重要历史保护建筑全过程管控及修缮技术

(整期优先)网络出版时间:2024-08-01
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重要历史保护建筑全过程管控及修缮技术

魏郡 梁毅恒 杨海 唐天娇 陈军汗

中建新疆建工第一建筑工程有限公司 新疆乌鲁木齐 830063

摘要:我国是拥有千年发展历史的文明大国,历史保护建筑较多。通常来说,历史保护建筑的年代背景深厚,是时代重要标志。对重要历史保护建筑进行保护、修缮,是我国传统文化传承与发展的主要途径之一。其根本目的在于,重现历史风貌的同时,重新打造建筑现代功能。受环境及自然等因素的综合影响,不少重要历史建筑在时代变迁中的结构发生变化,不符合现代建筑的抗震要求。针对此种现象,本文在研究中首先分析重要历史保护建筑房屋的修缮技术。其次,介绍重要历史保护建筑的工程案例。再次,从施工准备阶段探讨重要历史保护建筑的管控与修缮。最后,从施工实施阶段探讨重要历史保护建筑的管控与修缮。

关键词:历史保护建筑;全过程管控;修缮技术

前言:在我国历史发展长河中,各省市地区都保留了大量的历史建筑,成为了时代标志和城市象征。相较于普通房屋建筑,历史建筑的时代背景深厚,有着鲜明的科学价值与艺术风格。历史建筑作为重要的文物,属于文化资源,无法再生。目前,不少地区的重要历史建筑结构改变,不利于文化的传承。在对历史保护建筑管控和修缮时,需要坚持不改变建筑原状的原则,保存建筑的历史价值。基于工人准则,保护建筑本体的同时,也要保护与建筑相关的自然及人文环境。而对历史保护建筑的修缮,是从安全角度上为建筑提供防护,消除建筑安全隐患,最大程度上保护建筑历史信息,发挥建筑的社会价值。从此种角度来看,本研究具有现实性价值和意义。

一、重要历史保护建筑房屋的修缮技术

通过对重要历史保护建筑的分析,此类建筑房屋的主体结构以砖木钢混合为主。其中,砖墙可承重墙体,钢梁可承重楼面,石头可承重石柱[1]。无论是砖墙、钢梁还是木材,在环境和自然风化等因素的影响下,都可能会出现结构改变。因而,了解建筑房屋的修缮技术十分有必要。第一,外墙清水墙修缮技术。墙体及其结构不同,损坏程度不同。因而对于不同的历史保护建筑,要根据其破损情况选择合理的修缮方法。对于风化的清水墙来说,可先对原本的清水墙清理,凿除疏松砖体,露出原本的清水墙。随后,将清除剂涂抹到墙面上,在温度20℃的环境中反应5小时左右[2]。在此基础上,以高压水清洗,冲刷墙面的脱漆,并控制高压水枪中的水温在80℃左右。在增强基体时,要把增强剂涂刷到清洗好的墙面上,最好控制施工温度在5℃以上且不超过25℃。最后,要修补墙面,处理好墙体的勾缝区域,并在墙面涂防水剂。第二,结构性修缮技术。在重要历史保护建筑物的早期结构加固时,加固方法相对较多。其中,碳纤维加固和粘钢加固最为常用。不过,重要历史保护建筑房屋修缮时需要充分考虑砖木钢混结构。以上加固方法,都或多或少存在缺陷。为此,可优化加固修缮方法。加固墙体时,分析承重墙的裂缝情况[3]。如果裂缝严重,加固墙体时可选择压力灌浆法。如果承载力与计算要求不符,加固墙体时要选择钢筋网片法。加固木质构件过程中,不可改变历史保护建筑房屋的原本结构,选择原本木构件处理。加固钢构件期间,要检查钢构件的锈蚀情况,及时清除钢构件的铁锈,以此增强历史保护建筑房屋的承载力。

二、重要历史保护建筑的工程案例

为进一步明确全过程管控与修缮技术对重要历史保护建筑的作用,文章以上海两种重要历史保护建筑为例展开探讨。在中国近现代历史中,上海留下了不少有时代特色的历史建筑,并成为了上海乃至我国的宝贵财产。其一,河滨大楼。河滨大楼作为亚洲第一公寓,是上海最先建成的水景住宅区。该建筑的风格,集中体现为装饰性艺术。早在1994年,滨河大楼就被纳入上海市优秀历史建筑名单中。建筑于1935年建成,设计方为公和洋行,建筑面积4万平方米,总共高度为8层。随着上海人口数量的增多,房屋管理部门为解决居民住房的实际问题,于1978年加盖3层,建筑面积超过5万平方米。其二,犹太难民纪念馆。该纪念馆临近杨浦区长阳路,建筑的南楼、北楼是需要修缮的项目。其中,南楼以修缮为主,北楼以加固为主。

三、重要历史保护建筑施工准备阶段的管控与修缮

对于重要历史保护建筑来说,其施工阶段的管控工作十分重要。在此阶段,要深入分析建筑图纸,确保修缮内容与施工图纸相符,细致摸排现有建筑情况,精心调研建筑的历史工艺,通过综合对比的方式选择优质材料。

一方面,做好人员管理准备。重要历史保护建筑管控修缮前,需要确定施工人员。对施工人员从事的历史建筑修缮经历展开调查,尽量选择有过修缮经验的施工人员[4]。组织施工人员接受系统培训,具体内容包括历史建筑的修缮内容、流程、注意事项等,提高施工人员的综合技能水平。河滨大楼与犹太难民纪念馆修缮前,要积极主动地与修缮区域内居民进行沟通,协商最佳的修缮时间,避免对居民的生活产生影响。在工程正式开始前,将开工告示张贴到居民区公告栏,并标明开工日期、时间及项目等,将联系电话备注好,成立专门的接待小组,随时应对居民提出的问题,并为居民提供帮助。

另一方面,做好技术准备。加大资金投入力度,在项目修缮中引入无人机倾斜摄影和三维扫描技术。通过对以上两项技术的应用,从数字化角度完善建筑修缮前后的档案。对河滨大楼与犹太难民纪念馆原样式修缮,是恢复建筑的原本面貌。施工前,若仅拍摄建筑外立面,将无法将建筑破损的程度和部位反映出来[5]。有效结合无人机倾斜摄影和三维扫描技术,可以从实景角度构建河滨大楼与犹太难民纪念馆模型。无人机可了解建筑全貌,三维扫描可从建筑特色装饰出发,对建模进行精细化处理。实景模型,方便施工人员的查看,帮助其了解河滨大楼与犹太难民纪念馆特色,对于后期施工策划的制定有重要作用。与此同时,要仔细对比和分析材料,尽量选择与原建筑接近的材料。目前,涉及到历史建筑的材料或工艺已经逐渐被新工艺取代。因而修缮河滨大楼与犹太难民纪念馆时,需要精心的策划。对于尚可保存的砖瓦或可更换材料修补的,应尽可能地选择原材料。若无法保存或原材料被破坏,则可寻找替代材料。选择木质构件时,尽可能地选择与河滨大楼与犹太难民纪念馆木材种类相同的木材,以此保障建筑的受力性能不被破坏。

四、重要历史保护建筑施工实施阶段的管控与修缮

(一)管控建筑结构安全

在对重要历史保护建筑施工实施阶段管控与修缮时,需要重视建筑结构安全的管控。结构,是影响历史建筑寿命的关键[6]。在修缮历史保护建筑时,需要定期加固建筑结构本身。在此环节中,保留外立面并置换内部整体结构,是修缮的难点。犹太难民纪念馆北楼在修缮时,就选择了结构置换修缮手段。具体表现为,拆除内部结构,保留了建筑四周的砖混结构。保留四周外墙时,确定2层墙体厚度、底层墙厚度分别是240mm和370mm,且墙体的最大保留高度是7.4m。墙体材料,以石灰砂浆为主。犹太难民纪念馆使用至今,墙体结构出现老化。将内部结构拆除,置换结构施工时,应关注的技术难题是外墙失稳性坍塌。

保留外墙体施工时,要对设计方案与施工流程严格把控。合理分析施工工艺与墙体结构的基础上,确定施工流程为先加固建筑的保留墙体,加固保留的墙体钢管,在合适位置搭设脚手架,拆除屋面、内部结构,开展基础和上部结构施工。加固架体时,选择双拼钢管网[7]。室外脚手架的搭设高度一般不超过11m,预埋脚手架立杆时要做好焊接,提高脚手架的稳固性。脚手架宽度、步距,分别不超过1.1m和1.8m,内部立杆与墙面距离至少为0.3m。底层的满堂脚手架纵立杆距离一般不可超过900mm,且屋架区域的立杆需要延伸到2层。通过以上方式,完全保留犹太难民纪念馆的墙体。

(二)管控建筑修缮风貌

全过程管控修缮重要历史保护建筑时,合理管控建筑修缮风貌十分有必要。就重要历史保护建筑而言,木屋架、屋面瓦及砖墙等施工方法,与现代施工均有差异。因而修缮前,需要提前对建筑的施工风格分析,招聘有修缮经验的施工人员对修缮质量加以把控。

其一,清水砖墙施工。选择高压清洗剂水,对清水砖墙面进行清理,将风化的砖面层和砖缝清除,排盐除碱环节后,提高墙面的渗透力,切割砖缝后粘贴旧砖片,并以砖粉对砖缝进行修补,做旧墙面并二次拼缝,涂抹憎水剂。

其二,门窗修复。对河滨大楼与犹太难民纪念馆的门窗查看,及时了解门窗的破损数量及程度,确定门窗构件号,拆除破损构件。依据原本门窗材料,确定修缮所用材料,尽量选择原材料,如实在没有可选择接近材料。以类似金属替法修补金属构件,以连接结构法修补木质构件。

其三,水刷石外立面。河滨大楼与犹太难民纪念馆建筑中,建筑外立面都有水刷石结构。在修缮前,需要以空鼓方式检查和建筑的外立面水刷石情况,并及时清洗[8]。选择加强界面处理剂和耐碱网格布,提高外墙稳固性,避免外墙开裂。处理好基层界面以后,要选择防水界面处理剂,至少刷2次,以提升建筑外墙防水效果。按照河滨大楼与犹太难民纪念馆原本的墙面式样,定制泰山砖,对破损或空鼓区域进行更换,使建筑外立面恢复原本光彩。

其四,立面钢窗。在对河滨大楼与犹太难民纪念馆立面钢窗修复时,要完整保留原有钢窗。将钢窗上的铁锈清除并洗刷,对建筑原构件修复,包括撑杆、执手、门锁及合页等。同时,要拆除居民自行安装的阳台或塑钢窗,将其更换成铝合金仿钢窗,将外立面线条感凸显出来,以此增强建筑原钢窗结构性能。在更换仿钢窗时,需要明确设计要求,并遵循要求的规划外立面窗与附着物[9]。为避免居民出现抵触和反感情绪,河滨大楼与犹太难民纪念馆项目部要积极与居民沟通,向居民讲解如此修缮的原因,以获取居民认可。

其五,屋面壁柱造型。在对河滨大楼与犹太难民纪念馆屋面壁柱造型修复时,要以原工艺和样式进行修复,使建筑恢复原本的风格样貌。就河滨大楼而言,1978年加盖楼层时拆除了屋面原有壁柱。为提高修缮效果,复原原工艺饰面,连接原结构植筋,对构造优化,浇筑时选择灌浆料,从整体上提高了建筑屋面的抗裂性能。

其六,水磨石地面。在对河滨大楼与犹太难民纪念馆水磨石地面进行修复时,需要参照历史建筑的遗迹样貌,对电梯厅和楼道中被破坏的水磨石地面加以修复。具体修复过程中,应多次展开实验,确定最佳的骨料配比

[10]。在此基础上,借助抛光、补色等手段以传统水磨石工艺完成修复,将具有时代特色的水磨石地面恢复如初。

结语:现代社会发展中,国家相关部门逐渐加强对历史保护建筑的管控与修缮工作。一般来讲,重要历史建筑的修缮,实际上是综合修缮的过程。在修缮期间,不仅需要充分理解建筑本身所蕴含的历史风貌,涉及到中华优秀传统文化的传承,同时也涉猎机电和建筑等各专业,对修缮人员有着较高的要求。重要历史保护建筑的管控与修缮,离不开前期策划,需要充分对建筑的原式样与工艺展开研究,了解并协调施工环境,结合建筑的管控及修缮要求,确定最佳的修缮方案。文章以上海的两座重要历史保护建筑为案例,分析了重要历史保护建筑施工准备与实施阶段的管控与修缮。期望通过本次相关内容的探讨,为发挥历史保护建筑的社会价值奠定基础。

参考文献:

[1]付涌,张怡欣.基于价值呈现的历史建筑保护真实性思考——上海康定东路85号张爱玲故居修缮设计为例[J].建筑遗产,2023,29(2):140-149.

[2]杨灵,淳庆,林怡婕,等.近现代"大屋顶"建筑遗产的设计实践反思与修缮保护——以南京中山植物园办公大楼为例[J].新建筑,2023,26(4):88-93.

[3]孟立浩.晋派传统民居建筑屋顶保护与修缮研究——以祁县传统民居建筑为例[J].居舍,2022,24(19):19-22.

[4]赵川,郜业强,王培博.城市更新视角下的历史文物建筑修缮技术研究[J].安徽建筑,2023,30(10):25-26.

[5]何捷.修缮复原关键技术在历史保护建筑改扩建中的应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022,24(11):46-49.

[6]郑胜蓝,陆珏,李占鸿.历史建筑防潮层修复工艺比较研究——以上海历史建筑修缮施工为例[J].建筑施工,2022,44(7):4.

[7]吴桂昌,常建辉,马磊,等.城镇老旧小区改造传统建筑清水砖墙修缮工艺探究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022,25(7):80-83.

[8]史立辉.历史建筑修缮更新的质量管理模式研究——以上海张园历史风貌区为例[J].上海质量,2023,28(5):50-53.

[9]骆雁.古建筑修缮保护技术的实践——以镇江崇贤里王氏宗祠修缮工程为例[J].门窗,2023,26(10):235-237.

[10]张英楠,谷志旺,王伟茂,等.数字技术在历史建筑清水墙修缮工程中的创新应用[J].上海建设科技,2022,31(6):81-84.