料重鋪臺面。

    ⑩采用傳統做法補配散水寬。臺面樹木做障根處理，障根板采用環保塑板厚2mm，以阻止根系危及臺體及臺面建筑。

    老君臺的搶險加型設計工程，得到了河南省文物局及鹿邑縣文化局的大力支持。通過對老君臺的搶險加固，不僅增強了老君臺的整體穩定性，而且使這一文物瑰寶得到了有效的保護。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)