一种对建筑老马赛克地坪保护性切割的绳锯切割工艺——以保护建筑新康大楼为例

高臻

（上海住总集团建设发展有限公司 200011）

1 工程概况

该大楼于2006年由上海外滩投资开发（集团）有限公司着手保护整治并重新规划作为商业使用。根据设计院的图纸要求，将对新康大楼各楼层标高进行调整。由于各楼层存在着大量精美的花饰扇形马赛克（2mm厚），且均为手工制作而成，具有极高的艺术、科学、历史价值，现有的工艺难以复制出其精湛的拼花造型和包浆感、历史沧桑感。故业主要求尽可能对其进行保护性拆除以便后期全面恢复，我们根据对保护建筑构件的拆卸经验，通过大量的试验和技术创新，最终采用了一种基于绳锯切割的施工工艺，并针对性进行了工艺改进，最大程度对马赛克地面进行了拆卸。

2 方案比选和确定过程

（1）方案一：借鉴我司在“外滩源33号保护修缮工程”中对老缸砖的保护性拆卸方式，采用手工凿取结合纵向切割缝的方式。

外滩源33号地面花饰缸砖保护性拆卸拆卸的基本思路：对缸砖间的缝隙进行切割，对基层空鼓的部位先将基层敲击振松，后掏空基层下土体（掏空法），将缸砖连同水泥基层一同取下，再仔细将基层同砖面进行剥离。本次马赛克地坪拆卸参照缸砖拆卸拟定的拆卸思路：对已分块的马赛克周边缝隙进行纵向切割（深度20mm），后人工凿除基层获取马赛克块体（面砖连同一定厚度的基）。最后打磨基层至平整。通过对比分析，得出：采用人工凿取马赛克的方式，虽可以节省大量的设备费用，但是耗费大量的人工，且无法控制切割的平整度和厚度，一次切割面积小（经过试验，确保马赛克拼图完整前提下的极限分割尺寸：200×200mm），且废品率高达50%。综合考虑决定：不使用本方案。

（2）方案二：借鉴我司在“外滩15号中国外汇交易中心大楼修缮工程”中对保护空间上方地坪进行全切割去除的施工工艺对本次马赛克地坪保护性拆卸。

外滩15号保护空间上方地坪采用全切割方式去除老地坪：考虑到普通的拆除方式（打电镐及凿除）震动较大，易破坏下部保护部位天花。故采用全切割（先纵向沿分格缝切割分缝，后用锯片水平推进切割）的方式。取得了良好的效果。本次采用锯片全切割方式切割马赛克：先根据分块纵向切割，再依次进行横向推进切割。锯片切割的优劣分析：优势：①底面平整；②切割厚度可控。劣势：①分块小。②锯片片体和马赛克基层地面全部接触，接触面积大，锯片旋转过程中受振动使得马赛克产生裂缝或对加大已存在的裂缝衍射。③施工过程噪音大，扬尘多，环境影响大。④墙角处切割难度大。综上所述，采用锯片全切割的方式拆卸马赛克地坪，比方案一有了很大程度的改进，合格率提升至70%，但是基于分块仍较小、转角及墙角处切割困难、且环境污染较大，故仍不建议采用方案二。

（3）方案三：进一步借鉴我司在“松江广富林遗址F12房址土体搬迁保护工程”中采用的绳锯切割法进行马赛克的切割。

绳锯切割基本原理：通过切割设备的运转及导向轮组的配合收缩带有金刚石的绳锯，在一定速度下通过摩擦切断马赛克基层面，结合纵向分缝、开槽，最终使马赛克以块状形式被切割。通过对两个项目的特点进行对比分析后，我们认为采用绳锯切割的方法完全可以运用在本次马赛克地坪拆卸中，并取得良好的预期效果。由于马赛克的基层较硬，体量较小，且在楼内走道中进行，施工空间受限；广富林遗址较软，体量大，在室外施工不受场地限制。故虽采用同样的切割工艺，但是基于对象的差异性，需根据实际情况对工艺参数及方案进行调整。质量控制工作将围绕预定的目标展开深入探究。

3 方案确定后的技术参数改进，保证切割的良品率最优化

3.1 基于设备的改进

根据两个项目的体量差异，对广富林遗址土体切割的绳锯设备进行了改造，将大型设备改装成同功能的小型绳锯切割设备。

3.2 基于施工流程的改进：根据现场的实际情况增加了多种技术措施

（1）根据现场条件在需切割的地坪上划分分块切割钱。

（2）根据切割分块线，将切割机器放在合适位置并连接好电源，水源。

（3）使用锯片切割机，预先切割进行地坪走道两边的开槽。

（4）用锯片切割机按照预先划分的切割线进行地坪纵向分块。

（5）将绳锯设备，轴轮支架、切割线安装在需切割地坪的合理位置上。

（6）穿好切割线并用液压钳接好接头，按正确方法连接。

（7）开通水管，调节水流大小，通过控制器将链条收紧。

（8）操作绳锯切割机安全平稳进行切割。

3.3 确定合理的切割厚度

在确定的每块马赛克1200×600mm分隔尺寸下（为确保后续的铺贴可操作性），原则上尽可能薄地留存马赛克块体，但易引起基层断裂及裂缝产生。故在确定实际切割厚度前在试验区进行切割厚度确定试验，共计切割1200×600mm规格马赛克十五片（含面层厚度依次为20mm、30mm、40mm、50mm、60mm每种共三片）。对产生的裂缝数量、耗费的搬运人工及后续复原的难易度进行了综合讨论分析，最后得出：切割厚度40mm为理想厚度。

3.4 避免绳锯切割过程中因震动、障碍物及裂缝隐患对块体造成破坏的改进措施

（1）对绳锯进行适当改进（提高绳锯一定速度下运转时的切割分离度），以保证在有地下管线的部位及基层异常情况的顺利切割。

改进前的绳锯规格：钢丝绳10mm，每米20个金刚石串珠。中间直径4.75mm高强度钢丝绳（每股17根，共7股构成，配合钢弹簧固定环，确保在切割过程中金刚石串珠不移位。橡胶使用耐高温耐磨橡胶。金刚石串珠大小：10.5mm。改进后的绳锯规格：钢丝绳加粗至16mm，每米30个金刚石串珠。金刚石串珠加大至径20mm。其他参数不变。

（2）在有消防立管及线管、楼梯踏步周边等垂直障碍物附近适当增加导向轮以确保切割的顺利进行。导向轮组的主要作用：收缩、放张绳锯以保证整个切割工作的平稳。增加固定导向轮以避开立管（应绳索收缩始终成直线状态，如不增设导向轮，工作状态下会切断立管。）在高低不平处增加导向轮同样可以起到确保切割平整度的效果。

（3）对存在裂缝隐患的部位（地下暗埋管线处、立管周边等部位）需适当控制切割速度，经过试验得出：

①切割大面积时（主体），要求转速小、扭矩大、选择低速档：20m/s。

②切割小面积时（围边），要求转速大、扭矩小、选择高速档：25m/s。

4 结论

通过大量的试验和方案比选、改进，成功地对新康大楼各楼层的历史马赛克地坪进行了保护性分块拆卸，拆卸后的成品率达90%，这在整个上海地区实属首创并具有一定的指导意义。这样的工艺值得在同类型历史保护建筑因地基加固、结构调整而不得已要对原面层材料进行保护性拆除（日后重新复原）施工过程中推广使用。