中國古代石結構 Chinese ancient stone masonry structure
中國古代石結構翻譯:Chinese ancient stone masonry structure
基本定義
中國古代石結構是指在中國山西、廣東、湖北等省及廣西柳江與北京周口店發現的舊石器時代中晚期人類居住的天然巖洞。
石材是被人類最早認識和利用的天然材料之一。
殷商時期的建筑遺址中,已發現有石質柱礎的應用,足見石材應用于中國建筑中已有悠久歷史。秦漢以后石結構得到很大發展,現存實物有石墓室、石祠、石闕、石窟寺、石塔、石橋以及石經幢、石墓表、石牌坊等。
特征
中國古代石結構大體上可分為板式、梁柱式、隧洞式、拱券式、筒體式等。
板式石結構
較具有代表性的石板結構,是分布在今遼東半島和山東半島一帶的巨石建筑。這種建筑全部由巨大的石板塊組成,據考證這種結構可能是墳墓的一種,外形很象一個巨大的石桌,所以也稱石桌墳。平面呈矩形,下部由三塊豎放的石板作為支承屋蓋的構件,上部覆蓋一塊大石板,四周外伸作屋檐狀懸挑。遼東海城一座巨石建筑,高約3米,寬約2.4米,長約2.8米,頂部覆蓋的石板長6米余、寬5米余,厚近0.5米,重約40噸,造型粗獷雄壯,結構堅實穩定。
梁柱式石結構
這種結構主要見于漢朝晚期的一些石墓和宋朝初期的石橋、石祠及石牌坊中。梁柱式石墓多發現在山東、江蘇、遼寧等地,其中山東沂南漢畫像石墓可作為代表。這座墓約建于東漢末期,全部用加工規整的石材砌成,總面積約50余米2,分前、后、中室及左、右側室,內外墻體均用豎放的石板構成,墓正中立石柱一排,柱頂上置石斗栱,上部架設石梁,梁上再覆以石板。墻面、藻井及入口處都有十分精細的雕飾。福建沿海地區的石梁橋,由橋墩和石梁組成,漳州市虎渡橋用一根石梁長23.7米,寬厚約1.7~1.9米,重約200噸。泉州萬安橋亦很著名,橋建于宋嘉祐四年(1059年),全長834米,共47跨(孔),橋墩由規整條石砌筑而成。墩上密排石梁,石梁最長達11米,截面一般寬厚各約0.6~0.9米。
隧洞式石結構
中國古代開鑿的石隧洞主要用作崖墓和石窟寺。自東漢至南北朝時期,四川一帶盛行崖墓葬。樂山地區的白崖漢墓,在長約1公里的山崖上,開鑿有大小不等的56座墓窟,其中較大者深達數十米,由亭堂,壁龕,前室、后室以及棺室、灶室等組成,鑿有柱、闕、藻井等,并雕刻有精細的花紋。石窟寺是在佛教傳入中國以后,盛行于南北朝時期的隧洞式宗教建筑;隋唐五代時期也不斷開鑿,到宋朝才逐漸減少。石窟在中國分布極廣,其中最著名的有山西云崗,甘肅敦煌、麥積山、炳靈寺,河南龍門及四川大足等石窟。石窟寺與崖墓都是依山開鑿的隧洞,除用途不同外,結構上的不同在于崖墓一般開鑿得深遠狹長,而石窟寺一般開鑿得比較淺近寬敞。
拱券式石結構
最常見的是石拱橋,其次是陵墓。河北趙縣趙州橋,是中國現存最早的石拱橋,主拱的兩端之上各建兩個小拱,可以減少洪水期水流的阻力,也可減輕結構自重,也使橋面平緩,便于通行。為了加強橋的整體性,除在并列的28條縱拱肋間嵌裝銀錠形鐵榫外,并于拱券上加伏一層石板,橫向埋入五根鑄鐵拉條,拱頂處橋寬略窄于拱腳,使并列的縱拱肋均向內稍傾,以防止外閃。這些構造措施都證明遠在1300多年前,中國的造橋技術在結構方面和藝術方面,都已取得了巨大的成就。石拱橋由于比較理想地發揮了石材性能,在相同跨度的結構中較梁柱式石結構能承受較大的荷載,用料也較小較少。除單孔者外,也常有多孔石拱橋,如北京市的盧溝橋、江蘇省的寶帶橋,全長317米,由53個連續石拱券組成。陵墓中采用拱券式石結構,已發現較早的實物是四川成都前蜀(713年)建造的永陵,總長23.50米,分前、中、后三個墓室,墓室結構由兩側壁柱間建起的石拱券構成,中室石拱券凈跨近6米,室中設棺床,并飾以精美生動的雕刻。明清兩代帝王陵寢中的地下墓室,也采用拱券式石結構建筑,如北京市已發掘的明神宗(萬歷)墓——定陵,有地下宮殿之稱;整座石墓規模宏偉,構建精良,在已發掘的拱券式石墓中具有一定的代表性(見定陵地下宮殿)。
筒體式石結構
中國現存較早的大型石塔——山東省歷城縣柳埠鎮神通寺四門塔,為筒體石結構,該塔建于隋大業七年(611年),高約15米,平面呈正方形,每邊長約7.4米;由大塊青石砌筑的筒壁構成一個正方形筒體,壁厚約0.7米;每面正中開一個小型拱門(稱為壺門)。塔內正中有方形石塔心柱,頂部用石板搭疊覆蓋,逐層收進,構成四角攢尖式頂,檐口用五層迭澀出檐,除塔剎外,通身不加雕飾,十分樸素明快。唐朝以后,石塔漸漸增多,塔的式樣也隨時代、地區不同而不斷變化。多層筒體式石塔以福建泉州開元寺雙塔為代表,現存雙塔分別建于南宋嘉熙年間(1237~1241年)。塔身五層,平面為八角形,高40米余;外圈用大石塊砌筑成筒體,中間為石塊砌筑的塔心柱;塔身外壁每層設置四個壺門,上下層錯開布置,以更好地保證塔身的整體性;塔心柱與外筒壁逐層以條石拉結,以保證塔體的穩定性。
中國古代采用石結構,自秦漢以后日漸增多,結構類型有所發展,除純石結構外,也常有磚、石混合結構。至于建筑中石階、石礎等石構件的使用,更是到處可見。
石構件
古建筑石作名稱很多,僅臺基上的石構件就有土襯石、陡板石、埋頭石、階條石、柱頂石等,不同的石構件還有不同的形制和加工講究。
石作的材質
古建筑中常用的石材有很多種,但以青白石、漢白玉、雪花白、花崗石、青砂石等為主。
青白石
青白石的種類較多,同為青白石,由于顏色和花紋相差很大,又分為青石、白石、青石白碴、磚碴石、豆瓣綠、艾葉青等。青白石質地較硬,質感細膩,不易風化,多用于宮殿建筑及帶雕刻的石活。
漢白玉
一般認為和白玉比光澤度不夠而最初被稱為“旱白玉”,又被細分為“水白”、“旱白”、“雪花白”、“青白”四種,雖然和青白石同屬于大理石,但質地更軟更細,強度和耐風化、耐腐蝕的能力均不如青白石,一般用在大式建筑的欄桿等處。
雪花白
這種石料特指河北曲陽和山東掖縣等地的石料,多用于欄桿、須彌座的雕刻,清代以前的官式建筑并不適用這種石料,目前所見的實例基本上以現代的仿古建筑居多,修復文物建筑時應按原有的石料恢復。
青砂石
青砂石屬于沉積巖,呈豆青色,質地松脆,易于風化,不能承重,但易于加工。一般小式建筑多用。
花崗石
花崗巖種類很多,因產地和質感不同,有很多名稱,主要有麻石、金山石和焦山石。北方出產的花崗石多為黃褐色,稱為虎皮石,民居中常常用來砌筑山墻,即“虎皮石墻”。其余的統稱為豆渣石?;◢弾r質地堅硬,不易風化,適于做臺基、階條石、地面等,但石紋粗糙,不易精雕細鏤。
石作的工序
《營造法式》規定:石料加工有六道工序:
①打剝──鑿掉大的突出部分;②搏──鑿掉小的突出部分;③細漉──基本鑿平;④棱──邊棱鑿整齊方正;⑤斫砟──用斧鏨平;⑥磨──用水砂磨去斫痕。
宋代《營造法式》規定了磚石作的四種形式,這也成為后來磚雕技法的雛形,第一種叫“剔地起突”即高浮雕。
第二種叫“壓地隱起”,即淺浮雕,把除花紋以外的地子均勻鑿低一層。
第三種叫“減地平級”,即線刻,沿花紋四周斜著鑿去一圈,但花紋不高出表面。
第四種叫“素平”,即在光平的表面上雕陰線花紋,也被認為指光平的表面。
清《工程做法》規定做法有做糙、做細、占斧、扁光、對縫、擺滾子叫號、灌漿等,工序和宋代近似,但包括安裝在內。
同時,為了掛住灰漿、防滑和美觀的作用,在石板看面上用鏨子特意刺上印子,叫做刷鏨道。形式有斜的,順的,也有是交互方向的。
平面剁斧后,即開始刷鏨道。在操作前,必須先放一次線,以校正規格,確定是否水平。然后按照所彈的“金邊線”用扁子刮去“金邊”,刮金邊的深度以不超過鏨道深度為宜。
在“灌漿”這一工序中,使用灰漿粘合。據唐代安濟橋銘文,隋代建趙州安濟橋時石券接縫已用米漿和石灰,宋、清制度也規定用石灰漿,大的石結構部件間還用鐵鋦拉結,宋代稱為“鼓卯”。鐵鋦與石的接縫往往灌入熔化的松香等粘合料。
灌漿要用桃花漿或生石灰漿。灌之前可進行必要的打點,以防漿液外溢,弄臟表面。灌漿既應注意不要有空虛之處,又要注意不要過量,否則會把石材撐開。
石作的應用
石作的應用十分廣泛,古建筑的基礎工程和臺基工程中都是由石材構成,石材和木材相互配合,柔中帶剛,是中國古建筑自成體系的特點之一。
古建筑的基座深厚堅固,房基槽坑以下先打木樁,以碎石掐檔,灌漿砸實,礎基多用碎磚、夯土搗實,之上安置石礎,這種“柔中帶剛”的結構,是古建筑抗風抗震的一大原因。
在小式建筑中,踏跺直接通向臺明,在一些大式建筑尤其是宗教建筑的正殿前,為了舉辦一些儀式,常常在面闊正中伸出一座平臺,叫做月臺。大式建筑的臺明一般有1/5檐柱高,小式建筑有1/5-1/7檐柱高,月臺應該比臺明矮一階或“一踩”,即一個階條石的厚度。
在轉角石活(埋頭石)中,埋頭和陡板石上還做榫卯,以保證壘砌的穩固,在石柱礎上,有時也做管腳榫或套頂榫(常見于爬山游廊等有升降的建筑),以便和木構件貼合。
另外,還有一些獨立的石構件,由于功能上和美觀上的作用替代和模仿了木構件,例如前檐的石柱子、石欄桿,以及部分石塔、石牌坊等。
在石作仿木構件中,因為石構件的特點,無法像木構件一樣零碎輕巧地拼接,而只有保持整體性才能保持穩固,工匠就將石構件做成一根根長條,后端插入建筑自身,進而模仿出木構件層層疊加的效果。
在牌坊和牌樓等附屬建筑和經幢等小型建筑中,石構件對木結構的模仿就比較容易,對斗拱常常只在表面雕刻出外形,這也是古建筑營造因時制宜的智慧。
石作和磚作瓦作一樣,是建筑工程的重要工序,在各道工作基本完成后,木結構建筑的營造才基本上告一段落,這也是宋代《營造法式》和清代《工程營造則例》中記載的工序。
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