历史优保建筑维修加固工程监理控制要点
2022-06-23蔡海涛
蔡海涛
(武汉现代工程建设监理有限责任公司,湖北 武汉 430000)
0 引言
武汉市某基督教救世堂既具有西方古典的英国基督教特色,其琉璃瓦屋顶又具有浓郁的中国特色。这种中西合璧建筑风格的历史优保建筑,是西方教堂中国地方化的典型作品。本文就该历史优保建筑维修改造的情况及监理工作情况进行简要介绍。
1 工程概况
1.1 建筑概况
武汉市某基督教救世堂建于1930年,由英国传教士范克林设计,系中西合璧式的建筑风格,红砖清水墙两层砖木结构,平面布局呈十字形,建筑面积约796 m2。于1993年被列入武汉市优秀历史建筑保护名单。
1.2 维修前状况描述
近年来由于承重结构老化,年久失修,以及教堂北侧的普爱医院住院楼的基坑施工对房屋基础造成扰动,致使救世堂的基础产生不均匀沉降,救世堂承重墙体连接处及端柱存在贯通性裂缝,木屋架斜撑支座局部下沉,檩条及挂瓦条下扰,屋面及墙体局部出现不同程度的渗漏。建筑存在较严重的安全隐患。
1.3 维修加固的目的
本次工程属于历史优保建筑加固排危及修复工程,目的是排除安全隐患,修复因自然环境、人力因素所造成的损伤,尽可能还原历史建筑原貌,维修前后效果见图1。
图1 维修前后正立面
1.4 维修加固的范围
①保护性拆除;②采用压力注浆法对基础进行加固处理;③对砖砌体墙体裂缝采用灌浆及钢筋网铺设相结合的方法进行加固;④对混凝土楼面、构件裂缝采取环氧树脂压力灌浆法进行修复;⑤木屋架修复及屋面翻修;⑥红砖外清水墙修复;⑦石材面修复;⑧木门窗的修复。
1.5 维修加固的原则
本工程所有修缮工作均以不直接损害历史建筑本身为前提;慎重对待体现历史建筑风貌特征的建筑要素或构件;对重点部位的修缮工作尽量做到可逆,以便今后采用更科学完整的方法重新修缮;凡必须修补、复原、新增的部位,应保持与原貌协调一致,并具有可识别性。
2 监理质量控制原则
1)坚持预防为主的原则,遵循“预防为主、动态管理、跟踪监控”的方法,事先对影响质量的各种因素加强控制,重点做好事前和事中控制,加强过程和中间产品的质量检查和控制(如外清水墙修复、木门窗修复工程)。
2)坚持以人为核心,监督施工单位的质量保证体系落到实处,强化施工单位的自检体系的运转,督促质检员到位与履行职责,严格执行质量的三检制度,在施工过程中解决所涉及的质量问题。要求施工单位配备有丰富仿古建筑施工经验的泥工、木工班组,同时也要加强培训,提高操作工人素质和业务水平;做好技术交底,使工人了解所进行的工作必须要达到的质量标准,以及必须把握好的技术难点。
3)坚持质量标准,以工程质量标准作为检查评价施工质量的尺度,严格执行各项监理工作程序。严格执行所有材料的进场检验及部分材料的送检复验。做到不合格的材料、构配件和设备不得投入使用。严格执行各道工序的质量验收制度,未经验收合格确认不得进入下一项工序施工[1]。
3 重点部位监理控制要点
3.1 拆除工程
1)保护性拆除
保护性拆除部位主要有木门窗等具有历史价值的构件。因现存历史原状的木质门窗腐朽破损严重,以及部分木窗所采用的为英国原装进口的彩色玻璃,故要求施工方对木门窗及玻璃的位置在图纸上做好标识,并登记编号后才能拆卸,进行记录翻样后按照原样修复窗扇,然后按标识重新归位玻璃及窗扇,以恢复历史原貌。
在监理过程中,对木门窗的拆除进行旁站监理,监督每扇门窗的拆除及编号放样,并保证每扇木门窗都要进入仓库进行妥善保管,以便修复后继续使用。
2)一般性拆除
一般性拆除部位为:拆除现有违章搭盖;拆除后期装修中的广告招牌,铝合金、塑钢材质的门窗;拆除外立面后期添加的雨棚、空调机支架、防盗网格栅、接线盒、电缆线等弃旧铁件,将留有的螺栓眼、钉眼等用微膨水泥填补。
在监理的过程中,要求施工方必须先熟知该部分构件与原结构的连接关系和构造情况后,才能采取先分离后拆除的方法,自上而下逐步解体拆除。同时要注意对原有结构的保护,防止拆除过程中对保护部位造成新的损坏。
3.2 基础注浆加固工程
注浆浆液为32.5#普通硅酸盐水泥,水灰比为0.6~2.0,同时掺入水泥用量3%~5%的膨润土以防止浆液离析沉淀。注浆施工采用内径50 mm花管钻孔注浆,桩长12 m~14 m,孔径100 mm,垂直高度偏差<1%。钻孔深度到位以后,每上提500 mm注浆1次,达到要求压力后,继续上提注浆,直至结束,如图2所示。
图2 水泥、钻孔注浆搅拌与施工
在基础注浆施工过程的监理中,严格监督控制注浆压力与流量2个注浆施工的重要参数,保证流量≤20 L/min,压力为0.2 MPa~0.3 MPa,以防止压力过低达不到加固效果,压力过高又对基础产生上抬的压力,对上部结构造成新的损害[2]。
3.3 砖砌墙体压力灌浆及钢筋网加固工程
此项加固工程对于恢复救世堂上部结构稳定性尤为重要,因此对出现裂缝的承重砌体墙体采用了压力注浆及钢筋网加固的双保险措施,如图3所示。
图3 水泥栏板和墙面裂缝修复
1)压力注浆加固
压力注浆加固是采用注浆器将配好的环氧树脂注浆液注入结构密封的缝隙内,利用注浆液固化后的粘接强度,从而达到修补裂缝并使结构回复整体受力的状态[3]。
在监理过程中,严格把控注浆的每一道程序,特别是控制注浆的环氧树脂注浆材料,以及注浆前的基层清理工作,并在注浆结束后,及时检查注浆修补的质量,以确保工程质量。
2)墙体钢筋网加固
开裂的内墙墙体采用双面钢筋网对拉焊接加固,开裂的外清水墙墙体采用内侧铺设钢筋网单面加固的方式。
在对该分项工程的监理中,要求施工单位在内墙对拉钢筋的埋设中尽量对墙体实施最小干预,然后对钢筋网的绑扎及焊接进行了严格的监督控制,保证此项隐蔽工程验收合格后方能进行砂浆面层的粉刷封闭。
3.4 屋面翻修
经对原屋面瓦卸除后发现,屋面挂瓦条及顺水条大部分已经腐朽,而且屋面原瓦片损坏较多,需要更换一批新瓦。在监理施工过程中要弹出每皮瓦的摊铺控制线,由下而上逐皮摊铺并及时固定,并且尽量将原有屋面瓦集中铺设在几个主要部位的大屋面上,将新瓦片铺设于不显眼的部位及较小的屋面,如图4所示。以实现在修复加固的基础上最大限度地保持历史原貌。
图4 屋面翻修施工
3.5 外清水墙的修缮
此分项工程是本次修缮工程的重点和亮点部分,尽量恢复原有的清水砖墙的质感与色彩,并保留历史的沧桑感和可读性,以损害最小的方式进行清洗修复,如图5所示。
图5 外清水墙修复
在此项工程的监理过程中,因为墙面风化较严重,要求全部使用手工操作,特别是对风化的墙面进行表面清除时,要求做到墙面的后期改造时既要附加粉刷及涂料层,又要不破坏历史原状墙面。在砖粉修补工序中,要求施工单位将原有外墙砖取样送到厂家进行砖粉配色,并在次要立面选取1 m×1 m的区域进行样板施工,然后请设计人员及建筑文物专家现场确认后才能进行大面积实施。
3.6 石材表面修复
在石材表面修复的监理中,控制要点主要有:要求施工单位使用中性清洗剂清洗涂料部分,用手工剥除水泥粉刷部分,以无损的方式清洗去除后期涂刷的涂料及污垢,尽量不破坏原有材质;如已有破损的石材,应采用同材质石材更换。尽量确保展示出历史原状的石材材质。
3.7 木质门窗修复
尽量保留原有历史特色的木窗(英国进口彩色琉璃玻璃),对受损较轻的木窗进行维修和归位,对部分构件腐朽的木窗进行部分构件更换,对腐朽严重的窗扇进行全扇更换。
在木质门窗修复的监理中,控制的要点主要有:窗扇必须先编号放样后修复更换,修复过程中必须对原有彩色琉璃玻璃进行编号并妥善保存,窗扇构件更换必须采用与原窗扇相同的连接样式、开启方式,并按照真实性要求,采用原材质、样式工艺进行制作,以达到最大限度的恢复门窗构件的历史原貌,如图6所示。
图6 玻璃窗、木窗的修复与保存
4 监理质量控制主要方法
1)对工程施工质量做好事前、事中、事后控制,做到主动监理、事前监理,使每道工序都处于施工单位的质量保障体系和监理单位的质量控制之下,将质量隐患消除在萌芽状态。监理人员在施工现场采用旁站、巡视、平行检验的方式,采取观察、测量、复检等必要的手段验证工程质量;对于基础、墙体加固注浆,以及外清水墙、木门窗修复等关键工序,采取了旁站的方法,加大对这些工序质量的动态跟踪监督,以确保整个修复效果。
2)在每个分项工程设置质量控制点。根据与施工单位共同制定的质量关键部位、重点工序重点控制,如基础注浆钻孔深度、注浆压力与流量,墙体加固钢筋网焊接与绑扎,清水墙表面清除、砖粉修复,坡屋面细部处理等。特别对于影响到结构安全和反映建筑原风貌特点的部位都应设置为重点控制部位。
3)严格控制原材料、半成品、构配件验收关。同时也对其存放、保管条件实行控制,如拆卸下来的彩色琉璃玻璃和窗扇。对于砖粉采购,要求订货时一次订足,避免因分批采购色泽不一致而影响整体观感。
4)加强与设计人员的联系,关键部位请专家来把关,力求做到外观达到设计效果。
5)督促施工单位做好成品、半成品的保护,并对施工单位成品保护工作进行经常性检查,如清水墙角、门窗玻璃等容易损坏的部位,要避免因成品保护不善而造成的二次返工和影响工程整体质量。
6)注意加强质量过程资料的监控,在施工中,监督施工单位的技术资料要做到及时、真实、规范、完整。同时监理资料也需达到以上要求,使工程资料形成一个有机的整体系统,能完整地反应整个加固修复的过程。
5 监理过程中BIM技术的使用
在此项工程的过程中,笔者尝试在项目管理过程中使用了BIM技术。虽然只是最浅层次的三维建模及三维渲染,但BIM技术在工程项目的建设和监理工作中依然起到了较大的作用,如图7所示。
图7 救世堂维修改造BIM渲染模型展示
1)三维渲染,宣传展示。经过渲染的三维模型可以大幅提高渲染效果的精度与效率,能为整个项目实现更为直观的宣传介绍功能。
2)精确计划,避免碰撞。有效地实现对施工及监理工作的前瞻和指导。
3)通过模型直观的效果,辅助业主与设计人员确定具体色彩的选择。比如室内地面的颜色就是通过在模型上调整测试选定了红色油漆的具体型号。
4)为项目投入使用以后的运行及维修工作也提供了便利的技术支持。
6 结语
综上所述,在历史优保建筑的维修改造中,一定要在传统的监理工作方法的基础上,结合历史优保建筑的特点,坚持以保护为首、修旧如旧的原则,在每个分部分项工程当中设置好监理控制要点,同时做好事前、事中、事后控制,以确保每个工序都是在有效的监控之中。同时也可以借助BIM技术为维修施工提供技术支持,使工程更加直观、精确。