【古建项目1】千年前匠人搭了个积木，七天大震、中弹百发竟没倒

01.中国古建的奇迹

1000多年前，一堆不被历史承认的匠人，聚集在一起，奉辽王之命，用10万块木构件，像搭积木一样，建了一座高67.31米（20层楼高），直径为30.27米（7个篮球场大小）的纯木结构的木塔。

遭受7天大震，遭受200多发炮弹攻击，周围房屋全部倒塌，而这座木塔至今岿然不动，屹立千年。它就是“应县木塔”（佛宫寺释迦塔）。

　

这座塔结构之复杂、构件之繁多、用料之多，到目前为止，中国没有1个人能够完全搞清楚它的结构。为了方便理解，百代君就用搭积木来简单比喻一下这座塔构造。

　

搭积木首先要要有各种形状的构件。当年，搭建这个木塔的构件尺寸不多，只有6种，而且，这6种在目前现代力学观点来看，竟能完美符合受力特性。

• 往上支撑的构件主要是柱子，一共658根，其中主柱312跟，直径560mm~640mm；辅柱346根
  
  
• 横着支撑的叫阑额及普拍枋（见图）一共304根；
  
  
  

• 梁栿（用于连接柱子和阑额及普拍枋的构件）248根；
  
  
• 铺作层枋子（就是我们现在说的斗拱）4800个（截面尺寸约为255mmx170mm）
  
  
  

• 栌斗（就是斗拱最下部，见图）424个
  
  
  

• 散斗（其他重要部件））大约9000个 　　
  
  

首先，先用柱子和阑额及普拍枋把基础框架搭起来；但是这样搭起来肯定不固定，所以就用梁栿固定住柱子和阑额及普拍枋；为了能够承受更大的重量，再把斗拱放在柱子和阑额及普拍枋交叉的地方；然后再把栌斗和散斗加上去，最后搭建木塔就是这个样子：

　　

九层木塔结构，其中有四个结构层为平坐层，也称为“暗层”，夹在各明层之间，是一个中空的双层环状结构。在平坐层内柱子之间和内、外角柱之间架设不同方向的斜撑，形成桁架结构（TRUSS）全塔共使用400余攒不同类型的斗拱，平面则采取内、外两圈八边形立柱，内圈主柱8根，外圈主柱24根，形成内外双层套筒式的平面结构。内柱环绕的空间是佛堂，内外柱之间的空间称为外槽，是供朝拜礼佛活动的通道，称为外槽。外槽外面是各层出挑的平坐，外槽内由扶梯可供上下。

　　

说起来好像很简单，但是要知道应县木塔光斗拱就60多种，我们用数学方法计算一下就知道构件之间的组合会有多复杂了。

　　

02.中国比萨斜塔的危机

这座千年木塔目前面临一个非常严重的问题——它歪了。歪到什么程度呢？比比萨斜塔还要严重。

　　

搭建木塔底部一些支撑构件受损严重，尤其是它成为了旅游景点之后。

新中国成立初期，应县曾在塔内召开“万人大会”，每层都安装了喇叭，坐满了人。你可以想象一下，这座木塔要承受多大的重量。在它千年的生命中，这可能是木塔承受的最重一次压力。

　　

后来，应县木塔名声大噪，慕名而来的游客们越来越多，登塔的游客也越来越多。很多游客来到应县木塔的主要目的就是看看这个木塔是不是真的这么结实——每登一个台阶就使劲跺一次脚。

　　

既然歪了，那就修呗。这事儿民国政府真干过，结果后来再也没人敢修了。

1934年民国政府对木塔进行了一次“大维护”，拆除了各层间的泥夹墙和斜戗，换成了现在的门和窗，大大降低了各层的抗侧移刚度和承载能力。这次维修影响到了木塔的整体结构，留下了不少遗憾。

但是现在的应县木塔不修不行了，塔内存在柱身及柱头开裂、柱脚劈裂等300余处残损。

应县木塔外檐细部

应县木塔二层平坐层内部照片

　　

7位中国最顶尖院士集中在一起开会，讨论怎么修这座塔，共有4个方案：

• “全拆了再修”：这个到可以，但是有个问题——拆完了没有一个人会组合呀！
  
  
• “建造一个新的结构去支撑”：相当于给木塔做一个脚手架，但是这个工程量不亚于再建一座木塔……而且最重要的，是会极大影响木塔的整个景观。
  
  
• “把完好三到五层吊起来，修底下受损部分”。 这个方案到时可行，但是这个可能会破坏木塔的原有结构。
  
  
• “小补小修，现状加固”：在不改变木塔整体结构的前提下，纠正木塔残损最严重的部位。
  
  
  

　　最后的结论是：不修，这塔还能再坚持一段时间。

　　直到现在，也没有人敢接修缮应县木塔这个烫手山芋，因为，没有一个人敢负这样的责任。它实在太珍贵了。