0 引言

優(yōu)秀歷史建筑對(duì)于國家和城市來說是一筆寶貴的財(cái)富，具有重要的歷史意義、文化價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值。但隨著時(shí)間流逝，不少建筑都存在著老化損壞和破損的現(xiàn)象。因此，為使其能夠繼續(xù)使用，需要對(duì)房屋質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測(cè)鑒定，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行合理的加固修復(fù)。

本文以上海市某優(yōu)秀歷史建筑為例，介紹其相關(guān)檢測(cè)鑒定與加固修復(fù)情況，為類似的歷史建筑檢測(cè)鑒定與加固修復(fù)提供參考。

1 工程概況

1.1 建筑概況

該建筑是一幢建于1913年的巴洛克式老式洋房大樓，屬于上海市優(yōu)秀歷史建筑。其建筑風(fēng)格為西方古典主義風(fēng)格，立面用對(duì)稱處理手法，橫三段的處理十分明顯[1]（圖1）。建筑平面呈“L”形，東西向長34.87m， 南北向長45.37m，原為3層，后在使用期間加建至4層，總建筑面積約為4 353m2；加層改建后的房屋主要用作辦公用途。房屋總建筑高度為17.7m，其中，大樓底層層高為3.3m，2～4層層高均為4.8m；在4層屋面上，設(shè)有多處臨時(shí)搭建的簡易用房。

1.2 結(jié)構(gòu)概況

房屋原3層部分為磚木結(jié)構(gòu)，采用磚墻、鋼梁、木擱柵、鋼屋架等共同承重；增建的第4層則為磚墻、混凝土柱及混凝土梁板等共同承重的磚混結(jié)構(gòu)，且在增建改造過程中，將房屋原屋面改造為現(xiàn)澆混凝土樓面（即現(xiàn)4層樓面）。房屋現(xiàn)有屋面上搭建的簡易用房多采用磚混結(jié)構(gòu)。

房屋1～3層承重磚墻均采用青磚和石灰黏土砂漿砌筑，磚墻厚度主要為370mm 或490mm，少數(shù)磚墻厚610mm，1層和2層局部設(shè)有突出墻面的扶壁柱。1～3層縱橫向磚墻間距在2 750～25 500mm之間不等。房屋2、3層樓面主要采用鋼梁、木擱柵承重的樓蓋，局部采用鋼梁、現(xiàn)澆混凝土板承重的樓蓋。屋面采用鋼屋架承重，屋面結(jié)構(gòu)為木檁條、木望板及紅色缸瓦。

房屋4層為使用期間的增建部分，增建過程中，采用鋼筋混凝土梁板對(duì)原屋面（即現(xiàn)4層樓面）進(jìn)行了改造。4層各承重磚墻采用紅色黏土磚和混合砂漿砌筑，墻厚為240mm，局部設(shè)墻面的扶壁柱，縱橫墻間距在2 700～12 600mm 之間。4層樓面采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板承重，現(xiàn)澆板厚80mm；屋面結(jié)構(gòu)布置與樓面基本相同，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板承重，屋面現(xiàn)澆板厚150mm。

房屋采用墻下磚砌大放腳條形基礎(chǔ)（圖2），基礎(chǔ)埋深1 250mm、寬1 450mm，下設(shè)250mm 厚三合土墊層+木樁，木樁直徑及長度不詳。

2 原有結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定

2.1 房屋主要結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度的檢測(cè)

根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件，①將房屋結(jié)構(gòu)整體按1～4層分為4個(gè)檢測(cè)單元，采用貫入法檢測(cè)砂漿強(qiáng)度，并采用回彈法檢測(cè)黏土磚強(qiáng)度；②將1～3層整體作為一個(gè)檢測(cè)單元，采用彎曲試驗(yàn)檢測(cè)木材強(qiáng)度；③將增建的4層整體作為一個(gè)檢測(cè)單元，采用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。

圖1 房屋南立面

圖2 基礎(chǔ)示意圖

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，房屋1～4層砂漿強(qiáng)度等級(jí)分別評(píng)定為M3.5、M1.3、M1.5和M1.3，磚強(qiáng)度等級(jí)分別評(píng)定為MU10、MU5、MU10和MU10，木材強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定為TC17級(jí)，后期加層改建部分混凝土強(qiáng)度綜合評(píng)定為28.2MPa。

2.2 房屋變形情況的檢測(cè)

（1）采用SOKKIA C40型高精度水準(zhǔn)儀，測(cè)量房屋相對(duì)不均勻沉降趨勢(shì)（含施工誤差）。檢測(cè)結(jié)果表明，房屋南北向整體表現(xiàn)為南端沉降大、北端沉降小，平均相對(duì)傾斜為4.11‰左右。其中，房屋北端東西向表現(xiàn)為東端沉降大、西端沉降小，平均相對(duì)傾斜為0.68‰左右；南端東西向表現(xiàn)為西端沉降大、東端沉降小，平均相對(duì)傾斜為4.20‰左右。各方向相對(duì)傾斜值均低于上海市工程建設(shè)規(guī)范《優(yōu)秀歷史建筑保護(hù)修繕技術(shù)規(guī)程》（DGJ 08—108—2014）的限值要求（10‰）。

（2）采用中緯ZTS600型電子全站儀，對(duì)房屋的整體傾斜情況進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：房屋1～3層整體表現(xiàn)為向西、向南傾斜，最大傾斜率分別為3.29‰和9.41‰，南北向傾斜方向與相對(duì)不均勻沉降趨勢(shì)基本一致；4層整體傾斜規(guī)律不明顯，各方向傾斜率在0.22‰～7.11‰之間。各方向傾斜值均低于上海市工程建設(shè)規(guī)范《優(yōu)秀歷史建筑保護(hù)修繕技術(shù)規(guī)程》的限值要求（10‰）。

2.3 房屋完損狀況的檢測(cè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件，對(duì)房屋損傷狀況進(jìn)行檢測(cè)，主要包括重點(diǎn)保護(hù)部位和其他部位的完損狀況檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明，房屋外墻面有較多開裂、破損、過梁銹蝕及搭建痕跡（圖3、4），4層為后期加層部位，屋面存在較多臨時(shí)搭建用房，內(nèi)部特色裝修也有破損、腐朽現(xiàn)象，內(nèi)部部分墻面開裂、破損，室內(nèi)外部分地坪出現(xiàn)不同程度的開裂等，整體建筑風(fēng)貌及結(jié)構(gòu)損壞較為嚴(yán)重。

圖3 外墻窗邊墻面開裂

圖4 墻角破損

房屋墻面開裂、破損與房屋年久失修及不合理使用有一定關(guān)系，后期的裂縫發(fā)展與相鄰工程施工帶來的房屋沉降有關(guān)；室內(nèi)外地坪開裂與相鄰工程施工帶來的影響一致，主要為相鄰工程施工導(dǎo)致。

2.4 房屋結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算

不考慮地震作用，按照磚木混合結(jié)構(gòu)體系，采用中國建筑科學(xué)研究院PKPM系列QITI計(jì)算軟件，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行計(jì)算分析。根據(jù)修繕方案，擬拆除后期加層搭建的部分，恢復(fù)房屋原有風(fēng)貌，因此，按照原有3層結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，且房屋結(jié)構(gòu)布置及幾何尺寸按經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的尺寸取值，結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度取實(shí)際檢測(cè)評(píng)定值，荷載按照實(shí)際調(diào)查結(jié)果取值。另外，計(jì)算時(shí)不考慮磚墻及木材損傷的影響，也不考慮房屋相對(duì)不均勻沉降和傾斜的影響。

計(jì)算結(jié)果表明，未來使用荷載作用下，房屋1～3層的窗間墻段豎向受壓承載力不足，3層少數(shù)墻段高厚度超過規(guī)范限值要求，但各層樓屋蓋結(jié)構(gòu)滿足承載力的計(jì)算要求。

此外，房屋原為3層，后經(jīng)不合理使用及加層改造，并受相鄰工程施工的影響，房屋外墻面出現(xiàn)較多開裂現(xiàn)象，部分內(nèi)墻面也出現(xiàn)了開裂現(xiàn)象，需采取必要措施進(jìn)行修復(fù)加固處理。

2.5 房屋結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023—2009），按照丙類建筑、上海7度抗震設(shè)防，后續(xù)使用年限為30年、A類建筑的使用要求，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能鑒定。

房屋建筑年代久遠(yuǎn)，原設(shè)計(jì)未考慮抗震設(shè)防，其房屋外觀和內(nèi)在質(zhì)量、抗震橫墻間距、平立面和墻體布置、黏土磚材料強(qiáng)度、圈梁設(shè)置及局部墻段連接構(gòu)造措施等多項(xiàng)抗震構(gòu)造措施不能滿足現(xiàn)行抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求。

采用抗震承載力驗(yàn)算方法進(jìn)行第二級(jí)鑒定。計(jì)算時(shí)，計(jì)入構(gòu)造的整體和局部影響。計(jì)算結(jié)果表明，房屋各層均有部分墻段不滿足抗震抗剪承載力的計(jì)算要求。因此，房屋抗震性能綜合評(píng)定為不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于A類建筑、后續(xù)使用年限30年的要求。

考慮到房屋為上海市優(yōu)秀歷史建筑，建議在滿足保護(hù)要求的前提下，對(duì)房屋進(jìn)行必要的抗震加固處理。

3 加固修復(fù)方案

3.1 加固修復(fù)原則

考慮到房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及保護(hù)建筑的要求，加固修復(fù)時(shí)需遵守以下原則。

（1）在不改變?cè)Y(jié)構(gòu)體系的前提下進(jìn)行加固。

（2）對(duì)于房屋出現(xiàn)的非結(jié)構(gòu)性損傷，按照修舊如舊的原則，對(duì)重點(diǎn)保護(hù)部位進(jìn)行修繕處理。

（3）滿足正常使用荷載作用下的結(jié)構(gòu)安全性。

（4）在滿足保護(hù)要求的前提下，采取必要措施，改善結(jié)構(gòu)抗震性能。

3.2 基礎(chǔ)加固方法

考慮到相鄰施工的影響，且房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)整體性較差，故擬對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)采用靜壓錨桿樁進(jìn)行整體托換加固處理。該方法是通過靜力把樁體壓入持力性能較好的土層，把樁與基礎(chǔ)連接，通過托換穿墻梁和托換夾墻梁將上部建筑荷載轉(zhuǎn)移到靜壓錨桿樁上，從而減少原地基土上的壓力，達(dá)到控制及減少沉降的目的。

3.3 墻體加固修復(fù)方法

（1）根據(jù)上文房屋結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算結(jié)果，決定采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿對(duì)墻體進(jìn)行加固處理，以提高墻體的豎向抗壓承載力和水平抗剪承載力。由于該建筑屬于優(yōu)秀歷史建筑，建筑外立面不得改變，因此，在外墻內(nèi)側(cè)進(jìn)行單面加固，同時(shí)內(nèi)墻采用雙面加固。

（2）對(duì)破損嚴(yán)重、灰縫空隙多的墻體采用流動(dòng)性好的自流平無收縮混凝土進(jìn)行灌注，有利于墻體空隙的密實(shí)[2]。

（3）此外，在滿足建筑保護(hù)要求的前提下，局部墻端增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并與磚墻有效拉結(jié)。

3.4 木構(gòu)件加固修復(fù)方法

（1）木格柵、木檁條等木構(gòu)件端部腐蝕部位，采用在腐朽木構(gòu)件端部兩側(cè)夾鋼板或進(jìn)行托換處理的方法進(jìn)行加固處理；屋面板腐蝕部位更換對(duì)應(yīng)區(qū)域木望板，并做好屋面防水措施。

（2）縱向開裂的木構(gòu)件嵌縫后，采用間隔加設(shè)鋼箍或自攻螺栓的方法進(jìn)行加強(qiáng)處理。

（3）木構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)處，采用兩側(cè)對(duì)夾十字形鋼板的方法進(jìn)行加強(qiáng)處理，鋼板端部對(duì)穿螺栓固定，盡量避免對(duì)穿螺栓造成對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響。

4 結(jié)語

該房屋作為上海市優(yōu)秀歷史建筑，具有重要的歷史意義、文化價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值。但由于建造年代久遠(yuǎn)，房屋結(jié)構(gòu)存在一定的損傷和缺陷，并已影響到正常使用，為使這幢優(yōu)秀歷史建筑能夠繼續(xù)使用，對(duì)其進(jìn)行加固修復(fù)。

目前，該房屋的加固修復(fù)工作已經(jīng)完成，并已投入正常使用。該房屋的檢測(cè)鑒定與加固修復(fù)為類似優(yōu)秀歷史建筑加固修復(fù)提供了有益的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭時(shí)齡.上海近代建筑風(fēng)格[M].上海:上海教育出版社,1995.

[2]劉建平,李玉潔.磚木結(jié)構(gòu)加固改造修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)[J].工程抗震與加固改造,2011,33(4): 105-108.