一種對(duì)建筑老馬賽克地坪保護(hù)性切割的繩鋸切割工藝
——以保護(hù)建筑新康大樓為例

高臻

（上海住總集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司 200011）

1 工程概況

該大樓于2006年由上海外灘投資開(kāi)發(fā)（集團(tuán)）有限公司著手保護(hù)整治并重新規(guī)劃作為商業(yè)使用。根據(jù)設(shè)計(jì)院的圖紙要求，將對(duì)新康大樓各樓層標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。由于各樓層存在著大量精美的花飾扇形馬賽克（2mm厚），且均為手工制作而成，具有極高的藝術(shù)、科學(xué)、歷史價(jià)值，現(xiàn)有的工藝難以復(fù)制出其精湛的拼花造型和包漿感、歷史滄桑感。故業(yè)主要求盡可能對(duì)其進(jìn)行保護(hù)性拆除以便后期全面恢復(fù)，我們根據(jù)對(duì)保護(hù)建筑構(gòu)件的拆卸經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)大量的試驗(yàn)和技術(shù)創(chuàng)新，最終采用了一種基于繩鋸切割的施工工藝，并針對(duì)性進(jìn)行了工藝改進(jìn)，最大程度對(duì)馬賽克地面進(jìn)行了拆卸。

2 方案比選和確定過(guò)程

（1）方案一：借鑒我司在“外灘源33號(hào)保護(hù)修繕工程”中對(duì)老缸磚的保護(hù)性拆卸方式，采用手工鑿取結(jié)合縱向切割縫的方式。

外灘源33號(hào)地面花飾缸磚保護(hù)性拆卸拆卸的基本思路：對(duì)缸磚間的縫隙進(jìn)行切割，對(duì)基層空鼓的部位先將基層敲擊振松，后掏空基層下土體（掏空法），將缸磚連同水泥基層一同取下，再仔細(xì)將基層同磚面進(jìn)行剝離。本次馬賽克地坪拆卸參照缸磚拆卸擬定的拆卸思路：對(duì)已分塊的馬賽克周邊縫隙進(jìn)行縱向切割（深度20mm），后人工鑿除基層獲取馬賽克塊體（面磚連同一定厚度的基）。最后打磨基層至平整。通過(guò)對(duì)比分析，得出：采用人工鑿取馬賽克的方式，雖可以節(jié)省大量的設(shè)備費(fèi)用，但是耗費(fèi)大量的人工，且無(wú)法控制切割的平整度和厚度，一次切割面積?。ń?jīng)過(guò)試驗(yàn)，確保馬賽克拼圖完整前提下的極限分割尺寸：200×200mm），且廢品率高達(dá)50%。綜合考慮決定：不使用本方案。

（2）方案二：借鑒我司在“外灘15號(hào)中國(guó)外匯交易中心大樓修繕工程”中對(duì)保護(hù)空間上方地坪進(jìn)行全切割去除的施工工藝對(duì)本次馬賽克地坪保護(hù)性拆卸。

外灘15號(hào)保護(hù)空間上方地坪采用全切割方式去除老地坪：考慮到普通的拆除方式（打電鎬及鑿除）震動(dòng)較大，易破壞下部保護(hù)部位天花。故采用全切割（先縱向沿分格縫切割分縫，后用鋸片水平推進(jìn)切割）的方式。取得了良好的效果。本次采用鋸片全切割方式切割馬賽克：先根據(jù)分塊縱向切割，再依次進(jìn)行橫向推進(jìn)切割。鋸片切割的優(yōu)劣分析：優(yōu)勢(shì)：①底面平整；②切割厚度可控。劣勢(shì)：①分塊小。②鋸片片體和馬賽克基層地面全部接觸，接觸面積大，鋸片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受振動(dòng)使得馬賽克產(chǎn)生裂縫或?qū)哟笠汛嬖诘牧芽p衍射。③施工過(guò)程噪音大，揚(yáng)塵多，環(huán)境影響大。④墻角處切割難度大。綜上所述，采用鋸片全切割的方式拆卸馬賽克地坪，比方案一有了很大程度的改進(jìn)，合格率提升至70%，但是基于分塊仍較小、轉(zhuǎn)角及墻角處切割困難、且環(huán)境污染較大，故仍不建議采用方案二。

（3）方案三：進(jìn)一步借鑒我司在“松江廣富林遺址F12房址土體搬遷保護(hù)工程”中采用的繩鋸切割法進(jìn)行馬賽克的切割。

繩鋸切割基本原理：通過(guò)切割設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)及導(dǎo)向輪組的配合收縮帶有金剛石的繩鋸，在一定速度下通過(guò)摩擦切斷馬賽克基層面，結(jié)合縱向分縫、開(kāi)槽，最終使馬賽克以塊狀形式被切割。通過(guò)對(duì)兩個(gè)項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析后，我們認(rèn)為采用繩鋸切割的方法完全可以運(yùn)用在本次馬賽克地坪拆卸中，并取得良好的預(yù)期效果。由于馬賽克的基層較硬，體量較小，且在樓內(nèi)走道中進(jìn)行，施工空間受限；廣富林遺址較軟，體量大，在室外施工不受場(chǎng)地限制。故雖采用同樣的切割工藝，但是基于對(duì)象的差異性，需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)工藝參數(shù)及方案進(jìn)行調(diào)整。質(zhì)量控制工作將圍繞預(yù)定的目標(biāo)展開(kāi)深入探究。

3 方案確定后的技術(shù)參數(shù)改進(jìn)，保證切割的良品率最優(yōu)化

3.1 基于設(shè)備的改進(jìn)

根據(jù)兩個(gè)項(xiàng)目的體量差異，對(duì)廣富林遺址土體切割的繩鋸設(shè)備進(jìn)行了改造，將大型設(shè)備改裝成同功能的小型繩鋸切割設(shè)備。

3.2 基于施工流程的改進(jìn)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況增加了多種技術(shù)措施

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件在需切割的地坪上劃分分塊切割錢。

（2）根據(jù)切割分塊線，將切割機(jī)器放在合適位置并連接好電源，水源。

（3）使用鋸片切割機(jī)，預(yù)先切割進(jìn)行地坪走道兩邊的開(kāi)槽。

（4）用鋸片切割機(jī)按照預(yù)先劃分的切割線進(jìn)行地坪縱向分塊。

（5）將繩鋸設(shè)備，軸輪支架、切割線安裝在需切割地坪的合理位置上。

（6）穿好切割線并用液壓鉗接好接頭，按正確方法連接。

（7）開(kāi)通水管，調(diào)節(jié)水流大小，通過(guò)控制器將鏈條收緊。

（8）操作繩鋸切割機(jī)安全平穩(wěn)進(jìn)行切割。

3.3 確定合理的切割厚度

在確定的每塊馬賽克1200×600mm分隔尺寸下（為確保后續(xù)的鋪貼可操作性），原則上盡可能薄地留存馬賽克塊體，但易引起基層斷裂及裂縫產(chǎn)生。故在確定實(shí)際切割厚度前在試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行切割厚度確定試驗(yàn)，共計(jì)切割1200×600mm規(guī)格馬賽克十五片（含面層厚度依次為20mm、30mm、40mm、50mm、60mm每種共三片）。對(duì)產(chǎn)生的裂縫數(shù)量、耗費(fèi)的搬運(yùn)人工及后續(xù)復(fù)原的難易度進(jìn)行了綜合討論分析，最后得出：切割厚度40mm為理想厚度。

3.4 避免繩鋸切割過(guò)程中因震動(dòng)、障礙物及裂縫隱患對(duì)塊體造成破壞的改進(jìn)措施

（1）對(duì)繩鋸進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)（提高繩鋸一定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的切割分離度），以保證在有地下管線的部位及基層異常情況的順利切割。

改進(jìn)前的繩鋸規(guī)格：鋼絲繩10mm，每米20個(gè)金剛石串珠。中間直徑4.75mm高強(qiáng)度鋼絲繩（每股17根，共7股構(gòu)成，配合鋼彈簧固定環(huán)，確保在切割過(guò)程中金剛石串珠不移位。橡膠使用耐高溫耐磨橡膠。金剛石串珠大小：10.5mm。改進(jìn)后的繩鋸規(guī)格：鋼絲繩加粗至16mm，每米30個(gè)金剛石串珠。金剛石串珠加大至徑20mm。其他參數(shù)不變。

（2）在有消防立管及線管、樓梯踏步周邊等垂直障礙物附近適當(dāng)增加導(dǎo)向輪以確保切割的順利進(jìn)行。導(dǎo)向輪組的主要作用：收縮、放張繩鋸以保證整個(gè)切割工作的平穩(wěn)。增加固定導(dǎo)向輪以避開(kāi)立管（應(yīng)繩索收縮始終成直線狀態(tài)，如不增設(shè)導(dǎo)向輪，工作狀態(tài)下會(huì)切斷立管。）在高低不平處增加導(dǎo)向輪同樣可以起到確保切割平整度的效果。

（3）對(duì)存在裂縫隱患的部位（地下暗埋管線處、立管周邊等部位）需適當(dāng)控制切割速度，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出：

①切割大面積時(shí)（主體），要求轉(zhuǎn)速小、扭矩大、選擇低速檔：20m/s。

②切割小面積時(shí)（圍邊），要求轉(zhuǎn)速大、扭矩小、選擇高速檔：25m/s。

4 結(jié)論

通過(guò)大量的試驗(yàn)和方案比選、改進(jìn)，成功地對(duì)新康大樓各樓層的歷史馬賽克地坪進(jìn)行了保護(hù)性分塊拆卸，拆卸后的成品率達(dá)90%，這在整個(gè)上海地區(qū)實(shí)屬首創(chuàng)并具有一定的指導(dǎo)意義。這樣的工藝值得在同類型歷史保護(hù)建筑因地基加固、結(jié)構(gòu)調(diào)整而不得已要對(duì)原面層材料進(jìn)行保護(hù)性拆除（日后重新復(fù)原）施工過(guò)程中推廣使用。