斩假石修复施工技术在历史保护建筑中的应用
2020-03-01曾维强黄泽志上海建工五建集团有限公司上海200063
曾维强,潘 峰,黄泽志(上海建工五建集团有限公司, 上海 200063)
1 工程概况
上海广东路 102 号优秀历史建筑,地处上海历史保护外滩繁华地段,东接外滩五号及中山东一路、西临四川中路、北靠普益大楼优秀历史建筑、南临广东路。建筑建于 1914年,原名三菱洋行,现名懿德大楼,是 1 座 4 层大楼,建筑高度 18.74 m,总面积约 3000 m2。原有房屋为砖木结构,在经过局部拆除重建后,附楼为钢筋混凝土结构。该建筑坐北朝南,西南转角嵌入半圆形塔楼作为立面构图中心,在底层入口处切成平面形,顶部出檐后又做成圆柱状。
2 斩假石修复方案概述
2.1 建筑外立面现状
懿德大楼的外立面为三段式。大楼沿广东路南立面、四川中路西立面的 1~4 层均采用斩假石外墙装饰材料。经过现场检查,外立面斩假石存在被后期污染等破坏损伤现象;外墙斩假石饰面多处存在水泥修补痕迹,局部严重风化、石块间拼缝变大。此外,外墙上存在泛光灯。建筑东立面被后期违章加建了玻璃幕墙、钢楼梯、烟囱和电线等附属物,门头上存有新砌砖墙。此类问题都给修缮过程带来了较大困难。
2.2 斩假石修复方案概况
懿德大楼以南立面、西立面为重点保护修缮部位。外墙斩假石修复按照样板引路指导施工,选取南立面相邻的 3处 1 m2外墙先制作斩假石修复样板;待设计、业主、专家现场确认效果后再进行大面积施工。为了使斩假石花纹、颜色和建筑原貌保持一致,制作斩假石需要调配合适成分的集料,并采用规定的集料和配合比投入颜料。经一段合理时间的斩琢加工后,制品表面显露出来的色调及形成的花纹,可比较好地重现历史建筑原来的风貌。拆除东立面后期违章施工加建的玻璃幕墙、楼梯及烟囱,凿除现有东立面外墙抹灰饰面,并对破损砖墙进行专项修补。东立面施工按照南立面和西立面外墙斩假石整体风格重新制作斩假石,并保持颜色一致。
3 斩假石修复施工技术
3.1 斩假石工艺简述
斩假石,又称“剁斧石”,是用石粒(粉)、石屑、水泥等加水拌合抹在建筑物表面,待凝固硬化后,用斧子、剁斧、凿子等工具进行剁琢加工而形成像天然石般有规律石纹的一种人造石料装饰。制作时用水泥作胶结材料、天然石屑作集料,同水颜料一起拌和成砂浆,抹在建筑物的表面或塑制成建筑装饰构件;待其凝固并有一定强度后,再用斩斧、凿子等工具进行斩琢加工。斩假石使用不同成分的集料,经斩琢加工后的制品表面的石屑色彩及形成的花纹也有所不同。制作斩假石的颜料,需选取遇碱不变质、遇日光不褪色、遇水不会溶解的上等矿物质颜料。
对应用了斩假石修复施工技术的上海大世界主体建筑外墙、上海南京西路 108 号金门大酒店外墙、上海国和路 346 号江湾体育场、上海广东路 102 号原懿德大楼等众多优秀历史建筑进行调研、统计发现,斩假石较多应用于仿古典主义、新古典主义建筑风格的外墙中。欧式古典主义建筑类型风格中常见外立面采用三段式、爱奥尼柱等装饰风格,外墙斩假石的应用增添了庄重的古典主义气息风格。这种工艺材料适用于各类建筑的墙面、墙裙、柱子、台阶、门窗套等工程部位,经常被用作建筑物的外墙装饰。斩假石能使墙面具有天然石材质感,具备外观大方整洁庄重美观的效果,是一种很好的外饰面装饰材料,不仅可用于历史保护建筑的外墙修缮施工,还经常用于新建建筑外墙的仿古、复古风格装饰。
3.2 斩假石施工工艺流程
施工准备→基层处理→外墙结构修复→吊垂直、套方、找规矩→贴灰饼→底层抹灰→中层抹灰→弹线、粘贴分格条→抹面层水泥石粒浆→斩剁面层→检查验收。
3.3 施工技术步骤要点
(1)基层处理。若外墙原有斩假石被后期施工所覆盖的,可先采用中压水枪喷水清洗。如由于涂料污垢等的附着力很强难以清洗干净时,采用高压水枪喷水喷射清洗,控制好合适的压力和距离,以 60° 夹角喷射于墙面上,达到清洗掉表面的尘渣和重涂料、重新展露出外墙原有斩假石的整体效果。中低压水枪清洗后需待水分自然干燥蒸发,避免中低压清洗给墙面造成泛碱现象;水分干燥蒸发后,开始针对墙体破损部位和外饰面的修补施工。
若老建筑外墙存在空鼓、开裂较多、大面积脱落、平整度太差等情况,则需将原有外饰面和抹灰基层人工剥落凿除。人工手持扁平冲击钻与墙面成 45°~60° 夹角,凿除原外墙抹灰至砖面层。凿除时要避免对砖面层的破坏。
(2)外墙结构修复。若建筑外墙存在砖块破损严重情况,则先对墙面的基层采用清水冲洗清理,人工清理疏松砖片;再利用保留比较完整的老砖块,将外墙疏松砖块进行替换;再针对墙体开裂情况,采取开切 V 字槽防裂纤维砂浆、无机灌浆法、墙砌等手段修复。基层经处理清洁后,采用膨胀螺钉或锚钉将镀锌钢丝网或耐碱玻纤网格布固定在砖墙基层,特别是针对外墙的阳角、阴角部位需加强镀锌钢丝网固定,减小出现抹灰裂缝、空鼓、脱落的可能性。
(3)底层抹灰。墙体抹灰找平,要用线坠吊垂直线,贴灰饼找直。抹灰前先浇水以充分湿润墙面(水要浇透浇匀),制作灰饼。抹灰厚度控制在 12 mm 内。抹灰完成后使用靠尺刮平压实,用木抹子槎平搓毛或划毛[1]。
(4)中层抹灰。斩假石中层抹灰采用 1∶2 水泥砂浆。
(5)弹线、粘贴分格条。待抹灰中层 6~7 层干后,要浇水湿润中层抹灰,并满刮一道水灰比为 0.37~0.40 的素水泥浆,按设计要求弹线分格、粘贴分格条。当设计无要求时,也要适当分格,用素水泥浆把分格条贴好。弹线、粘贴分格条。
(6)抹面层水泥石粒浆。待分格条有一定强度后,便可抹面层水泥石粒浆;先抹 1 层素水泥浆随即抹面层。面层使用 1:(1.25~1.5) 的水泥石粒浆。石粒粒径宜为2 mm 白色米粒石,内掺 30% 粒径约为 0.3 mm 的白云石屑。面层石粒浆的配合比一般为 1:(1.25~1.5),稠度为 50~60 mm。面层石粒浆一般分两遍成活,厚度不宜过大,一般宜为 10~11 mm。先薄薄地抹 1 层砂浆,待稍收水后再抹一遍砂浆与分格条,再用刮子赶平。待第二遍收水后,再用木抹子打磨拍实,或用铁抹子横竖反复压几遍直至赶平压实,上下顺势溜直、边角无空隙,不得有砂眼。石粒浆抹完后,随即用软毛刷蘸水顺纹清扫一遍,将表面浮浆(水泥浆)清扫刷掉,直至露出的石粒均匀一致。面层完成后不得受烈日暴晒或冰冻,面层抹完后间隔约 24 h 浇水养护[2]。
(7)斩剁面层。抹好后,常温下隔 2~3 d 后可开始试剁,在气温较低(5 ℃~15 ℃)时,抹好后隔 4~5 d 后可开始试剁。试剁以墙面石粒不掉、容易剁痕、声音清脆为准。斩剁顺序一般遵循“先上后下,先左后右,先剁转角和四周边缘、后剁中间墙面”的原则。转角和四周应剁水平纹,先轻剁一遍,再盖着前一遍的剁纹剁深痕。剁石时用力要均匀一致,剁纹深浅要一致,垂直于大面,顺着一个方向剁,以保持剁纹均匀。一般剁石的深度以石粒剁掉 1/3 比较适宜,使剁成的假石成品美观大方。墙角、柱边的斩剁,宜用锐利的小斧轻剁,以防掉边缺角。斩剁完成后墙面应用水冲刷干净,并按要求修补分格缝。斧子斩剁加工。
3.4 斩假石修复施工的质量控制措施
外墙斩假石所用的水泥、石粒等材料,在进场时要根据要求提供相关的检测报告,并在现场进行抽样复试检验。所用水泥必须采用同一批次产品,防止成分差异造成色差。斩假石外墙施工常见产生的质量缺陷或质量问题有空鼓、裂缝、剁纹沟槽粗细不均匀等情况。
为减少及避免斩假石墙面存在空鼓等质量缺陷,应由专业质量检测人员手持检测锤轻轻敲击外饰面,或结合红外热成像仪无损检测外饰面。当发现存在大面积空鼓时需查明原因,并且必须铲除干净、重新施工。当发现局部存在空鼓等缺陷时,用切割机沿分块缝割开,铲除空鼓的斩假石区域,将基层面扫刷冲洗干净。薄薄刮一层聚合物水泥浆,随即抹面层。面层配合比同原用石粒浆,抹的厚度使之与相邻的面层一样平。用抹子横竖反复压几遍,使表面密实。新旧抹面结合处要细致抹压密实。抹完用软毛刷蘸水把表面水泥刷掉,露出的石粒均匀一致。隔日遮盖,防晒养护。
斩假石表面剁纹应均匀顺直、剁纹沟槽粗细深浅一致,阳角处应横剁,并留出不剁边条,楞角无缺损,不得有漏斩。当水泥石粒浆面层抹完后,经过湿养护,在墙边弹边框线、顺线,沿线斩剁确保斩剁纹顺序均匀。斩剁前先试剁。操作工需要经过培训及样板块的学习,掌握斩剁技巧,用力均匀,移动速度一致,剁纹深浅一致,纹路清晰均匀;保持剁斧的锋利,选用专用设备工具要得当。根据饰面不同的部位采取相应的剁斧和斩法。边缘部分应用小斩斧轻剁,剁花饰周围应用花锤,而且斧纹应随花纹走式势而变化,纹路应互相平行,均匀一致[3]。
4 结 语
本次外墙修缮恢复了历史保护建筑初建时的斩假石外立面风貌,展示了外墙斩假石的原始效果,再现了外墙的历史原貌。历史保护建筑的修缮再利用并升级改造,已成为城市有机更新中传承历史文脉的潮流趋势。对历史保护建筑修缮关键技术进行不断创新研究的总结,有效提高了既有建筑的结构安全稳定性,延长建筑的使用寿命,既符合“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的文物工作方针,又达到了修旧如故、去伪存真、保留历史材料和风貌的目的。