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土作

中国古代建筑工程中有关筑基、筑台、筑墙、制土坯、凿井等土方工程的专业。宋《营造法式》把上项作业归入“壕寨”,因非技术工程,故不称“作”。宋、元建筑陵墓、兴修水利等作业也属于壕寨,宋修陵时设“都壕寨”,相当于建屋时的“都料匠”。元在都水监下设有壕寨一职。清工部《工程做法》中的土作部分,只包括刨基槽和夯筑灰土、素土作业。《营造法式》中的壕寨部分还包括测量内容。

在中国古代的黄河中上游湿陷性黄土地区,建造稍大些的建筑都必须夯筑地基,消除湿陷性。早在四千多年前新石器时代晚期的龙山文化已掌握夯土技术,出现夯土建造的城墙、台基、墙壁。自商至唐,重要建筑包括宫殿在内都用夯土做台基和墙壁。中国古代可以在一两年内就建成都城和宫城,就地取材的夯土作业在其中起着关键作用。直至清代,重要建筑地基仍用夯土。所以土作在中国古代建筑中占有重要地位,以至于称大规模建筑活动为“大兴土木”。下面介绍土作中的筑墙和筑城这两项主要作业。

筑墙

古代土墙主要有夯土墙、垛泥墙和土坯墙。

夯土墙

夯土墙又有墙面斜收的桢干筑墙和墙面垂直的版筑墙。《营造法式》载有墙、露墙、抽纴墙,都是墙面斜收的夯土墙,每面收坡12.5~16%。墙下须先挖基槽,夯好基墙。

桢是筑斜收墙的端模板,与墙的断面相同,干是圆木,用作筑墙的侧模板,宋代称“膊椽”。桢置于两干之间,用草绳把相对两面的干连接缚紧,填土夯筑,然后割断草绳,把干上移,再缚紧后夯土,每夯一层称一“步”,逐步上移,至所需高度,即成一“堵”墙。把一桢侧移,利用已成墙的一端代作另一桢,接续夯第二堵墙,逐堵接续,直至所需长度为止。用此法夯筑的墙是由多堵连成的。

版筑墙用两块侧版一块端版组成模具,另一端加活动卡具。夯筑后拆模平移,连续筑至所需长度,为第一“版”;再把模具移放第一版上,如法筑第二版;逐版升高直至所需高度为止。用此法筑成的是一道整墙,以若干版叠加而成。

夯土墙施工图

这两种墙的夯筑方法至迟在商代就已经有了,沿用至今。

垛泥墙

用草拌泥一层层堆垛至所需高度,再铲削平整墙面而成。垛泥墙始见于陕西岐山凤雏早周建筑中,沿用甚久。

土坯墙

用泥浆砌土坯而成。土坯有两种:一为用湿草泥脱模晒干成坯,俗称“脱坯”;一种用湿度适中的土在坯模中夯筑而成,古书上称为“土墼”。两种土坯都出现于商周以前,沿用至今。直至宋代,宫殿寺庙的墙仍是在砖砌墙裙以上砌土坯筑成的,只是有的加木骨而已。个别地区把密布植物根的土切块铲起,晒干成为坯,称为“巄”,也用来砌墙。

筑城

先挖基槽,逐层夯实为城基。城身两面都有坡度。各种性质的城的坡度和高厚比不一,《营造法式》规定为高四,厚六,每面收一。早期的城先用版筑法筑一垂直的墙身,两侧用斜夯层贴筑出斜坡,郑州商城就是这样做的。后世多为整体平夯,方法同用桢干筑墙近似,但因城身过厚,两面相对之干不能彼此相连缚紧,所以改用草绳缚在钉入城身的木橛上固定。为防城身崩毁,城两侧垂直于城表面每隔一定高度铺一层木椽。至迟到战国时期已用这种方法。《营造法式》称木椽为“纴木”,规定每城高五尺铺一层。宋代还规定城身每长七尺五寸竖栽永定柱、夜叉木两根,但迄今尚未发现实例。

类似的表面收坡的大体量夯土工程如城门墩、堤坝、殿基、台等都用上述做法。汉以前的台榭是先夯一整台,再挖出房间,留出隔墙。

材料和工艺

夯土有素土、砖石渣土、灰土等不同种类。汉以前夯土每层一般厚10厘米以下,其密实标准不详。《营造法式》规定每虚土五寸夯实为三寸,清工部《工程做法》规定每虚土一尺夯实为七寸。从宋代起,在筑大建筑的台基和柱础基时,用一步素土一步砖石渣土相间夯筑。砖石渣土每三寸夯实为一寸五分。金中都宫殿就是在夯土基中挖方坑,内用夯土、砖石渣土夯实做柱基的。明清重要建筑盛行打整体灰土基础,俗称“满堂红”。灰土比自1∶1至1∶9不等,每虚土七寸夯实为五寸。灰土老化后强度大,且有一定抗水蚀能力。圆明园一些临水殿基即是在木桩上打灰土,残基暴露百年以上,很多仍基本上保持原有形体。

夯土工具宋以前主要用木杵,有的加铁或石制的夯头。汉以前夯层厚度一般在10厘米以下,夯窝直径2~4厘米,非常密集。《营造法式》规定每步土夯实三遍,杵数为六、四、二递减。清工部《工程做法》载夯土工具用夯和巌,有大夯、小夯两种做法。小夯径三寸,用来筑灰土,按所需坚实程度分别用24、20、16把夯(每夯一人)夯筑,用夯筑实,用巌找平。为求均匀密实和整体性强,行夯行巌的次序、路线、遍数都有规定。为使夯层间结合密实,用“拐子”(尖铁头的工具)打眼使上层局部突入下层中。24把小夯是夯土中要求最高的做法。大夯径六寸,用来夯灰土和素土,只用5把施工。