【营造技艺】中国营造技术知识点~翼角椽的构造与制作安装技术

翼角椽的构造与制作安装技术

一、翼角椽的平面、立面位置

及其与老角梁的关系

        翼角椽是檐椽在转角处的特殊形态。这个特殊形态包含平面、立面形态以及由这些形态所决定的特殊构造形式。

　　 贴近角梁的翼角椽为第一根翼角椽。与正身椽相邻的翼角椽为最末一根翼角椽。由最末根翼角椽至第一根翼角椽,它们与角梁的夹角是逐渐减小的,在平面投影上,正身檐椽与角梁夹角为45°,末根翼角椽与角梁夹角略小于45°,而第一根翼角椽与角梁的夹角则仅有约2.5°。各翼角椽冲出是逐渐增加的。正身檐椽不冲出,由最末一根翼角椽至第一根翼角椽，冲出长度越来越大，第一根翼角椽冲出最长，接近于老角梁的冲出长度（2椽径）。翼角椽的长度与正身檐椽基本相等。老角梁由金桁相向外的平面长度是檐椽加斜(檐椽长乘1.4142)再冲出2椽径,它比翼角椽长得多。所以,第一根翼角椽的椽尾仅在角梁约2/3长的位置上，第二根、第三根、......翼角椽的椽尾,按0.8椽径的等距依次向后移,最末一根翼角椽的尾部交于搭交金粉的外金盘线上、(以上参见图5-2(1))[注:以上所说的是矩形或方形建筑物的翼角(转角90°),如为六方(转角120°),八方(135°)建筑,其翼角椽后尾应分别按0.5椽径和0.4椽径向后等距推移。所谓“方八,八四、六方五”的口诀就是这个法则]。

 　　从立面上看,翼角椽由最末一根起,橡头渐次翘起,直至接近老角梁头的翘起高度。总的看来,翼角椽是既向外冲出又向上翘起的一组椽（参见图5-20)。

二、翼角椽根数的确定

　　 翼角椽的根数是随建筑物檐步架长短、出檐大小、斗拱出踩多少这些因素而变化的。清代建筑翼角翼角椽一般为奇数,规模较小的游廊、亭榭,每面可有7根、9根、11根,建筑规模较大的,可达15根、17根、19根,故宫太和殿的翼角翼角椽每面多达23根。不同规模的建筑，它的翼角根数是如何确定的呢?多年来,老工匠在实践中总结出一个计算翼角翼角椽根数的公式：

(1)带斗拱建筑翼角数计算方法为：

　　 廊(檐)步架尺寸加斗拱出踩尺寸再加檐平出尺寸除以一檐加一当尺寸,所得数取整数。该数如为奇数,即是；如为偶数,再加1,所得数即为翼角椽根数。例1:一个带五踩斗拱,斗口2寸半(8厘米)的建筑物,其檐步架长176厘米,斗拱出踩(即正心桁与挑檐桁距离)尺寸为48厘米,檐平出尺寸168厘米,椽径为12厘米,(椽当12厘米)。求其翼角椽根数。

 解:代入公式计算：

　　(176+48+168)÷(12+12)=16.33≈16

　　因得数为偶数,应加1,得翼角椽17根

(2)无斗拱建筑翼角椽数计算方法:

　　 廊(或檐)步架尺寸加檐平出尺寸除以一楼加一当尺寸,所得数取整数,如为奇数,即是;如为偶数,加1,所得数为翼角椽根数。例2:一个没有斗拱的建筑物,檐步架长120厘米,檐平出90厘米,椽子为10厘米×10厘米(椽当10厘米),求其翼角椽根数

 解:代入公式计算:

(120+90)÷(10+10)=10.5≈11

 　　确定翼角椽为11根。按以上公式定出的翼角椽根数,疏密较适当,基本符合翼角部分的构造要求。

　　关于翼角椽根数是否必须是奇数的问题,古人并非笼统对待。笔者曾考察过北京的多处明代建筑,发现翼角椽并非都是奇数,有相当一部分是偶数。这些明代建筑不论翼角椽根数是奇是偶,其翼角部分的椽当(即两椽中线之间距离)都保持与正身椽当相一致。这种处理手法对保证建筑正立面檐口部分的美观是至关重要的。它避免了因片面追求“奇数”而导致翼角椽过稀或过密的问题。可见,不加分析地硬性规定翼角椽根数必须是奇数是不科学的。我们在设计施工中处理这类问题时应该从实际出发,不应为某种约定所束缚。当然,对待历史文物还应保持原样,无须进行改动。

三、翼角椽的弹线和制作

 　　翼角椽分方形、圆形两种。圆形翼角椽多用于宫殿、坛庙、府邸等大式建筑物,方形角椽多用于园林建筑,如游廊、亭等规模较小的建筑物。顶步用罗锅椽的明袱卷棚建筑，采用方形椽子翼角者也较多。

     为了将翼角椽与角梁结合在一起,须将翼角椽的后尾砍制撇撇楔形,即所谓“铰尾子。方形翼角椽头部还要砍刨成角度不同的菱形。圆翼角也要确定椽头的向问题,这些都是翼角弹线制作所要解决的问题。

(一)方形翼角的放线和制作

1.方形翼角椽放线前的准备工作

　　这些工作主要包括制备椽头撇向搬增板、活尺和铰尾子弹线用的卡具等。

　　椽头撇向搬增板,是用一块薄板或五夹板,将边刮直,以直边为准,用90°方尺按椽子断面弹画一方框,在底边上取1/3。按翼角椽根数将这段线段均分为若干等份,连接顶端与线内1,2,3,4,......各点,所得即为翼角椽的撇向搬增线[图5-10(1)]。撇向搬增线是画方形翼角椽椽头撇度的依据,板上所示1,2,3,4等各线,角度各不相同,分别为1,2,3,4各根翼角椽的椽头撇度线,使用时,用活尺将这些不同角度讨(“讨”是木工术语,即量”、“求”的意思)下来[图5-10(2)]分别画在各翼角椽头上。

       翼角椽头撇向搬增线是根据“冲三、翘四、撇半椽”的口诀画出的。既然以“撇半椽为根据,这里为什么要定为1/3椽径呢?前面我们已经讲过。所谓“撇半椽”,是指仔角梁梁头的撇度,即大连檐端部与地面的夹角。“撇半椽”对于仔角梁和第一根翘飞是适用的,但对于翼角椽就不适用。我们从实物可以看到,翼角小连檐檐口线的翘起角度,比大连檐翘起角度要小得多。如果按照大连檐的翘起角度来确定翼角椽椽头的撇度,那么这个撇度就与小连檐檐口线不符[参见图5-22(2)]。

      方形翼角椽铰尾子弹线用的卡具制备方法如下:准备两块约1.5厘米厚的薄木板(长、宽须按椽径大小定),分别作头部和尾部卡具。头部卡具做法:先垂直于底边画一中线,以此线分中、刻口,使口子宽、高均为1椽径,在刻口两侧各取0.8椽径,并按数均分等份依次注明1,2,3,位置号。尾部卡具做法:先在板上垂直于底边画一中线,以此中线为中轴,在板上挖一长方形口,使口宽为一椽径,高为1%椽径,在口的上面中线两侧各取0.4椽径,并依椽数各均分成等份,注明1,2,3位置号,使它与头部位置号相对应(图5-11)。

图5-11  样板（卡具）的制备

2.备料和标写翼角椽位置号

       备料是按翼角搬增线所标的角度,在用于制作椽子的木板迎头画线,在大面弹线,按线将木板锯解成断面呈菱形的单根椽子,并在椽头分别注明位置号“左一”,“左二”,......“右一”,“右二”，......(面对角梁分左右,见图5-12)。位置号的标注很重要,这道工序省略不得,一定将位置号注写清楚。

图5-12  方形 翼角椽放线前的准备

3.方形翼角椽的铰尾子弹线

      弹线前,先将弹线用的卡具固定在工作台或长凳上,头部卡具的位置,要放在距尾部大约为翼角椽长8/10的地方(图5-13),如果翼角椽子排列过密,可将头部卡具适当前移,就是说,两卡具间距离可依翼角椽排列疏密,即椽子本身肥瘦变化进行适当调整。卡具固定好以后,即可开始弹线。先弹第一根,将翼角椽尾插入尾部卡具的方孔内,以刚好搭住为度。前端搭在前部卡具的刻口上,头部2/10探出卡具之外。椽子的前后都要使椽中对准卡具中，并使椽子的侧面垂直于卡具底面。弹线须由2人操作,一人站在椽头一端,一人站在椽尾端,如弹左侧第一根翼角椽时,先弹贴近角梁的一边,头部、尾部均将线按在刻度“0”上，弹线后,移至另一边,将线的两头都按在刻度“1”上弹线,这样,就完成了背面的弹线过程。弹腹面时,将翼角椽翻转180°,仍按背面弹线的方法和过程弹线。其他各根,均按此进行。如弹左第二根时,近角梁的一侧,将线两端各按在刻度“1”上,在背离角梁一侧,将线两端各按在刻度“2”上。弹左第三根时,在近角梁的一侧,将线按在刻度“2”上,在背离角梁一侧将线按在刻度“3”上,依此类推。右侧翼角与左侧对称,也按同样方法进行(见图5-14)。翼角椽铰尾子弹线工作完成以后,即可按线将尾子两侧砍去,使翼角后尾成为不同角度的楔形。砍刨要求跟线,不能伤线,砍刨出的侧面要求平整规矩。砍刨铰尾子工作完成以后,将翼角椽分组码放待安。

图5-13 方形翼角放线示意图

图5-14 方形翼角椽腹、背面弹线示意图（以第一、三、七翘为例）

(二)圆形翼角橡的弹线和制作

1.圆形翼角椽弹放前的准备工作

     其做法与方翼角大致相同,只是铰尾子弹线用的卡具不同(见图5-15)。圆翼角铰尾子弹线用的卡具头部挖半个椽碗,尾部掏一个整椽碗,头、尾部所标刻度均与方形翼角相同。其余,撇向搬增板和活尺均按方形翼角椽的做法准备(图5-16)。

 2.砍刨金盘并确定翼角椽所在位置

     圆形翼角椽四面浑圆,为了定翼角椽的位置和撇向,必须首先砍刨出椽子的金盘。金盘在椽子上皮砍刨出的一个平面,平面宽度为椽径的3/10。金盘的作用,在于使椽子上皮与连檐、望板等接触面积大且严实。这个平面相似于方形翼角椽的背面。

     砍刨出金盘以后,即可确定每根翼角椽的撇向和它们各自的具体位置,方法如下:首先子迎头,过中心点画金盘的垂线,然后,将椽子搭置在卡具上,使这条线垂直于地面[图5-16(1)]。用活尺从撇向搬增板上讨下该椽的撇度,按图中所示方法过椽头中心点在迎头画中线,中线画完后,将椽子转动,使中线垂直于地面[图5-16(2)],这时,金盘平面所处的位置就是相应部位大连檐的位置,然后,根据撇度在椽头写上“左一”,“左二"......"右一"，右二”,......的位置号,每根翼角椽的具体位置就确定了。

图5-15 圆翼角椽头尾放线卡具

图5-16 圆翼角椽放线时的位置

 3.圆形翼角椽的弹线和制作

     将头尾卡具固定(两板相距0.8椽长),然后由第一根开始弹放,先将翼角椽后尾插入尾部卡具圆孔,以刚刚搭住为准,前端搭在头部卡具的椽碗上,探出2/10椽长(图5-17)。先弹椽子上面(即金盘面),假定所弹为右侧第一根,首先将椽头中线对准卡具上的中线,使金盘处于与右侧连檐翘起相一致的角度,弹贴近角梁一侧时,将两端线头按在刻度“0”上弹线,然后弹另一侧,将线头按在刻度“1”上,弹完后,再翻转180°,依同样方法弹腹面;弹完后,即可按线将尾部两腮部分砍去。其余翼角,也按此法弹线。制备完成后,分组码放待安(图5-18)。

     这里应注意,第一,先要定出金盘;第二,要过中心点画出金盘的垂线;第三,要按撇度线画出中线;最后,在放入卡具弹线时,一定要将迎头中线与卡具中线相对,并与地面垂直。除此以外,还要把位置号标写清楚。这一系列步骤,缺一不可,若在一个环节上疏忽都会造成错误。

图5-17弹放圆翼角椽示意图（右侧）

图5-18 圆形翼角椽腹背面弹线示意图（以一、三、七翘为例）

 四、翼角椽的安装(以圆椽为例说明)

     翼角椽安装主要包括下列程序:分点翼角椽尾部椽花、小连檐、分点翼角椽头部椽花安装衬头木、钉翼角椽、牢檐、截椽头等程序,现分述如下:

 1.分点翼角椽尾部椽花

     在角梁两侧由椽槽后尾边椽线开始,以0.8椽径(六方建筑按0.5椽径,八方建筑按0.4椽径)为一格向前分点,有多少根翼角椽即向前分点多少格,并按翼角排列次序标上1,2,3,4,5,……(图5-19,5-20).

 2.缥小连檐

     小连檐是联系檐椽椽头的构件,宽约1椽径,厚约1.25-1.5倍望板厚。在正身部位,小连檐是直的,到翼角部位,由于角梁的冲出和翘起,使小连檐成为既向上翘起又向外冲出的双向弯曲构件。在安装翼角的小连檐时,必须用麻绳缥,使之弯曲成型。缥绿小连檐是翼角安装中一道非常关键的工作,连檐缥得是否合适对整个翼角的安装质量及造型有直接关系。

     小连檐是用质地松软、木丝直顺、无节疤疵病的优质红松制成。它的长度,以翼角部分檐口长度的1.5倍以上最为相宜。缥小连檐的程序是,先将连檐近角梁一端截成45°斜头,塞入预先剔好的小连檐口子内(小连檐口子在仔角梁腹面两侧,由老角梁头向后退回角梁厚的一半作为连檐外皮位置,宽度按连檐宽加斜,角度随连檐冲出方向,深约1/2连檐宽,该口子系事先在仔角梁上剔好,不应现缥现剔),用钉子钉住。在与翼角椽相邻的正身椽椽头上留出雀台宽一份,钉上一只钉子,挡住连檐另一端不使它向下滑动。然后,在连檐中段拴上麻绳(拴一道或二道,视连檐长短而定。通常一道即可),将绳另一端绑在斗拱或其他固定木件上,拴好缥绳后,即可插入缥棍打缥,将连檐缥弯,此时,需有人在适当角度目测连檐的弯曲程度,要求自然和缓、不能缥出死弯,整个建筑物各角连檐的曲度应该一致(参见图5-19,5-20)。

图5-20 翼角、翘飞椽安装平面示意图

5.钉翼角椽

     翼角椽须由第一根开始钉起。将制备好的第一根翼角后尾贴入椽槽,使其靠正身一侧的外皮对准第一格与第二格之间的椽花线。尾部入位后,先看椽头的中是否与连檐上的椽花线相对,如果相对,说明翼角椽肥瘦适中;如果椽头偏向角梁,说明第一根椽子偏瘦。解决的办法是将椽子向后移,直至合适为止(翼角椽一般都有后备长度),然后再按后尾椽花位置将移过去的部分截去,并将后尾肥瘦刮刨合适。如果椽头偏向另一侧,则说明椽子腰部偏肥，需将两腮部分砍刨下适当厚度,以使它对准椽花线。与此同时,还要看衬头木高低是否合适，如果衬头木高,可用扁铲剔凿修铲,使椽碗高低适中,翼角后尾能入椽槽,衬头木处衬垫严实,椽头上皮与连檐下皮紧紧相贴。各处都整修合适以后,将翼角椽钉在角梁上。每根椽至少要钉三个钉子,在尾部的前、中、后各钉一个,钉子不要钉在一条线上,以免将椽子钉劈。钉牢后,可开始安装第二根。第二根靠正身的外皮要对准第二与第三格格间的椽椽花线,其他安装程序与第一根相同。安装翼角的关键有三点,第一，翼角椽的肥瘦一定要修整合适,要保证每根椽的头、尾都与椽花线相对。在安装过程中,如果一根出了一些小偏差,尚可在钉下一根时找补挽救,如果有大毛病,必须拆掉重钉。第二,衬头木及椽碗的高低一定要修整合适,要保证椽尾装入椽槽,中间与衬头木的椽碗伏实,头部正好与小连檐贴紧,既不能低于小连檐,也不能挑着小连檐,这样才能保证小连檐的固有曲线不变。第三,尾部要钉牢翼角椽第一根直接钉在角梁上,第二根的钉子要钉透第一根,并穿至角梁,第三根的钉子要钉透第二根,并与第一根穿牢,如同穿竹排那样,称为“穿排子”。只有把尾子部分钉结实，排子穿牢固,才能保证翼角的工程质量(以上均参见图5-20,5-21)。

6.牢檐、截椽头、钉檐头望板

     待最后一根翼角椽钉完后，即可将椽子中腰部与衬头木钉牢,将椽头与小连檐钉牢,称为“牢檐”。牢檐以后翼角椽、小连椽、桁檩就连成一体。这时,可解去缥绳,截齐参差不齐的椽头。截椽头要按直角锯解,保证截面与椽身垂直,不得沿连檐锯解。椽头近角梁一侧应留出雀台,大小与正身部位的雀台一致。

     翼角钉好后,需要堵上椽当,称为堵燕窝,并将这部分望板钉上以备钉翘飞椽。