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標題: 我國早期砌块拱壳技術的建造 [打印本頁]

作者: admin 時間: 2024-1-12 16:31
標題: 我國早期砌块拱壳技術的建造
2021年12月，东南大學修建學院举行主題為“制作與思惟互動”钻研會，主題是深刻探究“儒”“匠”瓜葛二分之下的制作與思惟二分瓜葛。在此，本文将制作简化理解成举措（施工+安装）、将思惟视為觀念（設計+表述）。“沟通儒匠”這一话语早在20世纪30年月营建學社建立之初就得以被當真思虑。在朱启钤《中國营建學社缘起》一文中，“营建學”和“沟通儒匠”是两個關头性觀點。後者是在西風东渐的布景下，将傳统的邊沿@常%69F56%识或适%89891%用@身手體系化，以“與世界學術名家公然會商”的测验考试。

從“沟通儒匠”這一學術话语的汗青脉络来看，已有钻研多會商古代、近代时代的思惟變迁，而较少存眷我國現代史时代的成长，特别是中華人民共和國建立後前30年，包含社會主义革新、苏联援華“156”工程、“大跃進”、“三線扶植”等分歧汗青阶段，中國全部工業系统、技能、產能均處于起步、堆集期，匮乏的出產資料依靠于規劃經濟體系體例举行分派與供给。在這個汗青时代，节省“三材（钢材、木料、水泥）”是那时修建行業广泛遵守、时刻提倡的政策束缚前提。它是本學科范畴對付“节约開國”國策目標的详细回應，即请求從计劃、修建設計、布局、質料、制作等各個层面践行“适用、經濟、在可能的前提下注意雅觀”“厉行节省、节省一厘一毫扶植社會主义”，以面临“三材”匮乏的實際問題。這類特别的政策，現實構成為了一種設計與制作上的极限而严苛的前提。且因中國地區广袤，地質天气前提、處所質料差别，施工技能水准纷歧，工業修建制作技能来历多样，如斯激起出一系列具备中國特定技能文化语境的修建設計與工程實践和特别的“工業制作”技能系统，凸显出使人赞叹的工程伶俐與技能想象力。如邹德侬師长教師曾指出的，中國前30 年的修建史暗合了國際現代主义潮水，出格是1958 年“大跃進”时代的“技能革命”，修建師和工程師出自對付修建本朱古力,體的深入理解、對付質料匮乏的节省，摸索新布局、新技能，是中國現代修建史上的一個闪光點。

因此在本课題组看来，回首在此时代的制作與思惟的瓜葛极其首要，它處于一個继往開来的汗青时代。一方面跟着中國工業化過程周全開展而面對大量的扶植使命，和修建學專業教诲、工程扶植的專門化（如修建設計、工民建、修建施工、質料等專業的分解）；一方面又是面對經濟根本亏弱、天下各地制作技能水准差别庞大的實際束缚，同时另有引進的新技能存在水土不平（如苏联等先辈布局工程技能的引進），本身經濟文化社會地舆等要素特質認知不足（如天下天气分區、地質前提等）等诸多問題。

细心想来，身處這一汗青时刻的“儒”“匠”，其面對的挑战彷佛仍是不但是如前文所述的“沟通”問題——片面發掘散落于乡野的履历主义匠作系统，并将之收拾為常识系统，而是必要“洋土連系”進一步到达技能顺應、技能改造，從而快速解决現實問題，堪称是多向作战。那末，其間的制作與思惟之瓜葛若何，是若何實現慎密交融？又是一種甚麼样的详细表示情势，與過往的抱负原型又是不是存在差别性？

“三材节省”“三連系”技能改造是那时重要的社會命題與技能路径。“三材”匮乏是那时社會經濟扶植面對的重要束缚，涵盖了全部社會出產链条的各個层级、方面。“三連系”是指在技能鼎新中履行企業带领干部、技能职員、工人三連系的原则。與之相對于應的另有“两参一改”，即“干部加入劳動，工人加入辦理；鼎新分歧理的規章轨制；辦理者和工人在出產實践和技能革射中相連系。”在严苛的社會束缚前提下，過分细分的專業分工方法视角會過于局促，只有深入理解扶植勾當全流程的多專業协作才能踊跃回應上述問題。

本课題组试圖以此时代的砌體拱壳技能系统為切片审阅這一话題。课題组以往的一系列钻研多存眷于客觀的技能层面，而對付技能主體方面的體系性梳理不足。虽有展開對工程師個别的采访、回想收拾，可是未從制作组织方法的角度举行體系性回首與梳理。以是，這次钻研會的主題會商是一個极好的契機，极大地鞭策了砌體拱壳制作史專題钻研的深度與广度。

2、四個典范的案例

课題组從钻研数据库當選擇了四個典范案例：1956—1964年間華南工學院（今華南理工大學）薄壳布局钻研组的砖薄壳布局一系列實行；1957年西安市修建工程局的土坯拱楼房實验；1958年重庆修建工程學院（今重庆大學）大型空心砌块筒拱廠房；1969年南京新宁砖瓦廠“挂钩砖”拱壳系统。

在向修建學本體回归的砖拱、壳技能立异進程中，可發明上述四者的“制作—設計”主體間瓜葛最少显現出四種分歧類型：工程師布局计较主导，制作隶属的方法；民間制作先行，工程计较举行理论晋升的方法；修建工程系師生兼顾設計、布局计较、施工计劃、制作等“儒—匠”合一的方法；除在質料出產阶段中工人、技能职員和辦理者的“三連系”，現實上另有更加遍及的工程設計、質料出產和施工制作环节之間的“三連系”。

1.華南地域系列砖薄壳實行（華南工學院薄壳布局钻研组，1956—1964年）

朝鲜战役後，我國遭到了經濟封闭，修建質料的供给與需求差距很大，因而砖薄壳布局應运而生。第一個實行性的砖薄壳于1957年在广州華南工學院建成，它是19m跨的雙层雙曲扁壳，厥後采纳了钢筋混凝土替换并被移植到该校11号楼的加层工程中去。1960年在广东省建委引导下，全省举行砖薄壳的推行事情，利用于贸易、教诲、栖身、工業、仓储等多種修建類型。就壳型来讲，有古典壳型像柱壳、球壳等，也有現代壳型像雙曲扁壳、雙曲抛物面壳，另有立异壳型即抛物線盘旋砖薄壳。施工法子有現砖的、吊装的、地模顶升的（如外语學院32m跨度的饭堂）。這些砖薄壳颠末了长时候（包含地動）的磨练，没有据說有一例是因為布局缘由倾圮的。無数的砖薄壳實践证了然一點，它的计较理论是准确的。

—— 蔡益铣，華南理工大學土木系傳授，2004年，168—169页。

据現有文献資料显示，華南工學院薄壳钻研组的傳授集團從1956年起头就展開對薄壳布局的钻研，直至1964年，时候跨度达近10年，是我國初期薄壳钻研的首要機構之一。其钻研触及薄壳布局计较、几何找形、施工法子，和布局检测的仪器等浩繁方面。質料触及竹、砖、竹筋混凝土、钢筋混凝土等。布局形态有常見的球面壳、筒壳等，也有罕有的负高斯曲率盘旋壳、零高斯曲率的圆锥壳、雙曲抛物面壳體等類型。施工法子有現場砌筑、浇筑，也有装置式薄壳布局，另有采纳振動砖板的做法。在機關方面，砖薄壳的砌法有测验考试采纳特别的“空斗砌法”。在高校钻研初具雏形以後，广东省修建工程局、广东省修建科學钻研院、广东省修建工程公司、广东省修建設計钻研院等分歧部分单元均介入了技能总结、推行事情。這是一套自上而下的技能實行、利用與推行的方法。

▲新會風光亭——极其怪异的负高斯曲率抛物線盘旋壳

▲ 振動法制造砖拱

在此仅以蔡益铣傳授主持的砖薄壳布局實行為例。修建的钢筋混凝土薄壳布局计较與工程利用在那时属于前沿，砖質薄壳的實行其實是用在中國较易得到的本土質料去更换钢筋混凝土布局，属于一種合适中國國情的“變造”式的摸索。

在1957年，砖薄壳布局在黉舍内完成布局實验以後，起首在新會地域得到落地利用。可是，對付這類新的布局類型，新會本地的工匠、施工队有浩繁的抗拒，壳體的制作仍是引發了很多争议。以新會劳動大學讲授楼為例，据文献先容，它的施行制作進程颇费周折：固然設計圖纸已完成，但這類大跨度砖拱布局却讓施工方望而生畏，以布局不安稳、有伤害等来由推托。最後由县委布告许诺，實行性的修建，塌下来不消补偿，才委曲完成施工。不外，施工队将壳體跨度缩小，终极采纳的是一個1080cm×1080cm和两個900cm×1500cm的一砖厚空斗砌筑砖壳。大楼完工後，面临這類無梁無柱的大拱顶，照旧有人担忧屋顶會坍塌，進入觀光时必要带上头盔以保障平安。

恰是由于自上而下的推行方法，這類全新的三维空間受力布局情势在初始的施行進程中并未充實得到改善視力,来自具备切身操作履历的工人群體的逆向反馈，從而错過批改設計的機遇。一些怪异做法的砖薄壳在1961年的質量查询拜访進程中發明存在布局問題，主如果呈現分歧水平的缝隙。好比，上述采纳“空斗砌法”的劳動大學屋顶呈現平安品级最紧张的缝隙（评估属于第三级），终极在後续利用進程中被撤除（1971年的圖纸显示它已被布局加固并更换成平屋顶）。文献显示，在1961年，蔡益铣傳授認為是施工進程質量把控的問題，但也提出再也不采纳“空斗砌法”。

2.西安市修建工程局的土坯拱楼房實验（1957年）

在1957年，西安市修建工程局的技能职員不晓得若何利用土坯拱技能制作楼层，“潤喉茶,為了节省‘三材’……從甘肃请来了几位老工人，起头试建二层土坯拱楼房……開初，咱們总感觉用土坯不克不及包管質量”。故而禮聘了甘肃的老工人来树模砌筑一座两层的土坯拱布局的楼房（1号方法實行房），并随後做出布局验算與技能改良。详细以下，1号方法實验房為三跨拱的二层楼房，单個拱跨度3.5m，长度5m，但其山墙厚度达1.4m，内隔墙0.6m，墙體盘踞修建面积的44%，空間與布局之間的效力不足；2号實验房，跟着砖柱布局增强和“金镶玉”拱形启齿的做法，表里承重墙體厚度别離得以削减0.2m，墙體比例削减6%；厥後的尺度化設計是進一步改良空間结構，将端部外楼梯改成中部内楼梯，從布局均好性和利用便捷性上a片網站,均得到显著晋升。

▲ 土坯拱楼房的察看—钻研—優化進程圖解

這一案例起首在1957年10月由國度都會扶植部勘察設計局與修建工程局配合主理的内部刊物——《處所修建》的創刊号中举行報导，并随後在1958年再次從新排版印刷，汽車抗菌劑,作為技能功效在天下工業交通博览會修建工業馆中得以展出。

▲《處所修建》内部刊物的封面

這是一種自下而上的做法：專業工程技能职員先察看民間工匠的制作技法，再阐發其優错误谬误，并進一步優化其技能特性，提出合适新期間質料束缚、利用功效的原型。

3.重庆修建工程學院大型空心砌块筒拱廠房：設計制作一體化（1958年）

在中國的西南地域，1958年由重庆修建工程學院（下文简称重修工）制作的重庆江陵呆板廠五号单层廠房實例引發课題组的极大存眷，因其提出了大型空心砌块厚壳的具體構思。這一砌块類型在今朝我國已知的拱壳案例中具备特别性。

另外一怪异的地方是主體的制作组织层面，即由重修工師生完成砌块出產、設計、制作、施工辦理實現一體化，從設計起头到完工仅用了1個多月。現實上，這已是重修工師生合力完成的第二項修建工程。此前，已完成6层高的五号讲授楼的設計、制作施工（此楼今朝已撤除）。

在技能层面，施工装备的設計是這一項目標重點。設計者已斟酌到砌块筒拱合座模架會引發木料挥霍的問題，故特意邃密設計了可挪動的勾當模架，以到达局部单位支模、反复操纵之目標。此外，因為采纳了大型空心砌块，非人力可搬运，故在此項目中也設計了機器式吊装东西。

▲ 大型空心砖筒拱廠房的實景照片

▲ 施工模架单位的轴测圖

因為严重的工期方针，施工教研组師生曾對施工方案有過极其具體的编排，從甘特圖来看时候极其紧凑，9月21—24日完成砌块预制和脚手架搭建，以後7天时候完成全部廠房的主體制作，撤除脚手架终了，施工規劃是切确到小时。

▲ 施工規劃甘特圖

时任院党委副布告牛富海傳授担當工程总批示，萧師表、刘中和傳授别離任現場正副批示。文献指出，“多快好省”总線路中速率是魂魄。在技能方面，包括修建機器、施工技能，施工组织等學科的施工教研组是主角。在施工現場，是由土木系師生担當主力。此中學生典范是厥後留校任教的李铭顺教員，賣力拱壳的木模架建造。他在進入大學以前，曾有過3年的木匠履历。他曾组织學生“长锋施工队”發現板屋架的吊装技能，获得苏联相干技能期刊的報导。此外值得注重的是，本课題组也發明這個时代的學生和1964年起头的三線扶植實在存在紧密親密接洽。好比，重修工加入這几項工程扶植的學生结業後分離到天下各地，此中有很多介入了川、黔地域的三線扶植，展轉声援了多地的扶植。

▲ 邊施工邊進修，左一為杨柏皆、左三為张理武、左五為夏克裕（均為工業與民用修建1959级二班，由王和平師长教師识别）

▲ 學生在砌筑大型三孔空心砌块

上述功效曾得到那时社會媒體的多方報导，如1958年的《光嫡報》曾登载這一技能功效。這一方法具备深入的社會布景，那时天下展開“教诲與出產劳動相連系”活動，教诲與出產劳動相連系是指教诲進程和出產劳動進程不成朋分地接洽和有機連系在一块兒，其目標是要培育學天生為“有社會主义憬悟、有文化的劳動者”。這一假想最先是文藝回复时代英國人文主义教诲家莫尔在其《乌托邦》中提出。在1958年末今後，我國的“教诲與出產劳動相連系”政策有了调解，重修工從全校竭尽全力调解為以工民建專業為主，從周全加入劳動调解為只在施工學科搞現場讲授。

在讲授的角度，這與當下夸大的“1∶1”真實制作讲授（Design-Build）不無吻合的地方，但它在范围、组织、質料可得到性方面更具挑战性。用當下目光来看，這現實上也是EPC（Engineering Procurement Construction）总承包的一種制作组织方法。這為當下的制作讲授法子供给了有利的汗青坐標，應當也是中國修建教诲史上颇具價值的一個方面。

4.南京新宁砖瓦廠的“挂钩砖”拱壳技能系统（1969年）

在1969年，我國呈現了“挂钩砖”拱壳制作技能系统，厥後在天下多地得到了大量的推行利用。這一技能系统在1971年版的《修建設計資料集3》中有一整页篇幅的先容。此制作技能的根本是“挂钩砖”砌块產物，由南京新宁砖瓦廠的技能工人在频频實验的根本上起首得到技能冲破。它的焦點設計用意是實現“少模/無模拱壳”，從而削减在施工進程中對木料的损耗，實現“三材”的节省。挂钩榫口設計并不是為了有助于實現拱的跨度，而是為了實現长度標的目的的姑且勾挂，這與以采纳层叠機關计谋的加泰罗尼亚拱薄片砌块具备异曲同工之妙，從砌筑方法、次序可获得印证。這一設計與古典时代拱壳布局中的异形砌块設計具备本色的差别，由于後者的异形設計是為了增强拱體的成形。

▲ 合柴1972文創園中摆設的拱壳砖的什物照片

在此案例中，起首，“三連系”體如今砌块出產环节，技能難度是在若何能包管挤出成形砖坯的强度，秘密在于其成形模具的設計。這是一線出產工人、技能职員、辦理者“三連系”的协作產品。其次，“三連系”還體如今砌块質料、布局實行、推行利用這一更加弘大的社會组织體系层面。那时的高校如南京工學院（今东南大學）、西安冶金修建工程學院（今西安修建科技大學）均在質料、布局的测试、论证方面具备首要進献。尔後，各地的建委，直至國度修建工程局在尺度圖集绘制、推行利用方面起到了首要推手的感化。

▲ 在科教片《拱壳砖》中显示的空心“挂钩砖”的模具和挤出工藝截圖

▲ 南京新宁砖瓦廠工人、技能职員與辦理者“三連系”举行研發拱壳砖的照片

從技能成绩来看，纵觀我國砌體拱壳技能的30年成长脉络，“挂钩砖”拱壳技能系统現實上代表了我國在“少模/無模拱壳”范畴的岑岭，且從國際视線来看，也還未發明類似者。究其缘由，固然離不開中國修建工業近20年的技能堆集，同时在组织辦理层面全財產链条“三連系”實現共同努力也是首要缘由。

3、會商與结语

由上可知，在我國初期砌體拱壳技能系统的演進汗青中，向前看進修外洋一切先辈技能和向後看進修傳统、處所履历是两条首要的技能路径。在這两条腿同时前行的進程中，“儒”“匠”别離阐扬出分歧的首要感化，故而也就存在“沟通”而且“协作”“合一”的需要性。在30年間，跟着分歧的汗青、外部前提的變革，他們之間形成為了分歧的协作瓜葛。

在本课題组看来，以案例三“重修工大型空心砌块筒拱項目”的制作组织方法為代表的這一方法，多是修建工程范畴在中國現代史初期阶段最為契合古典抱负主义“儒”“匠”合一的测验考试。前文說起的重修工的李木工（1959级重修工结業生對李铭顺教員的昵称）是此中一個典范個别，而暗地里又是指向具备群體特性的“儒”“匠”合體。不外细心想来，這與案例四“挂钩砖”拱壳制作系统所代表的“三連系”方法又存在差别性。我國在1960年颁布《鞍钢宪法》以後提倡的“三連系”是在熟悉到社會分工的根本上，夸大買通專業隔膜促成出產力的成长，是多專業气力的一種“协奏”。案例二“西安市修建工程局的土坯拱楼房實验”其實是“三連系”方法的前奏，是一種自下而上的專業分工协作的朴實情势。而在案例一，由華南工學院土木系薄壳布局钻研组先贤們主导的一系列實行是代表了一種學院派的“钻研—實验—推行”的自上而下模式。在面临先辈布局情势、理论之时，欠發財地域的處所工匠天然是毫無還手之力，只能以执举動主，可是在将先辈薄壳理论與低技能的砌體質料、工藝連系的進程中，其详细的身體感知履历、反向的技能優化建议無疑是具备踊跃價值的。面临這一“制作—思惟”的断层，現實上必要主导者能将二者快速、有用联系關系，不然就會見临水土不平的威逼。

在當下，跟着專業分工的日趋细化、常识的爆炸式增加，在此布景下的技能立异极具繁杂性（complexity of innovation），在技能和组织收集两個层面均显現新挑战。在如斯布景下，请求設計者個别本身完成“儒”“匠”身份、脚色的無缝轉换简直難度极高，只能作為一種抱负状况可望而不成及。故而必要全財產链条介入者的多方連系，极可能是群體多人之間實現“合一”。固然曾有人提出，跟着计较機辅助东西和增材制造技能的日趋壮大，呈現可以或许兼顾修建、布局、装备、制作等浩繁專業的“超等修建師”也不無可台北室內設計,能。课題组認為，迅猛成长的计较機辅助东西當然可在组织收集层面极大地加强人體，但同时也在加快“圖法”的自力性從而使得身體履历异化，如若缺少制作身體履历這一参数，搭载有再多信息属性的模子也仅是一種仿真，因其匮乏真正的“意义”。

就作者今朝所處的身份来看修建設計讲授，經由過程制作進修修建（learn architecture by construction）的讲授课程极其首要，以1∶1真實制作（design-build）最具备挑战性，它是對以绘圖為進修手腕的設計讲授（learn architecture by drawing）的首要弥补。近来几年的讲授勾當讓笔者深入领會到當下修建學教诲中履历與常识之間的断裂問題之严重，熟悉到創建“知行合一”的事情法子的首要性。比方，在2020年6月至2021年9月第三届太阳能十項万能比赛中國赛區的参赛進程中，笔者發明，参赛學生在制作环节遭受很大的“瓶颈”，在此阶段不单有設計能力强的優异學生退出，而對峙到最後的學生也在圖纸阶段滞留了至關长的一段时候，此中的問題凸起表示在對“專業”分工的盲目依靠，好比将布局计谋摸索先验地同等于布局计较，@或對質%b99x9%料@機能的茫然，和施工制作步调、运输物流限定、时候等诸多實際要素把握的不知所措。這類“瓶颈”不在于技能、东西與技能，而是存在于觀念與認知层面，源自切身履历的缺少。是以，從新熟悉我國初期工程扶植汗青進程中“制作—思惟”的多種组织方法具备首要的實際意义。

▲ 2018年深圳大學修建學院師生在河南周山村跟從工匠進修砖拱木模架

掩卷静思，只要修建學本體夸大身體性制作履历的不成分手性，那末“沟通儒匠”仍将是一個具备生命力的长期话題。

[称谢：东南大學李海清、深圳大學饶小军、同濟大學朱晓明、香港中文大學朱竞翔、重庆大學龙灏等多位傳授]

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