城市老式里弄建筑更新改造施工關(guān)鍵技術(shù)

王惠中

1. 上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103；2. 上海建筑改建與持續(xù)利用工程技術(shù)研究中心 上海 201103

上海擁有著大量的里弄建筑。這些構(gòu)成城市風(fēng)貌的里弄建筑，由于建造年代久遠(yuǎn)，加之長(zhǎng)期過(guò)度使用，故建筑內(nèi)部空間和功能已不能滿足現(xiàn)代使用要求，結(jié)構(gòu)性能也已老化和損壞。保護(hù)城市風(fēng)貌特征，提升居民幸福度，在保留原有風(fēng)貌下，進(jìn)行不抽戶式的里弄空間布局更新、使用功能完善以及結(jié)構(gòu)性能整體提升，這已成為城市有機(jī)更新全新思路下里弄更新改造的新趨勢(shì)[1-3]。

1 工程概況

春陽(yáng)里小區(qū)位于上海市虹口區(qū)東余杭路211弄，始建于1921—1936年，為典型的老式石庫(kù)門(mén)。主體為2層磚木結(jié)構(gòu)，局部3層閣樓，內(nèi)墻為磚墻，樓面為木擱柵地板，內(nèi)部空間布置緊湊，戶戶相連；外立面為清水磚墻、水刷石飾面，南立面為特色石庫(kù)門(mén)裝飾，屋面為四坡頂，上鋪黏土機(jī)平瓦。因年代久遠(yuǎn)，現(xiàn)已被列為上海市風(fēng)貌保護(hù)街坊（圖1～圖3）。

小區(qū)共有23棟單體，總建筑面積22 273 m2，約三千多名居民生活于此，由于人員超負(fù)荷居住，小區(qū)內(nèi)存在擅自加層、拆改等現(xiàn)象，歷史風(fēng)貌遭到嚴(yán)重破壞；房屋主體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，大量承重結(jié)構(gòu)變形損壞；屋面漏水較為嚴(yán)重。內(nèi)部設(shè)施陳舊，居民至今過(guò)著廚房合用、馬桶相伴的生活。

圖1 春陽(yáng)里小區(qū)鳥(niǎo)瞰

圖2 春陽(yáng)里小區(qū)風(fēng)貌

圖3 春陽(yáng)里外墻立面

為提升居民居住質(zhì)量，延續(xù)里弄風(fēng)貌，選取一棟單體進(jìn)行非抽戶式試點(diǎn)改造。內(nèi)部空間重新布局，增設(shè)廚衛(wèi)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)廚衛(wèi)獨(dú)立使用；最大程度地保留原有外墻，將內(nèi)部結(jié)構(gòu)整體置換為鋼結(jié)構(gòu)，提升結(jié)構(gòu)性能；對(duì)風(fēng)貌進(jìn)行修繕保護(hù)，重現(xiàn)里弄特色。

2 工程特點(diǎn)、難點(diǎn)

2.1 小區(qū)內(nèi)場(chǎng)地狹小、周邊環(huán)境復(fù)雜，施工組織難度比較大

小區(qū)內(nèi)布局緊湊，單體間呈矩陣式排列，單體間通道狹窄，主弄寬僅4 m，支弄才2.9 m。而施工期間，周邊單體內(nèi)居民正常生活。因此，如何在狹小場(chǎng)地內(nèi)，突破通道局限，確保周邊居民正常生活下進(jìn)行更新改造，需進(jìn)行精心規(guī)劃部署，施工組織難度大。

2.2 保留外墻下進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)整體置換，施工安全控制要求高

為提升結(jié)構(gòu)整體性能，將原有磚木結(jié)構(gòu)整體置換為鋼結(jié)構(gòu)，面臨著置換中保留外墻的穩(wěn)定、周邊單體的結(jié)構(gòu)安全和置換后新舊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等安全問(wèn)題。因此，置換過(guò)程中對(duì)施工安全控制要求高。

2.3 重現(xiàn)里弄原有風(fēng)貌，做到修舊如舊，技術(shù)難度比較大

由于人為破壞和自然老化，里弄風(fēng)貌有不同程度破壞而需保護(hù)修繕；同時(shí)結(jié)構(gòu)置換中，因施工需要致部分墻體無(wú)法完整保留，造成風(fēng)貌損壞需要復(fù)建還原。因此，如何利用現(xiàn)有技術(shù)去重現(xiàn)原有里弄風(fēng)貌，技術(shù)難度比較大。

3 主要技術(shù)方案

3.1 復(fù)雜環(huán)境下的里弄建筑施工組織

針對(duì)施工場(chǎng)地狹小、施工期間居民正常生活等情況，通過(guò)布設(shè)安全防護(hù)、設(shè)置施工和居民通道以及對(duì)施工場(chǎng)地方面進(jìn)行優(yōu)化部署，來(lái)確保施工改造可持續(xù)進(jìn)行，并將對(duì)周邊居民的影響降到最低。

3.1.1 ?周邊環(huán)境正常運(yùn)營(yíng)的安全防護(hù)和通道部署

利用主、支弄通道，在改造單元四周搭設(shè)施工圍擋，將施工區(qū)域進(jìn)行整體隔離，并留設(shè)施工通道和居民通道，確保施工和居民生活有序進(jìn)行（圖4、圖5）。主弄作為小區(qū)大型車輛主入口，在主弄內(nèi)搭設(shè)寬3.4 m、高3 m的鋼架平臺(tái)，平臺(tái)上方搭設(shè)施工腳手架和圍護(hù)，下方作為施工臨時(shí)通道并設(shè)置臨時(shí)大門(mén)，緊急情況下大門(mén)打開(kāi)，作為居民的應(yīng)急通道。在支弄內(nèi)架設(shè)鋼管腳手架和圍護(hù)，內(nèi)部設(shè)置施工和居民通道，局部狹窄區(qū)域僅設(shè)居民通道，鄰近單元的居民可通過(guò)居民通道到達(dá)最近出入口；對(duì)支弄內(nèi)腳手架進(jìn)行局部加固，提高底層步距，保障居民通行，利用厚50 mm夾心巖棉彩鋼板將施工通道和居民通道隔離，在通道頂設(shè)置雙層防護(hù)板，確保施工期間居民通行安全。

圖4 主弄通道示意

3.1.2 ?狹小場(chǎng)地下的施工組織部署

圖5 支弄通道示意

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，利用周邊拆遷空余場(chǎng)地，突破一般項(xiàng)目集中布置原則，將施工現(xiàn)場(chǎng)與材料堆場(chǎng)、辦公區(qū)域進(jìn)行分區(qū)布置，保證施工現(xiàn)場(chǎng)具備可施工空間；此外，所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件一律進(jìn)行外加工，在施工前一天運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，避免占用施工場(chǎng)地過(guò)多空間。

結(jié)合施工改造內(nèi)容，將單體內(nèi)各天井單元隔墻拆除，打通天井東西向通道，作為施工材料水平運(yùn)輸通道；施工過(guò)程中，根據(jù)天井大小，布置運(yùn)輸井架，作為施工材料垂直運(yùn)輸通道來(lái)提高施工的效率（圖6）。

圖6 施工總平面部署

施工現(xiàn)場(chǎng)通道窄、場(chǎng)地小，大型機(jī)械無(wú)法進(jìn)入，結(jié)合材料運(yùn)輸及構(gòu)件安裝空間，將施工構(gòu)件尤其大型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，化“大”為“小”，小推車駁運(yùn)，分段、分區(qū)拼裝施工；研制可伸縮的小型吊桿與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)組成可靠的吊裝體系，利用滑輪等裝置進(jìn)行構(gòu)件的吊運(yùn)安裝；布設(shè)泵管和長(zhǎng)臂汽車泵，兩者有機(jī)結(jié)合進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件澆搗，降低施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。

3.2 保留外墻下的結(jié)構(gòu)整體置換

架設(shè)臨時(shí)支撐保護(hù)保留外墻，保證結(jié)構(gòu)置換中外墻的穩(wěn)定；優(yōu)化置換基礎(chǔ)埋置深度和形式，避免置換土方開(kāi)挖造成鄰邊單體風(fēng)險(xiǎn)；利用內(nèi)嵌式連接方式進(jìn)行新舊結(jié)構(gòu)體系連接施工，保證置換后結(jié)構(gòu)整體共同受力。

3.2.1 ?保留外墻加固保護(hù)

結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體置換改造時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部拆除，保留墻體處于懸臂狀態(tài)，在風(fēng)荷載、施工荷載作用下易造成失穩(wěn)，因此，控制保留外墻穩(wěn)定性至關(guān)重要。對(duì)于高度超過(guò)4 m的外墻，采用150 mm×150 mm方鋼立柱、28a#槽鋼梁組成鋼架體系臨時(shí)支撐保護(hù)；在保留墻體外側(cè)，內(nèi)部隔墻對(duì)應(yīng)位置布設(shè)鋼立柱，緊貼墻體，柱腳通過(guò)預(yù)埋件與臨時(shí)柱墩基礎(chǔ)連接，柱間布設(shè)縱橫梁及剪刀撐來(lái)保證鋼架本體穩(wěn)定；沿立柱高度每500 mm等距設(shè)置U形箍，穿插保留墻體內(nèi)并環(huán)箍連接，形成穩(wěn)定體系后支撐外墻并抵抗水平荷載作用，確保墻體置換過(guò)程中的安全與穩(wěn)定（圖7）。

圖7 保留墻體加固保護(hù)示意

保留石庫(kù)門(mén)門(mén)頭墻體高度不足4 m，采用φ48 mm鋼管拼裝臨時(shí)保護(hù)。支撐、夾墻立桿沿墻體兩側(cè)對(duì)稱搭設(shè)，架體寬900 mm，沿墻向每1 750 mm一道；在門(mén)洞及墻頂處將橫向立管拉結(jié)，形成整體；夾墻鋼管與墻體間填墊木方，環(huán)扣抱箍約束，保證墻體整體穩(wěn)定（圖8）。

3.2.2 ?結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)置換

在內(nèi)部結(jié)構(gòu)未拆前，對(duì)保留墻體基礎(chǔ)采用增大截面法加固，在磚砌大放腳基礎(chǔ)一側(cè)植入鋼筋并澆筑混凝土來(lái)增加原基礎(chǔ)承載力，作為今后永久基礎(chǔ)。對(duì)于內(nèi)部隔墻基礎(chǔ)，將其整體置換為混凝土條基并內(nèi)置鋼結(jié)構(gòu)柱墩作為主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深為－1.5 m；因基坑變形與周邊單體距離較近，且現(xiàn)場(chǎng)不具備放坡或支護(hù)條件，對(duì)周邊單體存在安全隱患；基于上述考慮，對(duì)挖土方式和深度進(jìn)行優(yōu)化，先對(duì)內(nèi)部“深”基礎(chǔ)進(jìn)行整體開(kāi)挖置換，置換完成并土方回填后再對(duì)邊線區(qū)基礎(chǔ)進(jìn)行置換，同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，降低邊線基礎(chǔ)埋深，將邊基礎(chǔ)做成斜坡型，避免挖深對(duì)鄰邊單體的影響，保證置換安全。

3.2.3 ?新舊結(jié)構(gòu)連接

在對(duì)原內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆除，新鋼結(jié)構(gòu)吊裝、混凝土板澆筑形成結(jié)構(gòu)體系后，需進(jìn)行新、舊結(jié)構(gòu)（保留外墻）連接，保證結(jié)構(gòu)整體安全與穩(wěn)定。在原保留外墻連接位置處等距植入墻體連接筋，每500 mm一道，植入深度不小于180 mm，不穿透墻身，并預(yù)留錨固長(zhǎng)度與新結(jié)構(gòu)連接；在緊貼外墻連接處豎向位置澆筑扶壁柱，采用水平位置布置圈梁的方式與連接筋澆筑形成整體，將原外墻與新結(jié)構(gòu)連接。此外，還在鋼立柱上布置栓釘、短鋼筋等方式進(jìn)行新舊結(jié)構(gòu)連接。待新舊結(jié)構(gòu)連接可靠后，再由上向下拆除臨時(shí)支撐（圖9、圖10）。

圖8 石庫(kù)門(mén)門(mén)頭加固保護(hù)施工

圖9 置換中的新結(jié)構(gòu)施工

圖10 石庫(kù)門(mén)保留墻體與新結(jié)構(gòu)連接示意

3.3 里弄建筑歷史風(fēng)貌保護(hù)修繕

基于原風(fēng)貌樣式和材質(zhì)，對(duì)風(fēng)貌損壞部位進(jìn)行保護(hù)性修繕；根據(jù)原構(gòu)造，利用原材料進(jìn)行風(fēng)貌復(fù)建并做舊處理，還原原有風(fēng)貌。

3.3.1 ?原有風(fēng)貌保護(hù)修繕

原有風(fēng)貌保護(hù)修繕主要針對(duì)原有清水磚墻面、水刷石外墻面、石庫(kù)門(mén)門(mén)頭，整個(gè)修繕施工按照對(duì)原式樣識(shí)別、新材料的比對(duì)調(diào)試、修繕試樣設(shè)計(jì)、專家評(píng)估確認(rèn)以及嚴(yán)格的工藝流程把控進(jìn)行，最終確保修繕真實(shí)、完整、可識(shí)別。

1）清水磚墻。修繕前，對(duì)保留清水磚墻進(jìn)行全方位勘察，對(duì)墻體衍生植物污染、風(fēng)化、破損部位進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄，便于后期清理；利用鏟刀清除原有墻面污染物及粉刷覆蓋層，輕鑿墻面風(fēng)化部位，露出清水磚墻底面；根據(jù)清水磚墻不同的破損深度，制訂相應(yīng)修繕?lè)椒ǎㄟ^(guò)人工開(kāi)縫、墻面清洗、磚塊修補(bǔ)、泛堿處理、勾縫及表面防滲處理等一系列工藝還原清水墻樣式，重現(xiàn)清水磚墻原貌。

2）水刷石墻面。選擇一片保存完整的水刷石立面作為修繕樣本，根據(jù)原有墻面粒徑大小、顏色及含量進(jìn)行材料試驗(yàn)配比調(diào)制，并與樣本進(jìn)行比對(duì)評(píng)估確認(rèn)；將原墻面損傷部位的老粉飾面斬鑿、清塵、濕潤(rùn)并找平，斬鑿范圍大于原損傷部位；對(duì)破損部位進(jìn)行粉刷修補(bǔ)，將調(diào)制確認(rèn)好的砂石粉飾拍勻，待漿水收水后利用手壓噴水機(jī)進(jìn)行水洗“現(xiàn)”石，晾干后再涂刷憎水劑并做舊處理，達(dá)到修舊如舊的目的。

3）石庫(kù)門(mén)門(mén)頭。石庫(kù)門(mén)門(mén)頭裝飾包括清水墻門(mén)垛、水刷石門(mén)框，花紋雕飾門(mén)楣。對(duì)石庫(kù)門(mén)門(mén)垛和門(mén)框采用與墻體飾面相同的方法進(jìn)行原樣修繕；門(mén)頭花紋雕飾為方形水刷石板，表面凸三角式樣，由于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法支模修補(bǔ)，故采用預(yù)制裝配方法進(jìn)行修繕；制作木模板，根據(jù)花紋雕飾構(gòu)造形式采用水刷石制作工藝進(jìn)行分步預(yù)制，先制作方形水刷石底板，待達(dá)到強(qiáng)度后在表面涂刷膠黏劑制作三角雕飾花樣并形成一體；鑿平原損壞部位，將預(yù)制好的花紋雕飾粘貼并進(jìn)行拼色折舊處理，使修繕后風(fēng)格與原來(lái)一致。原石庫(kù)門(mén)大多數(shù)已損壞，被不同材質(zhì)式樣所替代，雜亂不一，為追溯石庫(kù)門(mén)歷史韻味，根據(jù)原木門(mén)式樣改用鐵制材料統(tǒng)一定制（圖11）。

圖11 石庫(kù)門(mén)門(mén)頭修繕

3.3.2 ?新建部位風(fēng)貌復(fù)原

通過(guò)請(qǐng)教老工匠，查閱資料，掌握既有清水磚墻砌筑工藝；制訂合理的拆除順序，保護(hù)性拆除需復(fù)建的墻體構(gòu)件并編號(hào)、修理和保存，以備復(fù)建使用；拆除中記錄原有砌筑構(gòu)造，為后續(xù)復(fù)建提供技術(shù)資料；復(fù)建前先做樣板，經(jīng)設(shè)計(jì)、業(yè)主及相關(guān)管理部門(mén)確認(rèn)后，再大面積砌筑施工；為了保證復(fù)建后墻體與原有風(fēng)貌協(xié)調(diào)一致，砌筑后按照原有風(fēng)貌修繕的方法對(duì)新砌筑墻體進(jìn)行風(fēng)貌還原（圖12、圖13）。

圖12 新建部位復(fù)建樣板

圖13 清水墻復(fù)建還原

此外，對(duì)損壞較為嚴(yán)重、缺失保溫節(jié)能的屋架體系進(jìn)行鋼框架整體置換。按照原構(gòu)造形式，采用原樣紅色機(jī)平瓦材料對(duì)屋面進(jìn)行鋪蓋復(fù)建，在屋面板與掛瓦條構(gòu)造層間植入一體化SiO2防水保溫材料，在不影響原有風(fēng)貌的同時(shí)，提升屋蓋保溫性能。

4 結(jié)語(yǔ)

此次春陽(yáng)里小區(qū)的更新試點(diǎn)改造，是在上海城市有機(jī)更新理念轉(zhuǎn)變下所作的一個(gè)新的改造模式探索?；谠欣锱L(fēng)貌留存，采取了多種施工技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系整體置換、歷史風(fēng)貌修繕保護(hù)，使得里弄居住環(huán)境和品質(zhì)得以提升，可為今后里弄建筑更新改造提供參考和借鑒。