吳 躍
上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063
歷史保護(hù)建筑——上海四行倉庫(圖1)位于上海市光復(fù)路1號、21號,為建于20世紀(jì)30年代的鋼筋混凝土建筑,修繕后建筑層數(shù)為地上6層,建筑面積25 550 m2。是1937年淞滬會戰(zhàn)中著名的“四行倉庫保衛(wèi)戰(zhàn)”發(fā)生地,于1994年被列入第二批上海市優(yōu)秀歷史建筑,2014年被列為上海市文物保護(hù)單位。2014年,上海市市委常委會討論對其實施保護(hù)修繕,設(shè)立抗戰(zhàn)紀(jì)念廣場,工程完工后是上海目前唯一戰(zhàn)爭遺址類教育基地。
圖1 西墻修復(fù)后實景
本次修繕項目受社會關(guān)注高,將于“8·13”淞滬會戰(zhàn)紀(jì)念日當(dāng)日舉行抗戰(zhàn)紀(jì)念活動儀式?,F(xiàn)場施工周期短,場地有限,多專業(yè)同時施工,對現(xiàn)場平面布置、資源配置、人員調(diào)配等施工管理提出了較高的要求。
1)經(jīng)歷“四行倉庫保衛(wèi)戰(zhàn)”后的大小不一的炮彈洞口、小型槍彈眼和大面積西墻殘損的水泥飾面粉刷層已被修復(fù),如何找出它們的準(zhǔn)確位置難度很大。
2)現(xiàn)西墻外飾面粉刷層被現(xiàn)代涂料覆蓋,必須將涂料飾面清洗干凈,恢復(fù)至1937年外墻原始的水泥抹灰飾面,施工過程中清洗方式及清洗質(zhì)量控制也是施工過程中的控制難點。
3)西墻彈孔輪廓和剝除粉刷面的老磚墻修復(fù)施工需考慮磚塊殘缺不完整、彈孔周邊老磚塊強(qiáng)度不足、施工體量大、工程工期緊張等因素,合理地采取現(xiàn)代材料和技術(shù)措施按時完成是一個亟待克服的技術(shù)難題。
4)西墻炮彈洞口防水防滲。炮彈洞口修復(fù)后外墻的空洞區(qū)域如遇大風(fēng)大雨天氣,雨水會順著外墻炮彈孔流入室內(nèi),嚴(yán)重影響室內(nèi)抗戰(zhàn)紀(jì)念館和其他區(qū)域環(huán)境。因此需要采取合理措施,既能防止雨水滲進(jìn)室內(nèi),又要保證西墻“修舊如舊”的整體風(fēng)格,對施工技術(shù)提出了較高要求。
根據(jù)四行倉庫探查結(jié)果,確立墻面分為殘損墻體修繕(圖2)和一般修繕2種做法[1-3]。
根據(jù)彈孔的破壞類型不同,方案在專家論證的結(jié)論基礎(chǔ)上,戰(zhàn)爭痕跡復(fù)原分為2種類型,分別是鑿除面層暴露紅磚墻面、暴露炮彈孔內(nèi)做襯墻。其施工工藝流程為:探查西墻炮彈洞口遺跡→西墻外飾面清洗→彈孔輪廓放樣定位→人工鑿除磚塊恢復(fù)彈孔輪廓→人工剝離粉刷飾面→彈孔輪廓及彈孔周邊內(nèi)墻磚加固處理→彈孔位置內(nèi)墻砌筑排水管道井→外墻憎水劑、增強(qiáng)劑處理→恢復(fù)外墻歷史滄桑質(zhì)感“修舊如舊”(圖3)。
圖2 殘損墻體修繕技術(shù)路線
圖3 西墻保護(hù)復(fù)原實施方案效果圖
先以紅外熱成像儀對西墻內(nèi)是否有洞口進(jìn)行無損勘察,結(jié)果表明西墻整個墻體由導(dǎo)熱系數(shù)相似的材料砌筑。同時,以攝影測量技術(shù)分析記錄有戰(zhàn)斗洞口的西墻歷史照片,繪制洞口還原定位圖。
在具備工作條件的區(qū)域進(jìn)行樣板制作,剝除墻內(nèi)面的后期粉刷后,初步探明現(xiàn)場墻體用紅磚、青磚2種磚材砌筑,其中大部分墻體為紅磚,小部分邊界不規(guī)則墻體為青磚,經(jīng)與歷史照片比對,得出結(jié)論:四行倉庫的初始墻體為紅磚砌筑,1937年戰(zhàn)后曾用青磚封堵炮彈洞口,再作內(nèi)外粉刷。
青紅磚砌筑邊界基本反映了當(dāng)時的墻體洞口情況,從而留存了極其重要的歷史信息。隨后,按洞口還原定位圖確定擴(kuò)大探查洞口位置,剝除相應(yīng)位置西墻內(nèi)抹灰面層,所展現(xiàn)的青紅磚的邊界與歷史照片一一吻合。
為確保保留部分西墻外飾面修繕后的建筑效果,使用噴霧砂清洗后期二次水泥砂漿加建粉刷面層(圖4)。首先在西墻外立面進(jìn)行噴霧砂清洗樣板(圖5),現(xiàn)場確認(rèn)效果后再進(jìn)行大面積的噴霧砂清洗施工。著重注意對水泥、骨料等材質(zhì)、顏色仔細(xì)考證,謹(jǐn)慎清理清洗,全面勘察,盡一切可能使原有建筑外立面的顏色與質(zhì)感得以恢復(fù),反映出建筑物歷史年代可讀性、可識別性的特點。
圖4 噴霧砂清洗西墻外飾面涂料
圖5 噴霧砂清洗樣板
其工藝就是通過空壓機(jī)和高壓儲氣罐將合適的清洗介質(zhì)以最合適的壓力和距離,以90°角噴射于墻面上,用機(jī)械方法將積存的污染物從墻面去除。清洗介質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)細(xì)砂,在清洗設(shè)備的密閉混合倉內(nèi),充分濕潤的每顆清洗介質(zhì)都包裹了一層水膜,包裹的水膜一方面與墻體先接觸,能夠充分起到保護(hù)墻體的作用,另一方面極少量的水分使用和霧化處理,在最大限度上避免了水分對墻體的影響。
本次共復(fù)原8處不規(guī)則外形輪廓的炮彈眼,8處彈孔輪廓周長73 m。因彈孔分布無規(guī)則,且大小不一,故存在彈孔輪廓精確定位難的問題?,F(xiàn)場通過勘測墻體磚塊,查找青磚填補(bǔ)的彈孔輪廓,并采取200 mm×200 mm方格定位放線(圖6、圖7),克服了不規(guī)則彈孔輪廓定位困難的技術(shù)難點。然后由作業(yè)人員沿輪廓人工使用切割機(jī)對外墻水泥抹灰基層剝離施工,在小心剝除西墻飾面層后,全面充分地查看原先的著彈部位,全部仔細(xì)標(biāo)識后,手持沖擊鉆鑿除彈孔部位磚塊[4-5]。
圖6 墨線方格切割
圖7 4#彈孔輪廓定位放線示意
后期涂刷的西墻外飾面層厚度約60 mm,黏結(jié)強(qiáng)度高,普通剝除極易損傷原紅磚體。先進(jìn)行剝除試樣比對,發(fā)現(xiàn)砂輪打磨效果最佳。
考慮到剝除面積大、剝除精度高,因此在鑿除前,將原飾面層作小塊畫格,再進(jìn)行手工鑿除(圖8),在剝除到接近磚墻面層時,改用砂輪小心打磨,以避免剝除飾面層時破壞原磚塊表面。
圖8 畫格與鑿除施工過程
4.5.1 炮彈洞口輪廓加固
首先,鑿除西立面外墻中填充的青磚,保留原有墻體的紅磚結(jié)構(gòu),使得炮彈孔的輪廓暴露出來。為將文物本身的改變破壞降到最低,通過在局部內(nèi)墻拆除時篩選留存的符合強(qiáng)度要求的舊紅磚替換不符合強(qiáng)度要求的外墻磚塊,并加固炮彈孔周圍零散的磚塊,檢查空鼓并修補(bǔ)。
之后,為確保洞口四周磚塊的穩(wěn)定,在彈孔輪廓內(nèi)側(cè)邊設(shè)置L形型鋼拉結(jié)磚塊,并使得L形型鋼與角鋼網(wǎng)架焊接連接。
為了保證L形型鋼與磚塊之間的連接牢固性,二者之間用碳纖維布通過專用黏結(jié)材料進(jìn)行包覆,并在其表面增設(shè)保護(hù)層。
4.5.2 磚墻補(bǔ)償性加固及防滲
因西墻磚塊在內(nèi)外飾面層剝除后,磚塊整體已較疏松,為確保墻體的長期穩(wěn)定和安全,在所有修補(bǔ)措施完畢后,還需要進(jìn)行補(bǔ)償性加固。
本工程采取如下工藝:在西墻內(nèi)側(cè)墻體的磚縫處鉆孔埋入不銹鋼拉結(jié)螺栓→在外墻內(nèi)側(cè)墻體表面鋪設(shè)角鋼網(wǎng)架,并使得角鋼與拉結(jié)螺栓焊接固定→澆筑內(nèi)襯墻→內(nèi)襯墻內(nèi)側(cè)墻體涂抹防水砂漿。為了進(jìn)一步增強(qiáng)外墻整個墻體的抗震性能,內(nèi)襯墻內(nèi)部鋼筋網(wǎng)架與周邊框架柱、結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行可靠的錨固連接。
另外,清理外墻外側(cè)墻體表面浮土、磚縫修補(bǔ)后,墻面表面涂刷防水涂料,然后依次刷涂增強(qiáng)劑、憎水劑。
4.5.3 西墻彈孔防水防滲
本工藝的思路是在不改變建筑外墻彈孔痕跡原貌的前提下,在西墻內(nèi)側(cè)砌筑厚150 mm的深灰色輕質(zhì)砌塊墻,輕質(zhì)砌塊墻三面砌筑對彈孔輪廓形成封閉管道井(圖9)狀態(tài),墻體做保溫處理,加設(shè)防水層、地面泛水和雨水管,確保外墻的防滲排水、建筑安全,另在一側(cè)開設(shè)檢修門(圖10),確保建筑維護(hù)便捷[6-8]。
圖9 輕質(zhì)砌塊墻管道井外側(cè)
圖10 檢修門
本工藝解決了殘損墻體修繕和戰(zhàn)爭痕跡復(fù)原的難題,尤其是粉刷定位切割及打磨技術(shù)解決了彈孔輪廓和鑿除粉刷層暴露紅磚墻面輪廓的精確定位難點,也有效地減少了原磚塊的損傷;磚墻洞口加固與保護(hù)技術(shù),解決了彈孔四周磚塊的穩(wěn)定、外墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,以及外墻的防滲排水難題。
本工藝操作簡單,工藝流程清晰易懂,普通施工人員容易操作,確保了殘缺墻體的安全穩(wěn)定性能和防滲水性能,并使施工的質(zhì)量、工期、成本均得到了有效控制,為項目的順利實施提供了技術(shù)保障,為今后類似項目積累了寶貴經(jīng)驗。
該工藝適用于普通建(構(gòu))筑物大型洞口保留及修繕施工,具有較好的社會效益和長遠(yuǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,具有積極的推廣價值。