郭澤飛，朱春蓓，王 煜

（上海建科工程項目管理有限公司， 上海 200032）

0 引 言

隨著我國城市化的快速發(fā)展，歷史保護建筑改造和修繕成為城市有機更新的重要組成部分。對于歷史保護建筑的基礎加固普遍采用基礎托換的施工工藝，對其外墻修繕普遍遵循修舊如舊的原則。但是，在施工技術(shù)管理過程中，有些規(guī)范并不適合作為這類工程的驗收依據(jù)。筆者以某歷史保護建筑改造工程為例，通過在施工過程中采取的技術(shù)管理措施，從而保證了施工的質(zhì)量。

1 工程概況

某歷史保護建筑的保護等級為三類，現(xiàn)代建筑，3層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，大樓基礎為混凝土條形基礎和筏板基礎，立柱為鋼筋混凝土柱，舞臺下有地下室，外墻為泰山磚和水刷石。該建筑主要從事文化演出，具有較高的人文價值和建筑價值。

本工程根據(jù)歷史保護中心的要求，為滿足該建筑的結(jié)構(gòu)安全和現(xiàn)代化功能更新，改造主要涉及基礎加固和外墻修繕。改造過程要嚴格遵守完整性原則、可逆性原則和可識別性原則。

2 施工過程

2.1 基礎加固

根據(jù)該大樓房屋檢測報告：房屋整體略微向東南方向傾斜；原基礎為筏板基礎，局部由于后期改建基礎形式為條形基礎。

根據(jù)設計要求，本工程決定依據(jù) JGJ 123—2000《既有建筑地基基礎加固技術(shù)規(guī)范》 采用靜壓錨桿樁基礎托換技術(shù)，對大樓基礎進行加固。該技術(shù)作為既有建筑基礎加固的常用技術(shù)之一，其原理為：通過錨桿使壓樁架與原建筑基礎相連，利用建筑自重作為壓樁反力，采用千斤頂將樁分段壓入地基。本項目工程設計補樁采用鋼管樁，總根數(shù) 314+22 根，樁長 25 m；樁段長度分為 2.3 m、2.5 m、3.0 m，樁截面 219×8，單樁承載力為 240 kN，以樁壓力＞500 kN 結(jié)合樁長作為停止樁標準，每根樁預先埋設 4 根錨桿。

錨桿靜壓樁施工流程，如圖 1 所示。

圖1 錨桿靜壓樁施工流程

本工程錨桿靜壓樁分兩批進行施打。第一批樁基在基坑圍護樁施工前進行；其他樁基為第二批，在新的主體結(jié)構(gòu)(2 層結(jié)構(gòu))完成后進行。壓樁從受荷較大的柱子處開始，必須均勻分布壓樁，隨時進行沉降觀察。

2.1.1 外墻基礎加固

本工程施工時需將原筏板基礎切割開，使原有外墻基礎與筏板基礎分離，變成條形基礎。受力情況的改變將會使得穩(wěn)定性減弱；加上鋼板樁在施工時會干擾外墻基礎，更容易導致外墻的不穩(wěn)定。因此決定采用基坑沿外墻處的錨桿靜壓樁對外墻基礎進行加固。

2.1.2 基坑內(nèi)老柱子加固

為了保證墻體的穩(wěn)定性，在基礎開挖區(qū)域內(nèi)，需利用原有的兩根老柱子及上方大梁來增設外墻的水平及斜向支撐，因此基坑開挖時老柱子必須預先予以保留。但由于基坑開挖標高為 -4.400 m，而原有柱子基礎標高為 -2.800 m，原有柱子基礎下部需掏空 1.6 m，因此在基坑開挖之前必須對老柱子基礎進行加固處理。采用 4 根 φ219 mm 靜壓錨桿樁，打樁深度為 24 m；原有混凝土柱增加牛腿橫梁支撐用于承擔柱軸力；采取側(cè)向支撐保證柱子側(cè)向位移。

2.2 外墻修繕

根據(jù)房屋檢測報告，外圍填充墻砌筑砂漿強度為M1.0，砌筑磚強度達到 MU7.5 強度等級。外墻修復要根據(jù)相關(guān)的歷史文化風貌區(qū)和優(yōu)秀歷史建筑保護條例及修繕技術(shù)上的規(guī)范 DGJ 08-108—2004《優(yōu)秀歷史建筑修繕技術(shù)規(guī)程》 進行施工技術(shù)管理。本工程外立面為重點保護部位，裝飾面主要為泰山磚墻面、水刷石墻面，必須遵循修舊如舊的原則進行修復，盡可能地還原建筑物的原始狀態(tài)。

經(jīng)過調(diào)查，原建筑的三種外墻裝飾面在長期的使用過程中，遭到了不同程度的自然及非自然因素的破壞，具體為：泰山磚后期涂料覆蓋及局部泛堿，后期增加鐵件及附加物，局部空鼓；水刷石墻面局部損壞及涂料覆蓋，后期增加臨時構(gòu)建物及孔洞。

根據(jù)設計與歷史保護中心要求，外立面恢復至初建式樣。確定的總體修繕步驟主要為：檢測空鼓情況→表面處理，清洗去污，去除后加物→空鼓、脫落裂縫部位的處理→缺損部位配比或材質(zhì)的修復→墻體滲漏的施工。

為了確保外墻的防水功能，對修復后的外墻面進行防水處理，仔細充分地淋澆憎水保護劑。

3 技術(shù)管理過程中存在的問題

3.1 基礎加固

在基礎工程施工過程中，除了由于歷史保護建筑大多房齡較長、結(jié)構(gòu)安全隱患很大以外，周邊建筑與環(huán)境的安全性必須得到保證。

基礎加固技術(shù)主要涉及靜壓錨桿樁基礎托換技術(shù)。但在實際施工中管理中，出現(xiàn)了不能有效利用現(xiàn)有規(guī)范進行施工質(zhì)量把控的情況。如：在靜壓錨桿樁施工中，由于老建筑空間的限制，鋼管樁每段配置 2.3 m、2.5 m和 3.0 m，一根長 25 m 的樁需要采用電焊接樁 8～10 個接頭，對施工技術(shù)提出了新的要求。

3.2 外墻修繕

本工程保留南立面的泰山磚，西、北立面泰山磚部分需重新鋪貼新的泰山磚。在外墻小樣確定后的大面積施工時，發(fā)現(xiàn)色差巨大，不符合歷保中心的要求。

在水刷石施工過程中，通過會議討論，確定對水刷石破損部位和后期修補部位進行修補，以最大程度地恢復原貌；在施工過程中需對水刷石表面覆蓋的粉刷層進行清洗，復原為原始水刷石立面。但由于歷史原因，水刷石表面粉刷層多達6層，整體清洗后發(fā)現(xiàn)大面積斑駁的情況。這給水刷石表面的清洗修繕帶來了諸多不便。

4 技術(shù)管理措施

4.1 基礎加固技術(shù)管理

4.1.1 事前控制

(1) 嚴格審查圖紙，發(fā)現(xiàn)圖紙未明確靜壓錨桿樁焊縫等級，要求設計單位注明并最終確定焊縫等級為二級焊縫。

(2) 審查施工組織設計和施工方案，確保本工程設計方案和施工方案均經(jīng)過歷史保護中心組織的專家論證，并作為施工質(zhì)量管理的依據(jù)。

(3) 對于出現(xiàn)不能根據(jù)規(guī)范驗收的情況，首先要召開專題會議進行專門討論。如靜壓錨桿樁某些驗收規(guī)范并不適用于本工程，首先要求設計確認，再召開專家論證，并根據(jù)論證結(jié)果作為技術(shù)管理依據(jù)。

(4) 審查施工單位資質(zhì)及特種人員如樁工、焊接工人的資格等。

(5) 在對原材料進行檢查時，要嚴格檢查鋼管樁外觀尺寸、產(chǎn)品合格證及強度檢驗報告，檢查接樁用焊條的合格證書和檢驗證書；必要時應進行送檢。

(6) 檢查壓樁用壓力表是否經(jīng)過標定并在有效期內(nèi)。

4.1.2 事中控制

加強現(xiàn)場巡視并如實做好壓樁記錄，重點記錄壓樁壓力表數(shù)據(jù)、每節(jié)樁壓入時間、樁垂直度、接樁間歇時間、樁焊接質(zhì)量及壓入深度，并做好內(nèi)部接樁記錄。

(1) 壓樁要求連續(xù)進行，減少接樁時間，中途不得長時間停頓。如必須中途停頓，應將樁尖停留在軟土層中且控制停留時間不超過 24 h。

(2) 壓樁應符合下列規(guī)定。

① 嚴禁基樁樁尖偏心受壓。

② 檢查確保壓樁千斤頂與樁段保持在同一直線上，千斤頂安放偏差不大于 2 mm。

③ 嚴格控制樁垂直度。采用經(jīng)緯儀在壓樁時進行全過程連續(xù)控制，樁段就位后加以校正，與上節(jié)樁保持在同一軸線上，垂直偏差不超過 0.5% 樁長。檢查鋼管樁內(nèi)襯鋼套放置是否合理。

④ 嚴格控制樁焊接接頭質(zhì)量。要求施工單位采用坡口焊，鋼管樁對口間隙控制在 2 mm，焊接質(zhì)量必須為滿焊且焊縫高度為 8 mm。

⑤ 嚴格控制電焊接后的停歇時間，要求大于 5 min。

⑥ 嚴格控制每一根樁壓樁后的壓力值，并通過樁頂標高和壓力值綜合判斷。

針對本工程焊縫較多的特點及焊縫等級要求，在技術(shù)管理過程中重點對口間隙、焊縫高度、焊接后停歇時間和垂直度進行重點把控。本工程對樁基施工進行全數(shù)旁站和檢查。為確保技術(shù)管理實施的有效性，對樁基施工檢查數(shù)據(jù)進行抽樣統(tǒng)計，共抽樣 101 根數(shù)據(jù)。通過圖 2 可以看出，技術(shù)管理要點實施后，鋼管樁的施工合格率達到 92%以上，高出規(guī)范和設計要求標準。

圖2 樁基施工數(shù)據(jù)抽樣統(tǒng)計

(3) 封樁是樁施工的關(guān)鍵，要保證封樁前的孔壁清潔，并安設好止水措施；樁帽采用的鋼筋和錨桿交叉焊接長度必須達到 80 mm 且雙面焊。

(4) 對建筑進行沉降觀測，要求施工單位務必做到每天報送本建筑和周邊建筑環(huán)境的沉降觀測，嚴格控制沉降量。

4.1.3 事后控制

(1) 施工結(jié)束后，做好樁的質(zhì)量檢驗，檢測比例符合設計和規(guī)范要求。

(2) 復測樁位偏差和樁頂標高偏差。

4.2 外墻修繕技術(shù)管理措施

4.2.1 事前控制

(1) 認真消化歷史保護中心修繕要求和施工圖紙，明確保護內(nèi)容和要求。

(2) 對外墻修繕和保護部位進行施工前拍照存檔，便于驗收比對。

(3) 施工前需對原墻面制作小樣，待歷史保護中心和業(yè)主等各方確認外貌、形式、材質(zhì)和色彩后，方可大面積施工。

(4) 嚴格審查外墻施工方案，如外立面水刷石清洗方案。

4.2.2 事中控制

(1) 小樣確定后，要求施工單位嚴格按照小樣工藝施工。

(2) 對于小樣確定后新做的泰山磚的整體效果與舊墻差別較大的情況，要求施工單位對大面積的飾面進行全面清洗；還原材質(zhì)和色澤后作為修復選材參照來制作新磚，保證后續(xù)的泰山磚整體效果。

(3) 水刷石立面的修繕。

① 要保證在對后加涂層清理的同時不破壞原有水刷石，花飾部位的清洗是水刷石清洗的重點。為了保證水刷石的清洗質(zhì)量，對水刷石清洗出現(xiàn)的問題進行了采樣。抽樣 5 個部位，各部位采樣面積為 100 m2并統(tǒng)計，檢查點數(shù)為 125 個，共發(fā)現(xiàn)問題 26 個。通過對以上問題的分析后，確定技術(shù)管理中重要的把控措施，具體如下：是否根據(jù)施工方案的修繕部位，采用已確定的修繕方法(如“振松法”“高溫蒸汽輻射法”)施工；高壓水槍參數(shù)是否按照小樣確定(如噴槍距墻面距離、噴壓、口徑)；是否采用相應的化學清洗劑清理(如對于難剝離部位的技術(shù)管理過程中，必須采用專用中性脫漆膏配合清理，保證水刷石表面不被損傷)。

技術(shù)管理措施確定后，對水刷石施工質(zhì)量情況再次抽樣檢查。采樣 125 個點，共發(fā)現(xiàn)問題 10 個。對技術(shù)管理措施前后對比，如圖 3 所示。

圖3 水刷石清洗技術(shù)管理前后對比

在水刷石施工技術(shù)管理前，水刷石清洗問題由抽樣樣本總量的 125 個中的 26 個減為 10 個，水刷石清洗合格率由 79.2% 提升到 92% (如圖 4 所示)，滿足了業(yè)主要求。

圖4 水刷石清洗合格率

通過以上措施，嚴格控制了水刷石的施工質(zhì)量，保證了歷史保護建筑外立面的修繕質(zhì)量。

② 水刷石施工。水刷石部位的鑿除應避免對周邊水刷石面層造成破壞，鑿除部位邊界需鑿毛，從而保證與原水刷石協(xié)調(diào)統(tǒng)一。控制好規(guī)格及水泥色澤配比，水泥:石子漿的配合比為 1:1.5，并加入 10% 石灰膏，面層六七成干后，方可允許洗刷面層。

水刷石的沖洗要求按由上往下的順序噴水，使石渣露出表面 1/5～1/4 粒徑并清晰均勻。不允許表面顏色發(fā)暗或明暗不一。

拼色處理是外立面質(zhì)量把控的重點之一。施工前要做小樣，并經(jīng)設計、業(yè)主及歷史保護中心確認后，方可施工。對于大面積斑駁情況，采用薄型涂料覆蓋和嚴格控制涂料厚度來保證色澤協(xié)調(diào)。水刷石修繕要石粒清晰、色澤一致，保留原水刷石的滄桑感。

(4) 施工過程中，要根據(jù)原圖片與現(xiàn)場施工的對比，保證建筑外墻的“修舊如舊”。

4.2.3 事后控制

對修繕后建筑進行拍照留存，并歸類資料。

5 結(jié) 語

從該歷史保護建筑技術(shù)管理實踐可以看出，對于歷史保護建筑的改造修繕，外墻修復要根據(jù)相關(guān)的歷史文化風貌區(qū)和優(yōu)秀歷史建筑保護條例及修繕技術(shù)上的規(guī)范進行技術(shù)管理。建筑的安全是前提，可通過基礎托換技術(shù)來保證既有建筑結(jié)構(gòu)的安全性。該類建筑的修繕要遵循“修舊如舊”“保持原真性”，盡最大努力，最大程度地恢復建筑的原始風貌，保護建筑的歷史文化價值。對基礎加固和外墻修復施工過程中出現(xiàn)的問題，以及所采取的技術(shù)管理措施，都為今后的歷史保護建筑改造修繕項目采取的有針對性的技術(shù)管理措施，提供了參考。