高臻
(上海住總集團建設發(fā)展有限公司 200011)
該大樓于2006年由上海外灘投資開發(fā)(集團)有限公司著手保護整治并重新規(guī)劃作為商業(yè)使用。根據(jù)設計院的圖紙要求,將對新康大樓各樓層標高進行調(diào)整。由于各樓層存在著大量精美的花飾扇形馬賽克(2mm厚),且均為手工制作而成,具有極高的藝術、科學、歷史價值,現(xiàn)有的工藝難以復制出其精湛的拼花造型和包漿感、歷史滄桑感。故業(yè)主要求盡可能對其進行保護性拆除以便后期全面恢復,我們根據(jù)對保護建筑構件的拆卸經(jīng)驗,通過大量的試驗和技術創(chuàng)新,最終采用了一種基于繩鋸切割的施工工藝,并針對性進行了工藝改進,最大程度對馬賽克地面進行了拆卸。
(1)方案一:借鑒我司在“外灘源33號保護修繕工程”中對老缸磚的保護性拆卸方式,采用手工鑿取結合縱向切割縫的方式。
外灘源33號地面花飾缸磚保護性拆卸拆卸的基本思路:對缸磚間的縫隙進行切割,對基層空鼓的部位先將基層敲擊振松,后掏空基層下土體(掏空法),將缸磚連同水泥基層一同取下,再仔細將基層同磚面進行剝離。本次馬賽克地坪拆卸參照缸磚拆卸擬定的拆卸思路:對已分塊的馬賽克周邊縫隙進行縱向切割(深度20mm),后人工鑿除基層獲取馬賽克塊體(面磚連同一定厚度的基)。最后打磨基層至平整。通過對比分析,得出:采用人工鑿取馬賽克的方式,雖可以節(jié)省大量的設備費用,但是耗費大量的人工,且無法控制切割的平整度和厚度,一次切割面積?。ń?jīng)過試驗,確保馬賽克拼圖完整前提下的極限分割尺寸:200×200mm),且廢品率高達50%。綜合考慮決定:不使用本方案。
(2)方案二:借鑒我司在“外灘15號中國外匯交易中心大樓修繕工程”中對保護空間上方地坪進行全切割去除的施工工藝對本次馬賽克地坪保護性拆卸。
外灘15號保護空間上方地坪采用全切割方式去除老地坪:考慮到普通的拆除方式(打電鎬及鑿除)震動較大,易破壞下部保護部位天花。故采用全切割(先縱向沿分格縫切割分縫,后用鋸片水平推進切割)的方式。取得了良好的效果。本次采用鋸片全切割方式切割馬賽克:先根據(jù)分塊縱向切割,再依次進行橫向推進切割。鋸片切割的優(yōu)劣分析:優(yōu)勢:①底面平整;②切割厚度可控。劣勢:①分塊小。②鋸片片體和馬賽克基層地面全部接觸,接觸面積大,鋸片旋轉過程中受振動使得馬賽克產(chǎn)生裂縫或對加大已存在的裂縫衍射。③施工過程噪音大,揚塵多,環(huán)境影響大。④墻角處切割難度大。綜上所述,采用鋸片全切割的方式拆卸馬賽克地坪,比方案一有了很大程度的改進,合格率提升至70%,但是基于分塊仍較小、轉角及墻角處切割困難、且環(huán)境污染較大,故仍不建議采用方案二。
(3)方案三:進一步借鑒我司在“松江廣富林遺址F12房址土體搬遷保護工程”中采用的繩鋸切割法進行馬賽克的切割。
繩鋸切割基本原理:通過切割設備的運轉及導向輪組的配合收縮帶有金剛石的繩鋸,在一定速度下通過摩擦切斷馬賽克基層面,結合縱向分縫、開槽,最終使馬賽克以塊狀形式被切割。通過對兩個項目的特點進行對比分析后,我們認為采用繩鋸切割的方法完全可以運用在本次馬賽克地坪拆卸中,并取得良好的預期效果。由于馬賽克的基層較硬,體量較小,且在樓內(nèi)走道中進行,施工空間受限;廣富林遺址較軟,體量大,在室外施工不受場地限制。故雖采用同樣的切割工藝,但是基于對象的差異性,需根據(jù)實際情況對工藝參數(shù)及方案進行調(diào)整。質量控制工作將圍繞預定的目標展開深入探究。
根據(jù)兩個項目的體量差異,對廣富林遺址土體切割的繩鋸設備進行了改造,將大型設備改裝成同功能的小型繩鋸切割設備。
(1)根據(jù)現(xiàn)場條件在需切割的地坪上劃分分塊切割錢。
(2)根據(jù)切割分塊線,將切割機器放在合適位置并連接好電源,水源。
(3)使用鋸片切割機,預先切割進行地坪走道兩邊的開槽。
(4)用鋸片切割機按照預先劃分的切割線進行地坪縱向分塊。
(5)將繩鋸設備,軸輪支架、切割線安裝在需切割地坪的合理位置上。
(6)穿好切割線并用液壓鉗接好接頭,按正確方法連接。
(7)開通水管,調(diào)節(jié)水流大小,通過控制器將鏈條收緊。
(8)操作繩鋸切割機安全平穩(wěn)進行切割。
在確定的每塊馬賽克1200×600mm分隔尺寸下(為確保后續(xù)的鋪貼可操作性),原則上盡可能薄地留存馬賽克塊體,但易引起基層斷裂及裂縫產(chǎn)生。故在確定實際切割厚度前在試驗區(qū)進行切割厚度確定試驗,共計切割1200×600mm規(guī)格馬賽克十五片(含面層厚度依次為20mm、30mm、40mm、50mm、60mm每種共三片)。對產(chǎn)生的裂縫數(shù)量、耗費的搬運人工及后續(xù)復原的難易度進行了綜合討論分析,最后得出:切割厚度40mm為理想厚度。
(1)對繩鋸進行適當改進(提高繩鋸一定速度下運轉時的切割分離度),以保證在有地下管線的部位及基層異常情況的順利切割。
改進前的繩鋸規(guī)格:鋼絲繩10mm,每米20個金剛石串珠。中間直徑4.75mm高強度鋼絲繩(每股17根,共7股構成,配合鋼彈簧固定環(huán),確保在切割過程中金剛石串珠不移位。橡膠使用耐高溫耐磨橡膠。金剛石串珠大小:10.5mm。改進后的繩鋸規(guī)格:鋼絲繩加粗至16mm,每米30個金剛石串珠。金剛石串珠加大至徑20mm。其他參數(shù)不變。
(2)在有消防立管及線管、樓梯踏步周邊等垂直障礙物附近適當增加導向輪以確保切割的順利進行。導向輪組的主要作用:收縮、放張繩鋸以保證整個切割工作的平穩(wěn)。增加固定導向輪以避開立管(應繩索收縮始終成直線狀態(tài),如不增設導向輪,工作狀態(tài)下會切斷立管。)在高低不平處增加導向輪同樣可以起到確保切割平整度的效果。
(3)對存在裂縫隱患的部位(地下暗埋管線處、立管周邊等部位)需適當控制切割速度,經(jīng)過試驗得出:
①切割大面積時(主體),要求轉速小、扭矩大、選擇低速檔:20m/s。
②切割小面積時(圍邊),要求轉速大、扭矩小、選擇高速檔:25m/s。
通過大量的試驗和方案比選、改進,成功地對新康大樓各樓層的歷史馬賽克地坪進行了保護性分塊拆卸,拆卸后的成品率達90%,這在整個上海地區(qū)實屬首創(chuàng)并具有一定的指導意義。這樣的工藝值得在同類型歷史保護建筑因地基加固、結構調(diào)整而不得已要對原面層材料進行保護性拆除(日后重新復原)施工過程中推廣使用。