吴远芳 赵怀江
山东羲之古建园林营造有限公司 山东临沂 276000
文保建筑的数据采集工作之所以重要,主要原因有两个方面。一是原有技术资料的缺失,由于文保建筑历史年代相对久远,使用时间也大多超过了50年,房屋建造时的图纸资料存在遗失的情况,在战争年代建造的近代建筑更是由于经济困难、人才短缺、战乱等因素,技术资料更是难以保存。二是现有检测技术手段在文保建筑上的局限性,文保建筑在修缮加固设计时,按照正常程序会先委托检测鉴定单位对其进行结构检测鉴定,但由于文保建筑的装饰、外立面等细部构造也都属于文物保护的范畴,在未确定其文物保护价值前,是不能够通过大规模拆除原装修装饰来了解建筑结构、建筑构造的真实情况[1]。
文保建筑修缮加固时,设计单位需要随着施工单位的进场施工进度,及时完善修正设计图纸。对于损坏严重的门窗、桁条、望板、角梁等构件,设计单位和建设单位也经常会给出按原样式进行更换的做法要求。因此,需要施工单位随着施工进度对文保建筑的各种数据进行采集反馈,帮助设计单位完善设计图纸,满足修缮加固工程的施工进度[2]。
文保数据采集工作主要可以分为实物保存、影像采集、测绘采集等几种形式,实物保存指直接保存更换下来的构件,比如更换的门窗,在实际施工中尽量完整的将现状门窗保留下来,编号收入工地临时搭接的库房,以便于在更换门窗时对原玻璃、铰链、涂装等细节进行参考、研究。
影像采集指通过摄影、摄像技术对建筑现状进行采集,测绘采集指施工单位的技术人员在脚手平台的近距离测量,并将数据绘制CAD图纸的形式。采集后的数据成果,应及时反馈给设计单位,并最终归入竣工资料存档。
屋面的修缮加固施工中,因为椽子、桁条、角梁、木屋架等木构件都是非抗震构件,对于此类构件,设计文件中往往给出按原样或传统做法进行更换的要求,结构专业施工图中一般并未标注构件的详细尺寸。但实际上,此类构件依然是受力构件,如果省略了科学定量分析的步骤,仅仅是照搬照作,在事实上会存在一定的安全隐患。而且近代建筑中的木屋架形式也绝非完全按照古建营造做法进行建造,比如原荷兰大使馆、海军医院、和记洋行项目中的木屋架均采用了近现代建筑中的三角形木桁架的结构形式,而不再是沿用传统的工程做法则例中的木构架。按照国家现行《木结构设计标准》进行计算复核满足要求后,再进行下料施工[3]。
木桁架弦杆、腹杆的内力计算,可以采用PKPM结构设计软件中钢桁架模块进行等荷载工况内力分析,求出各构件内力后,再按照《木结构设计标准》要求进行受拉、受压、受弯的承载力计算。
而对于做法超出国家标准规定的非抗震构件结构形式,可以搭建足尺模型进行静载试验,采用这样的方法,同样可以达到复核承载力的目的。无论是采用计算复核还是足尺模型静载试验,其目的都是为了以达到施工的科学严谨。
建筑的建造工艺是随着时代发展在不断的变化,伴随着新机具、新材料的出现,很多传统工艺、传统做法正在逐步被取代,尤其是新建筑材料的不断涌现。但在民国建筑的修缮过程中,往往还需要保留其特殊的历史韵味,新的建筑材料往往并不适用,比如蒸压灰砂砖、混凝土砌块不适合用于清水墙的砌筑,PVC落水管也同样不适用于外立面雨水排放设施[4]。
近现代建筑的建筑构造种类繁多,以内墙面装饰为例,就分为白石灰粉刷、木饰面、砖石材饰面、水磨石饰面、清水砖等,外墙的石碴装饰有水刷石饰面、斩假石饰面、干粘石饰面等。因此,在修缮工艺付诸施工前,施工单位需要提前采购不同的材料,采用不同的机具、配比进行样板施工,然后供设计单位、建设单位等共同比对、商讨,最终技术确认后再进行大规模施工。
文保建筑修缮工程中常会遇到失传的工艺做法,如果遇到仅依靠现有工人的技术也已经无法实现的情况,就需要施工单位积极地去市场上整合新的技术资源,以求最大程度地提高修缮施工的品质。海军医院项目中混凝土装饰构件的复原修缮,就采用了市场上较为成熟的GRC技术,取得较好的修复效果,降低了修缮的人工成本。而新兴的3D打印技术,目前对于大型构件的复原成本较高,但用以金属表面的纹饰处理和小五金件的复原,尝试性地小范围使用,可以取得出人意料的修缮效果。
对于文保建筑修缮工程来说,不断地关注社会上新的技术资源,加以科学的整合应用,也是做好此类工程必不可少的重要方面[5]。
根据文物部门统计,我们现存近代建筑数目众多,种类繁多、情况复杂,其修缮加固具有专业跨度大、工艺难度高的特点,其施工管理、施工组织难度也是高于一般加固工程。本文从科学的文保数据采集、科学的施工下料、科学的施工组织程序和科学的技术资源整合4个角度切入,结合具体实践的工程案例,对修缮加固科学施工的问题进行了探讨和总结,相信通过不断的总结和积累,一定能够逐步完善出一套科学合理的规范标准,为江苏的历史文化保护做出应有的贡献。