浅析中国古建筑大木结构的榫卯形式

浅析中国古建筑大木结构的榫卯形式----------吴其钢徐州市园林技术工程处摘要：榫卯的功能，在于使千百件独立、松散的构件紧密结合为一个符合设计要求和使用要求的，具有承受各种荷载能力的完整的结构体。

关键词：榫卯功能分类名称使用部位我国古代建筑学是一门综合性的科学，是通过一定的建筑艺术形式和一定的工艺技术表现出来的。

有人说“中国古代建筑的大木结构不用一根钉子”，这个说法实际上是一种夸大的说法，但如果单指大木结构的榫卯则是完全正确的。

中国古代建筑的结构，以木材、砖瓦为主要建筑材料，又以木构架结构为主要的结构方式。

中国古建筑是一门独具风格的建筑科学，中国古建筑又以木结构为主，木构件间的联接又以榫卯组合为主。

而今国内现存的古建筑以清代（明代）居多。

通过近几年施工和设计的仿古建筑，剖析其结构形式与工艺技术，得悉其构件联接以榫卯组合为主。

通过对马炳坚先生所著的《中国古建筑木作营造技术》，井庆升先生所著的《清式大木作操作工艺》，及清工部《工程做法则例》的学习，了解了中国古建筑的榫卯技术的形式和多样化以及其功能。

1、榫卯的功能1.1榫卯是相辅相成，相互对应的。

榫：就是小于构件断面凸出的部分，俗称公榫，卯：就是指与榫相结合的另一构件凹下去的部分，俗称母榫。

1.2榫卯的功能，在于使千百件独立、松散的构件紧密结合为一个符合设计要求和使用要求的，具有承受各种荷载能力的完整的结构体。

木结构榫卯技术早在春秋战国时期，就得以应用并逐渐发展，到唐宋时期榫卯技术的应用以达到如火纯清的程度，应用的更加纯熟和讲究。

到明、清时期古代的工匠们将其形式简化，但仍保留其固有的功能，从中充分体现榫卯结构的可靠性。

如一座大型的宫殿式木构建筑要由成千上万个单件组合而成，一座小式的构造简单的古建筑，也要由数以百计的木构件组成。

在这些建筑的木构件中，除椽子和望板外，其余构件几乎全部是用榫卯结合在一起的。

木结构的形式和榫卯结合的方法，是中国古建筑的一个主要结构特点。

2、榫卯的分类木构件榫卯种类很多，形态各异，这些种类和形状的形成，不仅与榫卯的功能有直接关系，而且还与木构件所处的位置，构件之间的组合角度，结合方式以及木构件的安装顺序和安装方法等均有直接关系。

根据榫卯的功能大致可分为六类：固定垂直构件的榫卯；水平构件与垂直构件的拉结相交使用的榫卯；水平构件互交部位的榫卯；水平或倾斜构件重叠稳固所用的榫卯；用于水平或倾斜构件叠交或半叠交的榫卯；用于板缝拼接的几种榫卯。

下面详细介绍一下木构件榫卯的种类、形式及使用部位。

2.1、固定垂直构件的榫卯；在古建筑中垂直构件主要柱子，柱子又分为落地柱和悬空柱两类。

落地柱即柱脚直接落在柱顶石上的柱子，如檐柱、金柱、中柱、山柱都属此类。

悬空柱即落脚在梁架上或被其它构件悬空挑起、捧起的柱子，如童柱、瓜柱、雷公柱等都是悬空柱。

这些垂直构件不管用在什么部位，都要用榫卯来固定它的位置，如管脚榫、套顶榫、瓜柱柱脚半榫。

2.1.1、管脚榫用于固定各种落地的柱根部，童柱与梁架或墩斗相交处，它的作用是防止柱脚位移。

在实际施工中，通常根据柱径大小适当调整管脚榫的尺寸，一般控制在2/10~3/10之间 ，管脚榫截面通常为方形，榫的端部适当收留（即头部略小），外端倒楞，以方便安装（如图1—1--2）。

有些较大规模的建筑，由于柱径粗大，且有槛墙围护，稳定性好，并为制作安装方便，常常不作榫头，柱根部做成平面，柱顶石也不凿海眼，平对平安装（如图1—1--1）。

2.1.2、套顶榫是管脚榫的一种特殊形式，这是一种长短径寸都远远超过管脚榫，并穿透柱顶石直接落脚于磉墩（基础）上的长榫，其长短一般为柱子露明部分的1/3~1/5，榫径约为柱径的1/2~4/5不等（如图1—1--3）。

多用于长廊的柱子（一般每隔2~3根用一根套顶柱），也常用于地势高，受荷载较大的建筑物，它的作用在于加强建筑物的稳定性，但由于深埋地下，易于腐朽，所以埋入地下部分应作防腐处理。

图1--1 管脚榫、馒头榫、套顶榫燕尾榫槽方柱圆柱圆柱透眼套顶榫管脚榫海眼馒头榫2.1.3、瓜柱柱脚半榫与梁架垂直相交的瓜柱（金、脊瓜柱，交金瓜柱等）柱脚也用管脚榫，但这种管脚榫常采用半榫做法。

为增强稳定性，瓜柱又常与脊背结合起来使用。

瓜柱柱角半榫的长度，可根据瓜柱本身的大小适当调整，一般控制在6~8㎝。

2.2、水平构件与垂直构件的拉结相交使用的榫卯；在古建木构件中水平构件与垂直构件相交的节点很多，最常见的有柱与梁，柱与枋，山柱与排山梁架，抱头梁，穿插枋及单、双步梁与金柱、中柱相交部位等。

由于构件相交部位的方式不同，榫卯的形状也有很大的区别。

如馒头榫、燕尾榫、箍头榫、透榫、半榫。

2.2.1、馒头榫是柱头与梁头垂直相交进所使用的榫，与之相对应的是梁底面的海眼。

馒头榫用于各种直接与梁相交的柱头顶部，其长短径寸与管脚榫相同。

它的作用在于使柱与梁垂直结合，避免水平位移。

（如图1—1）2.2.2、燕尾榫用途极为广泛，多用于拉扯联系构件，如檐枋、额枋、随梁枋、金枋、脊枋等水平构件与柱头相交的部位。

燕尾榫又称大头榫和银锭榫。

它的端部宽，根部窄与之相应的卯口则里面大，外面小，安装之后，构件不会出现拔榫现象，是一种很好的结构榫卯。

为增强木构件的稳固性凡需拉结或需用上起下落和方法安装的部位，都应使用此种形式进行卯固。

燕尾榫的长度清工部《工程做法则例》中规定为1/4柱径。

（如图1—1）2.2.3、箍头榫是枋与柱在尽端或转角部相结合时采用的一种特殊结构的榫卯。

它的做法是将枋子由柱中位置向外加出一柱径长，将枋与柱头相交的部位做出榫或套碗，以箍住柱头。

箍头常做成霸王拳或三岔头形状。

一般带斗栱的宫殿式大木作采用霸王拳作法，而无斗栱的园林建筑或处于次要地位的配房常采用三岔头形式。

箍头的高低薄厚均为枋子正身尺寸的4/5。

使用箍头枋，对于边柱或角柱既有很强的拉结力，又有箍锁保护柱头的作用，而且箍头还是很好的装饰构件。

（如图1—2）2.2.4、透榫用于大木作构件，常做成大进小出的形状。

所谓大进小出是指榫的穿入部分，高按梁或枋本身高，而穿出部分则按穿入部分减半。

这样做既美观又减小榫头对柱子的伤害面。

透榫穿出部分的长度清工部《工程做法则例》中规定由柱外皮向外出半柱径或构件自身高度的1/2。

榫的厚度一般等于或略小于柱径的1/4或等于枋（或梁）厚的1/3，透榫穿出部分，一般做成方头，也有做三岔头或麻叶头形状的。

透榫适用于需要拉结，但无法用上起下落的方法进行安装的部位，如穿插枋两端，抱头梁与金柱相交部位等。

（2）组合透视（1）剖析透视柱图1--2 箍头榫与柱头卯合山面檐面柱山面檐面2.2.5、半榫与透榫的使用部位和做法基本相同，榫长至柱中两端同时插入的半榫，则要分别做出等掌和压掌，以增加榫卯的截面积。

半榫是在无法使用透榫的情况下才使用半榫如排山梁架后尾与山柱相交处。

半榫的通常做法是将培训班径均分三份，榫高均分两份，如一端的榫上部长占1/3柱径，下半部占2/3，则另一端的榫上半部占2/3，下半部占1/3。

半榫易出现拔榫现象，从而使结构松散，为解决这个问题古人采取在下面安装雀替或替木的方法，增大梁架与柱子的搭接面，并在雀替或替木的上面与梁迭交的地方安装销子榫或钉铁钉，以防止梁架向前后脱出。

2.3、水平构件互交部位常用的榫卯水平构件互交，在古建大木作中常见于檩与檩、扶脊木与扶脊木、平板枋与平板枋之间的顺接延续或十字搭交。

如大头榫、十字刻半榫、十字卡腰榫。

2.3.1、大头榫的做法与燕尾榫基本相同，也是采用上起下落的方法安装，它常用于正身部位檐、金、脊檩以及扶脊木等的顺延相交部位，起拉结作用。

2.3.2、十字刻半榫主要用于方形构件的十字搭接，多见于平板枋的十字相交。

制作要求是在相交处各在枋上、下面刻去薄厚的一半，刻掉上面一半的为等口，下面的为盖口，制作时应为山面压檐面，刻口外侧要按仿宽的1/10做包掩。

2.3.3、十字卡腰榫主要用于圆形或带有线条的构件的十字相交，用于搭交桁檩。

制作时将桁檩沿宽窄面均分四份，沿高低两面分二份，根据所需角度刻去两边二份，按山面压檐面的原则各刻去上面和下面的一半，然后扣接。

2.4、水平或倾斜构件重叠稳固所用的榫卯水平（或倾斜）构件叠交有两种情况，一种是两层或两层以上构件叠合，再一种就是两层或两层以上构件垂直（交角成90度）或按一定角度半叠交。

在这时古代工匠们采取了栽销和穿销的方法不解决这些问题。

2.4.1、栽销就是在两层构件叠交面的对应位置凿眼，然后把木销栽入下层构件的销子眼内，安装时将上层构件的销子眼与栽好的销子榫对应入卯。

销子的大小长短可根据构件的尺寸灵活控制，但应保证上下两层构件的稳固度。

2.4.2、穿销与栽销的方法类似，不同之处是栽销法销子不穿透构件，而穿销法则穿透两层或多层构件。

2.5、用于水平或倾斜构件叠交或半叠交的榫卯水平或倾斜构件重叠稳固需用销子，而当构件按一定角度叠交或半叠交时，则需采用桁碗，刻榫或压掌等榫卯来稳固。

如桁碗、趴梁阶梯榫之类来稳固防止位移，以增强其安全性。

2.5.1、桁碗即放置桁檩的碗口，在柁梁头或脊瓜柱顶部。

在古建大木作中用处很多，凡桁檩与柁墩、脊瓜柱相交处都须使用桁碗。

桁碗的大小根据桁檩的直径来确定，深不大于1/2檩径，浅不小于1/3檩径。

2.5.2、趴梁阶梯榫多用于趴梁、抹角梁与桁檩半叠交以及短趴梁与长趴梁相交的部位。

阶梯榫一般做成三层，底下一层深入檩半径的1/4，为趴梁榫袖入檩内部分；第二层尺寸与第一层相同，第三层有的做成燕尾榫状，起拉接作用，也可以做直榫，榫长不得超过檩中。

2.6、用于板缝接的几种榫卯在古建大木作和部分装修构件常需用很宽的木板，如博缝板、山花板、挂落板以及榻板、实榻大门等，这就需要用板材拼接，如何拼接，这时就需用榫卯来拼合，如银锭扣、穿带、抄手带、裁口、龙凤榫之类来将小板拼接成大板。

2.6.1、银锭扣又叫银锭榫，是两头大，中腰细的榫（如图1—3--1）。

将其嵌入两板缝之间，可发防止胶水年久失效后拼板松散开裂。

常用于榻板，博缝板等处。

2.6.2、穿带是将拼粘好的板的反面刻剔出燕尾槽（如图1—3--2）。

槽的一端略宽，另一端略窄，深约为板厚的1/3。

然后交将做好的燕尾带（一头略宽，一头略窄）打入槽内。

这种做法可以防止开裂，还可以防止板面凸凹变形。

每块板一般穿三道或三道以上，带应对头穿，以便将板缝挤严。

2.6.3、抄手带是穿带的另一种形式，但不同于穿带（如图1—3--3）。

抄手带必须在木板的小面居中打透眼，将要拼粘的木板配好，拼好缝，然后在需要穿入抄手带处弹出线，在小面打透眼，再把板粘合起来，将准备好的抄手带抹好胶水对头打入。

抄手带本身必须是强度很高的硬木，做成楔形，多用于实榻大门。

（1）银锭扣燕尾槽（5）龙凤榫（4）裁口（3）抄手带（2）穿带图1--3 板缝拼接榫卯2.6.4、裁口是将木板小面用裁刨裁掉一半，裁去的宽与厚近似，木板两边交错裁去，然后搭接使用，这种作法常用于山花板（如图1—3--4）。