石库门风貌建筑外立面的施工技术

马晓辉

上海建工四建集团有限公司 上海 201103

1 工程背景

中国共产党第一次全国代表大会纪念馆（以下简称“纪念馆”），对于维系中国共产党人历史、现在和未来的精神血脉，教育引导全国广大党员在新的历史起点上凝心聚力，进行伟大斗争、建设伟大工程、推进伟大事业、实现伟大梦想，具有重大现实意义和深远历史意义。

纪念馆毗邻中国共产党第一次全国代表大会会址（以下简称“会址”），位于上海市新天地石库门历史风貌保护区内（图1），总建筑面积9 690 m2。地下1层，层高10.15 m，建筑面积6 780 m2，主要功能为展厅、陈列厅、文献库房、设备机房。地上1层，建筑高度为12.5 m，建筑面积为2 910 m2，主要为入口门厅、过厅、多功能厅、贵宾接待厅等。

图1 纪念馆外景

2 石库门风貌建筑立面特色

建筑凝练石库门传统元素，风貌和尺度呼应会址。纪念馆建筑立面传承会址风格并利用现代建筑手法创新石库门文化形式，诠释“源起石库门，走进新时代”精神。将“石库门中的伟大开端、石库门中的开天辟地、石库门中的精神家园”作为总体原则，赋予纪念馆“讲述建党故事、彰显建党初心、弘扬建党精神”的使命[1-2]。

2.1 建筑外立面

外立面延续清水外墙的传统风格，提升门头、山花、门楣、拱券的红色内涵。建筑整体为灰色砖砌立面，局部以红砖拼花及斗拱装饰，建筑每侧均有石库门意象的拱券作为立面装饰（图2），与会址、石库门历史风貌一致。立面墙砖采用新制标准清水砖，既融入石库门建筑群，又体现新馆的厚重感[3-5]。

图2 建筑外立面

2.2 建筑“第五立面”

屋面采用小青板瓦、“老虎窗”元素，延续建筑肌理。建筑“第五立面”为具有石库门特色的双坡小青瓦屋面，建筑高度顺应了历史街区天际线的起伏节奏。主楼借鉴传统老虎窗自然采光功能，设置了电动采光天窗，将现代建筑做法与传统石库门风貌相结合（图3）。

图3 建筑屋面

2.3 装饰造型

石库门风格建筑是具有海派特色的建筑群体，带有浓厚的中西合璧的色彩，既有江南传统民居的空间组织，也有源自西方的山花、拱券。纪念馆继承了石库门的经典元素，在门楣及山花的设计上采用了“原点开端、旭日东升”的理念；在拱券设计上效仿周边建筑及会址，呼应历史、传承文脉（图4）。

图4 主楼东北立面

3 工程特难点及技术路线

1）砖、瓦材料选材要求高、难度大。纪念馆外立面面积约2 680 m2，屋面瓦面积约1 030 m2。通过众多试样对比，现代材料制砖在观感效果的灵动性等方面无法替代古法黏土窑砖瓦，大面积清水墙砖沿用会址建筑的窑砖。因土坯材质和排碱沉浸期、烧制工艺等因素，烧制成形的砖瓦在几何尺寸、表观质量、色差等方面存在较大的差异，清水砖、瓦材料的筛选难度相当大。同时，砖砌筑、瓦铺设所用材料需考虑材料对砖瓦泛碱问题引起的整体色差。因此，在砖瓦供应商选择方面，重点考察土坯原料成分稳定性和预留保障量、烧制窑种类和大小、厂区产量规模和排产情况等情况。同时，采取分筛选机制，挑选符合要求的砖瓦。

2）现代功能与传统工艺结合难度大。在满足建筑外墙清水、屋面青瓦传统古法砌筑、铺装工艺要求下，尚需提升纪念馆建筑严格的防水和节能功能（防水等级一级、保温热工性能小于0.8 kW/（m2·K）。砖、瓦饰面的刚性，与保温层、防水层的柔性，需进行安全可靠的有机柔和，砖砌拱券等外凸构件的构造措施安全性、可靠性要求高，特别是高12.5 m的山墙顶部富有大量山花、拱券装饰构造。在整体构造体系设计考虑防水、节能效果时，重点考虑清水墙体与结构拉结、清水砖拉结筋、拱券和山花细部节点构造等体系的安全性和可靠性。

4 “石库门风貌”立面施工技术

4.1 石库门风貌建筑外墙构造一体化构造

为了满足现代化防水、节能要求，以及石库门清水砖墙效果，通过制作等比例外墙样板，记录样板施工过程中各项工艺的优缺点，结合样板施工完毕后的整体效果，最终将清水墙构造设计成“砌体墙＋防水保温层＋清水墙外饰面”一体化，如图5所示。

图5 外墙一体化构造

4.1.1. 施工工序

结构墙面放线（拉结筋穿孔）→设置穿孔拉结筋→墙面粉刷、防水施工→轻钢龙骨安装位置墙面放线→轻钢龙骨施工→设置保温棉→防水透气膜铺贴→丁基胶带修补→绑扎钢丝网→水泥砂浆粉刷（防水保护）→拉结筋焊接→青砖、红砖砌筑→勾缝施工→表面清洗后作保护处理

4.1.2 防水构造施工技术

2.汽车产业链是大数据源。截至2017年末，全国民用汽车保有量已突破2.1亿辆，年新增汽车近3000万辆。汽车生产、销售、流通和使用的各个领域，都是每时每刻产生兆亿级信息的全球最大规模的大数据源。

1）双层防水措施。从绿色、环保、节能的现代建筑设计角度出发，选用岩棉板作为核心保温材料，不仅施工便捷、材料本身抗裂性高，还能够增强建筑防火性能。唯一缺点是岩棉吸水性过强，且水分容易累积在岩棉板内，长时间会增加保温层质量，导致岩棉板脱落。为保证外墙节能保温、防火等性能达到预期要求，于岩棉带外侧铺贴一层防水透气膜，岩棉带内侧涂刷防水涂料，预防外墙渗水进入岩棉板的同时，将墙内水汽通过防水透气膜向室外排出，形成防水保温一体化，实现建筑功能需求。

2）穿墙拉结筋处封堵加固。考虑到清水饰面墙体的整体稳定性，通过在内外墙间设置穿墙拉结筋的方式进行加固处理。针对防水涂料层与防水透气膜层在穿墙拉结筋部位被穿破的情况，采用多道施工工艺进行补强处理，以确保防水体系完整。即在拉结筋施工完毕后，在钢筋与墙体间的缝隙处用堵漏王进行填补，待12 h后再用相同的JS防水涂料，在以钢筋为中心的10 cm直径圆范围内进行加固补刷2～3遍；防水透气膜裁切及穿透处均使用柔性丁基防水胶带修补。

4.1.3 保温构造措施

根据保温热工性能小于0.8 kW/（m2·K）进行节能计算，外墙需设置厚40 mm岩棉板方可达到保温节能效果。根据DG/T J08-2126—2013《岩棉板（带）薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》，外墙采用岩棉板带作为保温材料时，应采用锚栓及碱网格布体系进行岩棉板的固定。但是受限于本项目的外墙一体化构造，采用锚栓固定时，锚栓钉将破坏防水层，造成渗漏隐患。故通过多方案技术研究，采取“板块幕墙龙骨构架”形式安装保温岩棉板块，替代常规锚栓固定方式。每隔400 mm设置竖向∠50 mm龙骨，形成桁架，将岩棉板镶嵌入桁架内，并用粉刷进行封闭处理。该方法既协调了保温与防水构造间的矛盾要素，又将整体墙面保温层进行网格化分块固定，规避了保温层整体脱离的安全风险。

4.1.4 墙体稳定性构造措施

为体现清水砖墙的灵动性，清水墙体砌筑采用古法工艺；“砌体墙＋防水保温层＋清水墙外饰面”的一体化构造措施，尚需考虑清水墙外饰面墙体的整体稳定性，特别是山墙高度达12.5 m。通过在砌体墙圈梁或结构梁外侧每间隔不超过3 m设置1道钢筋混凝土挑耳，辅助分担清水墙自重，并设置穿墙拉结筋将内外两墙连接形成一体，增强外墙整体稳定性、安全性。

结构层间挑耳设置：在砌体墙外侧0、2.8、5.8、8.8 m以及女儿墙压顶、山花坡顶处（构造圈梁或结构梁）均设置水平向钢筋混凝土挑耳，用以承担各分段内清水砖墙自重（图6、图7）。

图6 墙底挑耳

图7 层间挑耳

穿墙拉结筋设置：砌体墙粉刷后，根据清水砖块的几何尺寸进行墙面排砖放线，用以确定预埋穿墙拉结筋的开孔位置，确保后期砌筑清水砖墙时穿墙拉结筋正好位于砖块灰缝内，可以与灰缝内墙体通长拉结筋进行焊接连接，形成整体；防水涂料施工完毕后，使用植筋胶种植φ6 mm@480 mm穿墙拉结筋，拉结筋在砌体墙内侧设置钢板锚固，形成内外双墙间完整、牢靠的连接，避免了清水砖墙高宽比过大的倾覆问题。

4.2 清水砖外墙施工技术

4.2.1 选材

清水砖尺寸为230 mm×110 mm×45 mm，选用江苏地区非物质文化遗产古法窑砖，当地黏土手工制坯，砖坯叠入砖窑，天然气烧制。由于窑内温度不均衡、黏土土质差异以及手工制作尺寸偏差等因素，烧制而成的黏土砖需要从尺寸偏差、色差、棱角完整性等方面进行精挑细选。本项目采用2个阶段人工筛选，出厂前进行色差和尺寸偏差筛选；进场后进行棱角完整性筛选。最终在105万块黏土砖中筛选出35万块砖符合技术指标要求。

4.2.2 技术准备

外立面清水砖墙的排砖与放线，对砌筑完成的整体效果有着决定作用，特别是墙体拱圈门套部位、砖柱与门头拱券交接部位、凹凸部位的造型细部处理与砖块的搭接砌筑排砖尤为重要。通过BIM建模深化节点和砌砖排布，根据BIM模型数据进行现场实际完成面的放线（图8、图9）。在粉刷完成的保护层上，根据砖皮数尺寸每隔15～20皮沿结构四周一圈弹出砌筑水平与垂直主要控制轴线，并用红色油漆进行标记，供砌筑工人在砌筑过程中进行参考控制。

图8 清水砖墙BIM模型

图9 清水砖墙实样

4.2.3 砌筑工艺

清水砖墙采用一顺一丁、错缝搭接的砌筑方法。砌筑前在二结构墙体饰面上利用皮数杆进行放线。在砌筑前1～2 d进行待砌砖清洗工作，含水率控制在10%～15%。采用专业抗碱型黏结剂（PW503型）砌筑。每砌筑3皮砖开始在砖与二结构饰面间隙部位灌浆施工，灌浆高度不得超过表皮砖面的1/2。根据《营造法式》，砌砖灰缝工艺分平缝、契缝和元宝缝，纪念馆传承会址及周边建筑平缝风格。砌筑完成后采用专用填缝剂勾缝，勾缝采用定制工具以确保勾缝厚度匀直。

4.2.4 门头拱券

门头拱券采用清水砖垒砌的古法砌筑工艺，形成受力结构拱券；拱券砌筑时使用传统木模托与金属悬挂拉结系统相结合，辅以激光仪，修正拱券整体精确度。为使拱券砌块受力均匀、灰缝匀称，拱券砖块“梯形”加工精度需严格控制。门头的“旭日东升”造型砖和八字形砖采用专业厂家定制加工，加工前建立拱券砌块排版BIM模型并优化砌块尺寸，用木工班画线放1∶1大样，根据打样制作每块不同规格砖的模具。

门头拱券处砌砖，每道圆弧制作1套模具来控制每道砖缝在一条直线上，当圆弧砖块砌筑到大于45°时，砖块与砖块之间须设置T形防坠落挂钩，在原砖块立面用φ4 mm的三角钻头开孔挂φ3 mm的钢筋，用AB胶进行固定。

4.3 建筑“第五立面”

主、辅楼屋面采用具有石库门特色的双坡小青瓦屋面。屋面材料选用与会址同样的手工黏土烧制瓦；考虑到建筑比例关系，尺寸略大。为了保证整体屋面瓦片色泽效果，从50万块中筛选出25万块底、盖瓦。

铺设方法采用传统窝浆工艺，面盖瓦点粘法施工，并结合了现代防水及保温构造。在铺设青瓦前，先进行保温及防水施工，并用混凝土整浇层覆盖后，再进行屋面瓦铺设。其中主楼屋面设置排烟天窗，故在屋面整浇层混凝土施工完成后，采用钢架垫高后铺设硅酸钙板，再进行青瓦施工。辅楼直接在屋面整浇层混凝土上铺设青瓦。瓦铺设顺序为自下而上，每铺一道均需要拉线调直。

《营造法式》规定上下两底瓦之间相搭重叠部分占全瓦的4/10，即“压四露六”。清末民初建筑常常以“压六露四”或“压七露三”做法增强防雨的安全系数。本项目采用“压七露三”铺瓦，使得即使表面有一片瓦片破损也不会因此产生渗漏现象。瓦屋面每垅每米的底瓦约为20块、盖瓦约为28块，每3垅为一个组合施工段，自上而下进行铺设。每垅瓦片铺设到天沟处的滴水瓦和压顶头瓦时，须拉通线以控制瓦片进出，滴水瓦和压顶头瓦须采用砂浆窝实，两侧面砂浆收光。最后，使用传统拉通线结合激光仪的方法，对整体瓦屋面的顺直度和平整度进行实时监控与调整。

4.4 山花、拱券等装饰性构件构造

本工程山花、拱券等特殊造型立面效果复杂。为在满足设计效果的同时兼顾结构稳定性、安全性，采用了核心GRC预制构件＋拱形清水砖的方式进行施工。在外墙防水涂料及保温施工完毕后，将根据山花、拱券构造定制的∠50 mm龙骨钢架固定在混凝土结构上，再安装GRC预制构件，最后在GRC造型外侧垒砌清水砖，并将清水砖开槽固定于弧形拉结钢筋上，增加拱券的稳定性，解决了外立面复杂节点的砌筑问题（图10）。

图10 山花构造分解

5 结语

石库门是上海最具特色的建筑风格，是上海近代文明的象征，也是上海曲折岁月的历史缩影。石库门风貌外立面施工技术，探索了新式建筑理念与老式建筑风格的融合途径，解决了双墙连接构造、防水节点构造等诸多问题。本技术可为仿石库门风貌建筑外立面的修整、维护或者功能升级提供参考，在此类选用砖墙作为外饰面的仿古建筑中具有良好的推广性。