现代科技在历史风貌建筑修缮维护中的应用

姚雨生

天津是中国近代北方重镇，开创了从晚清洋务运动开始的中国近代工业文明。由于其工业发达，经济繁荣，城市中遗留下来各个时期、多种风格的建筑，它们见证了天津从被迫开埠到如今150多年的历史变迁，是一座万国建筑的城市展览馆。这些历史风貌建筑历经风雨、战火及人为破坏，不管是建筑表层还是内部结构、附属设施、使用功能，都遭到了不同程度的破坏。本着对历史负责任的态度，近20年来，天津风貌建筑管理单位对现存的历史风貌建筑进行了大规模的整修，使得这些建筑重新焕发了生机与活力，为这座城市增加了一道靓丽的风景。在维护改造过程中，使用傳统和现代技术相结合的方法，在保障建筑结构安全的前提下，使历史建筑展现了原有的风采。

一、检测技术

使用三维激光扫描技术手段来代替人工检测，可以实现精度测量和精准检测，又可以省却大量的人工成本，同时又避免了人工检测取芯对建筑物结构带来的破坏。

三维激光扫描技术是不同于传统的高精度测绘技术，它利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，将各种实体或实景的三维数据完整地采集到电脑中，进而快速复建出被测目标的三维模型，为保留建筑的原始风貌提供了精准的数据。无损检测技术的应用使得可以在不破坏建筑物构建的基础上，对构件内部异常及缺陷进行检测，为建筑结构的修复提供了有效的依据。

现代化检测手段的应用，为保护历史风貌建筑提供了有力的技术支撑，使我们能够更加全面具体地了解建筑物的真实情况，维护方案做到有的放矢。

二、地基基础维护技术

天津是一个滨海城市，地下水位高，土壤含水率高，盐碱度大，容易对地基、基础造成腐蚀伤害。因此，多数风貌建筑都存在不同程度的基础受损现象，严重危害着房屋的安全使用。

地基基础的加固多采用扩大基础面积来提高原有基础承载力。扩大的基础宽度要视建筑物结构状况而定，开挖的过程中，要对原基础的基底部分进行承载力加固处理，对地基有空洞的部位灌入掺有速凝剂的水泥浆液加固地基，使地基变形得到稳定和遏制。同时，将扩大基础的钢筋与原基础相连接，浇筑混凝土使之成为一个整体，共同作用，提高了基础的承载能力。

在历史风貌建筑的维护过程中，防潮层的修复也是一个普遍问题。传统的防潮层施工往往需要破坏墙体，这对于具有保护价值的建筑物来说可能会造成不可逆的损害。因此，对于老建筑的防潮修复，经常会采用墙体内部化学注射法进行。这种修复方法是先用设备在墙体底部钻孔，然后将特种防水剂沿钻孔注入墙体。防水剂一方面会通过毛细作用进入墙体材料中，另一方面会沿墙体内裂缝、薄弱带渗透流动扩散，使钻孔周围墙体的毛细系数降低，形成膜状的整体，从而达到防水、防潮的效果，这种方法业内俗称为“扎针治病”。这种方法对老建筑的破坏程度小，经过处理可几乎不影响外观，且操作方便，根据注入浆体的不同，可以适应不同的地质条件，是一项很有发展潜力的新技术。

三、主体结构及墙体维护技术

风貌建筑主体结构的构件及墙体按照正常的设计年限，一般不超过50年。天津处于地震多发带，1976年的唐山大地震就对天津的建筑物造成了大量的破坏，但由于当时财力、物力、重视程度的影响，只采取一些临时性措施加以补救。通过管理单位加大风貌建筑的整修力度，这些问题逐渐得到了解决。

墙体开裂是结构问题中最常见的问题。因此，我们可以根据裂缝的宽度和性质进行有针对性的维护。简单的就可以将裂缝进行剔槽、灌浆处理；严重的采用双面钢筋网水泥砂浆外包加固法对开裂墙体进行加固补强，提高了砌体的抗剪和抗拉能力。但这两种方法都需要注意施工过程的监控，防止对老旧墙体的二次损坏。

对于风貌建筑中的梁、板、柱这些重要结构部件，目前比较成熟的做法就是采用碳纤维复合材料加固法。把碳纤维用含浸树脂系粘贴剂贴合在混凝土构件受力部位，使之与基体合为一体，共同作用提高结构构件的承载力，减少构件的变形和控制结构裂缝扩大。这种加固方法的优点是：一是抗拉强度，且自重小；二是具有很高的刚度；三是抗腐蚀性能和耐久性好；四是抗疲劳能力强；五是结构外观和尺寸不会出现明显变化，修复加固效果好；六是施工过程简单，大部分为手工操作，无需特殊的装备，不需要特别的技术工人，无需焊接，没有噪声。

伴随着工程技术的进步，风貌建筑也在新技术、老经验的作用下以新的面孔展现给世人。作为管理单位，需要将工程实践中的经验加以总结，并不断将新技术、新知识充实到实际维修工程中去，为这些承载历史的风貌建筑展现往日风采起到更大作用。

王春敏/责任编辑