文物保護類建筑搶險加固工程設計的實踐探究＊
——以西安里舊址建筑搶救加固工程修繕為例

鄭寶祥 高 維 宋 哲 曹 睿

（1.吉林建筑大學，吉林 長春 130118；2.中國市政工程東北設計研究總院有限公司，吉林 長春 130021）

1 工程概況

四洮鐵路附屬建筑群系第六批吉林省級文物保護單位，位于四平市鐵西區(qū)中央西路北中華名城小區(qū)，包含四洮鐵路工程局辦公樓、俱樂部、郵政支局、發(fā)電廠、馬龍?zhí)豆示?、老北站、西安里、東安里、問恥鐘等。其中，西安里舊址修建于1916年，整體建筑形式為日式大屋頂簡子房，磚木結構，三角形木屋架，地上一層，建筑面積約2240m2。西安里舊址于2007 年被公布為第六批吉林省省級文物保護單位。西安里舊址采用周邊式的布局模式，通過內(nèi)側走廊連接建筑內(nèi)部空間，大部分房間設置在南北兩側，中間走廊，使兩側房間獲得充足的采光和內(nèi)院景觀，解決北方建筑防寒的需要。建筑內(nèi)部空間由于歷史信息保存有限，具體房間尺寸，因局部坍塌等條件限制無法完整測繪。

西安里舊址建筑外立面為青磚與紅磚混合砌筑，建筑為單層磚木結構，懸山坡屋面。屋頂結構為人字形三角木桁架，紅色陶土瓦屋面。建筑立面簡潔淡雅，門窗洞口與煙囪又有極強的韻律感，通過材料本身的質感、凹凸變化，彰顯建筑特色和光影關系，如圖1 所示。室內(nèi)通過內(nèi)走廊連通各個空間，體現(xiàn)出典型的日式大屋頂筒子房建筑風格。整體建筑由4 棟平面呈矩形的建筑構成，整體呈回子形布局，主入口位于建筑南側，在其他3 面設置疏散用的次入口，體現(xiàn)了當時日本建筑周邊布局的規(guī)劃思想和圍合院落的傳統(tǒng)設計理念。南北向為平面矩形的懸山屋面建筑，山墻兩側設屋架通氣窗，東西向建筑與南北向坡屋面相交，圍合呈“回”字形，滿足建筑排水。建筑門窗洞口在底部 水泥抹面的勒角和水泥散水，解決室內(nèi)防潮、防水等問題?，F(xiàn)存南側建筑主入口通過對室內(nèi)結構的觀察，判斷為后期加建。

圖1 西安里舊址建筑

建筑立面：東西立面設置輔助性出入口，東側開1個雙開門為公共入口、2個單開門為住戶私人入口、開8扇窗、砌筑扶壁煙囪6 處、2 處煙囪屋頂以上缺失、3 處后期加建。西側開1個雙開門為公共入口、1個單開門為住戶私人入口、開7 扇窗、砌筑扶壁煙囪6 處、2 處煙囪屋頂以上缺失、4 處后期加建。南立面設大門，組織整個院落空間疏散，南側開14 扇窗、門5 扇，砌筑扶壁煙囪8處，8處煙囪屋頂以上缺失，2處為后期使用人為砌筑；南側立面右側外墻部分段落倒塌，后期使用紅磚進行封堵，主入口左右兩側因后期加建與年久失修等原因、出現(xiàn)貫穿性裂縫。北立面左側設置輔助性出入口，8 個單開門為住戶私人入口、開14 扇窗、砌筑扶壁煙囪7處、7處煙囪屋頂以上缺失。

建筑結構與材料：西安里舊址建筑采用砌體結構形式，外墻承重，所用紅磚的規(guī)格為240mm×126mm×55mm，青磚規(guī)格為220mm×110mm×45mm，外墻體采用一順一丁砌法砌筑，扶壁煙囪采用順砌，外立面與內(nèi)立面青磚紅磚混砌，隔墻為紅磚砌筑，砂漿結合層，墻厚一磚半，約400mm；屋架采用雙坡三角形木桁架，利用砌體墻承重，屋架上部直接鋪設木望板，木材全部使用松木，屋頂無組織排水。

木構件：建筑梁架為三角形木桁架，沿橫墻之間東西向或南北向設置，由上弦桿、下弦桿及斜腹桿構成。上弦桿上鋪釘木楞，楞上鋪設木望板。上弦桿、下弦桿、直腹桿及斜腹桿均為松木；桁架與木梁之間設松木支座，支座兩端底角為弧形，支座與下方木梁使用鐵釘、扒釘?shù)冉饘偌B接，如圖2所示。

圖2 屋架剖面

西安里舊址文物保護工程性質屬于搶險加固工程，工程內(nèi)容以建筑室內(nèi)外墻體、屋頂和地面為主，主要包括以下部分：建筑外墻、內(nèi)墻、飾面修復、屋頂瓦件，木屋架修繕、室外臺階修復、補做建筑散水、建筑門窗修復、拆除后期加建墻體和墻面構件等。

2 問題與現(xiàn)象分析

在對西安里舊址進行必要的保護修繕前，發(fā)現(xiàn)其主要建筑問題[1-4]：①外立面墻體。建筑外立面為燒結紅磚及青磚混合砌筑，墻面存在嚴重的磚面風化、砂漿粉化現(xiàn)象。外立面墻角、門窗洞口上角出現(xiàn)多處豎向貫通裂縫，墻體受損范圍大于70%。另建筑大部分門窗洞口后期人為封堵，已改變建筑立面原貌。同時，外立面墻體存在后期加建的情況；②屋面煙囪。建筑出屋面煙囪嚴重傾斜，大部分煙囪出現(xiàn)豎向裂縫，與主體結構之間亦出現(xiàn)裂縫。建筑四周外部煙囪大部分已倒塌、缺失；③屋面。建筑屋面瓦為紅色陶土瓦屋面，瓦片破損嚴重，有大面積的脫落、松動、下滑、缺失的現(xiàn)象；④門窗洞口。原有木質門窗，破損嚴重，木質糟朽，窗戶變形、玻璃破碎，漆面完全破損或僅留門洞，原門扇和門框佚失。外立面90%原門窗被紅磚墻面封堵、木板封堵；⑤室內(nèi)隔墻。建筑內(nèi)墻面存在嚴重的磚面風化、砂漿粉化現(xiàn)象，縱橫墻交接處多處出現(xiàn)貫通裂縫，受損范圍大于70%；⑥室內(nèi)外地面。室內(nèi)地面大面積開裂，部分房間地面下沉。室外地面，散水佚失，地面需100%重做；⑦木結構構件。該建筑木屋架存在嚴重的腐朽、損壞、開裂現(xiàn)象。大部分屋面存在漏水現(xiàn)象，由于沒有有效地防水措施，木檁條及木望板均存在不同程度的腐朽、損壞且已導致部分屋面坍塌。室內(nèi)天棚木望板侵蝕嚴重，大部分腐朽、塌陷，受損范圍大于97%。

建筑殘損成因分析：①自然因素：地處嚴寒地區(qū)，由于長期的雨雪侵蝕加之建筑材料的老化等，造成了建筑物木構件的糟朽及屋面、墻面的破損，特別是凍融是建筑構件殘損的主要原因；②由于文物建筑使用者幾經(jīng)變遷，文物保護觀念落后，導致在建筑使用期間進行過一些有損文物本體的加建或改擴建行為，對文物的真實性和完整性造成了破壞，加之后期建筑物閑置，且處于無人打理的狀態(tài)，更是加劇了建筑物的破??；③由于文物建筑產(chǎn)權管理和資金等方面的困難，文物建筑在出現(xiàn)問題時未能得到及時妥善地處理，缺乏日常的保養(yǎng)維護。

3 具體設計構思與方法

3.1 初步設想

①鑒于該建筑在后期使用過程中改建、添建現(xiàn)象嚴重，將進一步加強對建筑原有歷史平面格局以及建筑屋面、墻體、墻面、裝修、地面、散水等部分原形制、原材料做法等考證內(nèi)容，為修繕方案提供科學依據(jù)；②進一步細化現(xiàn)狀勘察，針對建筑殘損現(xiàn)狀，明確說明建筑各部分殘損的具體位置、范圍、殘損程度及殘損量，并進行必要的病因分析；③將對建筑部分墻體進行拆除、對部分門窗洞口進行“保護性封堵”的必要性不足，且改變建筑原有立面形制，建議取消，細化明確建筑墻體開裂、歪閃、空鼓的部位、程度及成因分析，在此基礎上進一步調整設計；④進一步明確建筑外墻面的材料做法。方案擬將外墻原有砌筑灰漿剔除，再重新勾縫的做法，對建筑墻體擾動較大，建議取消，同時擬采用“乳膠摻磚灰”材料對建筑墻體進行勾縫，缺乏依據(jù)，建議采用原材料及工藝；⑤采用“高壓水加砂清洗法”對建筑外墻進行清洗、墻面“噴涂憎水劑”等做法必要性不足，且對建筑擾動較大，應取消；⑥補充對建筑庭院、周邊環(huán)境及排水系統(tǒng)的詳細勘察內(nèi)容。應根據(jù)對門窗油飾色調的研判，補充門、窗油飾修繕做法和色調要求；⑦根據(jù)項目定位，此次修繕內(nèi)容中將去除關于客房、衛(wèi)生間、玻璃郵道等建筑改造利用內(nèi)容，包括采暖通風、消防等不屬于此次修繕范圍的工程內(nèi)容。⑧進一步規(guī)范圖簽，完善圖紙內(nèi)容。包括:補充完善建筑殘損部位及殘損工程量的標注內(nèi)容等，補充梁架仰視圖，補充墻體厚度、木構件規(guī)格等標注內(nèi)容，建筑周邊環(huán)境及室內(nèi)外地坪標高與現(xiàn)狀不符，將進一步核實。

3.2 工程設計原則

根據(jù)勘察的現(xiàn)狀及病害，依據(jù)文物建筑保護的相關法律法規(guī)，制定本次搶險加固工程的修繕原則：①堅持“不改變文物原狀”的原則，充分利用原有材料，保證為原工藝、原材料、原做法補配；②堅持“真實性”的原則，建筑本身的材料、工藝、設計及其環(huán)境和它所反映的歷史、文化、社會等相關信息的真實性；③堅持“最低限度干預”的原則，應該把干預限制在保證建筑安全的程度上，以現(xiàn)狀加固補強為主，避免不當加固和過度加固，嚴格控制工程范圍和規(guī)模；④堅持使用恰當?shù)谋Ｗo技術，防災減災的原則。

此外，在修繕設計中，需要注意保存文物建筑的原有空間、格局、結構、外觀、材料、工藝等信息，盡最大可能利用相同材料，保留原有構件，使用原始工藝，盡可能少地對文物做擾動，盡可能多地保存歷史信息，保持文物建筑的可持續(xù)性、真實性和完整性。在維修古建筑時，突出體現(xiàn)保存原有的建筑形制、建筑結構、建筑材料及工藝技術。

3.3 修繕加固設計

根據(jù)《滿鐵建筑史稿》《舊南滿鐵道株式會社的住宅政策》及相關照片等資料，對四洮鐵路附屬建筑群——西安里舊址的原功能構成、平面布局、建筑立面、建造技術進行研究與推斷，為修繕設計方案提供依據(jù)。

3.3.1 功能構成

依據(jù)《舊南滿鐵道株式會社的住宅政策》《滿鐵建筑史稿》對西安里舊址功能構成，做出以下推斷：居室：西安里舊址為四洮鐵路局職工家屬宿舍，是鐵路從業(yè)人員住宅，住宅類型為戊型。居室規(guī)模僅一火炕，無其他房間，無浴室，其建筑面積21.43㎡，與西安里舊址單個居室面積基本相同。便所：依據(jù)標準每16 戶共用一個公共便所，便池是木質，內(nèi)側鑲鐵片的箱狀。根據(jù)現(xiàn)狀推斷，西安里舊址分為4個組團，每個組團約14個房間，每個組團一個公共便所，與其標準基本符合?？赏茰y舊址的東南、西南、西北、東北角原功能為便所，在后續(xù)修繕設計中恢復其功能。

3.3.2 平面布局

依據(jù)歷史研究發(fā)現(xiàn)，西安里舊址作為戊種宿舍，歷史信息保存有限，具體房間尺寸，因條件限制無法完整測繪，其平面布局根據(jù)勘察現(xiàn)狀和丁種住宅平面做出以下推斷：整體布局：西安里舊址采取內(nèi)廊式布局，房間大部分保持南北朝向。主次入口：依據(jù)歷史相關資料在甲、乙、丙、丁種住宅中通常區(qū)分主次入口，而在丙和丁種住宅中主次入口是用作清潔和非清潔的功能性區(qū)分?？赏茰y西安里舊址原各個居室在外立面與內(nèi)廊處均設入口。煙囪火炕：根據(jù)現(xiàn)場勘探結果，東南部分平面格局保存完整有復原價值。在修繕設計中針對其平面進行復原修繕設計。通過平面復原與煙肉形制對比發(fā)現(xiàn)西安里舊址現(xiàn)存煙囪中有9根煙囪為后期加減，建議拆除。儲物間：依據(jù)戊種宿舍建筑面積以及《滿鐵建筑史稿》記錄儲藏間應有木構結構，但在西安里舊址走廊中加建空間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)木結構痕跡，推斷其為后期加建，應拆除。

3.3.3 建筑立面

日本滿鐵的社員住宅的早期修建的鐵路員工住宅樣式比較簡單，采用磚木混合結構，雙坡屋面。在整體尺度上門窗洞口整體低于現(xiàn)代的標準尺度，外窗臺考慮到散水做法為向外斜砌，窗口的做法也不似俄式的拱形磚過梁，多見整體石塊圍砌窗框成以條形石做窗過梁來穩(wěn)固窗口。從“滿鐵社宅”的外部形態(tài)特征來看，總體表現(xiàn)為:簡潔的外形、深出檐的坡屋頂、裝飾很少，豎向高聳的煙囪與橫向的墻裙、陽臺、窗套等形成明顯的縱橫對比。住宅的外部墻體材料多為毛石、槽紋面磚、砂漿抹面等，形成粗細材料相互映襯的對比效果。根據(jù)平面與滿鐵社員住宅特征恢復西安里舊址建筑立面的同時，根據(jù)前文推測平面功能可知，西安里舊址四角空間應為便所，東南角門洞上半部分磚線平整，下半部分呈現(xiàn)發(fā)散狀態(tài)，推測其為窗改門，西南、東北、西北角門洞根據(jù)功能與現(xiàn)場勘測推測其為后期開洞，建議對四角門洞拆除風度門洞口，按原砌筑工藝復砌。現(xiàn)存南側建筑主入口，通過對建筑屋架結構與相鄰建筑交接方式的觀察，判斷為后期加建。

3.3.4 建造技術

采暖：依據(jù)《滿鐵建筑史稿》《舊南滿鐵道株式會社的住宅政策》及相關照片等資料，火炕是中國職員的主要采暖方式。排水：西安里舊址上下水的布置為每個區(qū)劃（32戶）置1-2水，排水采用吸入式水口。西安里舊址約54 戶，現(xiàn)存3 口水井，因年久失修水井均已廢棄，建筑修繕時排水需結合市政排水系統(tǒng)重新考慮。

3.4 保護修繕措施

對西安里舊址進行實地勘察測繪及殘損評估。主要是對建筑的文物本體屋面、外立面、內(nèi)墻面、吊頂天棚、木門窗、室內(nèi)地面和院落等進行修繕及對基礎、墻面、屋架等進行結構加固。依據(jù)初步勘測結果，對西安里舊址進行如下保護修繕措施：

屋面：對文物建筑本體進行結構安全監(jiān)測，依據(jù)監(jiān)測結果對其進行整體修繕加固設計，施工前搭設臨時性防雨棚對文物建筑本體進行防護，拆除現(xiàn)有破損瓦面，維修更換木屋架及其他木構件，重新鋪設木望板，增加防水層，增強防水薄弱部位的構造處理，按原制重新鋪設瓦面，對缺失、坍塌、歪閃的墻面、煙囪、檐板進行加固和整修。

墻面及棚面：需清除墻面雜草，拆除墻面上后安裝的構件，封堵墻體上后開的孔洞，拆除后期加建墻體，拆除后期封堵的墻體，按原材質（紅磚）砌筑、修復。對于外墻抹灰脫落、破損、松動、污染部分進行保護性鏟除，對風化酥堿的磚墻進行修復，并對局部開裂的墻體進行擇砌，替換墻體內(nèi)部糟腐的木柱后做磚飾面，于墻面表層重新鋪設憎水層。墻面采用原有工藝、配方、色彩重新抹灰。針對室內(nèi)墻面墻皮大面積粉化脫落問題，重新對墻面進行鏟抹，外做抹灰裝飾處理，對于天棚塌陷問題，應對原有板條棚進行拆除，重做木龍骨板條棚吊頂，白麻刀勾縫外罩混合砂漿。

門窗：按原建筑形式，恢復原門窗洞口，保護性封堵部分門窗洞口。門窗外側采用木門窗（原窗戶位置），內(nèi)側為鋁塑門窗。門窗修繕將通過對比參照原建筑窗樣式，重新制作安裝。修繕圖紙的窗扇分割方式僅作為參考。根據(jù)對門窗油飾色調的研判，補充門、窗油飾修繕做法和色調要求。

地面與庭院環(huán)境：拆除現(xiàn)有室內(nèi)水泥地面重做水泥地面。對人為后期不當干預的情況進行清理和拆除，恢復原有建筑格局和風貌，對建筑四周庭院進行清理，疏通排水系統(tǒng)，重做散水，修補庭院地面。

4 結語

經(jīng)過以上對西安里舊址建筑搶救加固工程的設計與修繕，極大促進了該保護性文物建筑的歷史與社會價值，也使得該建筑群結構更加安全可靠，延展了使用功能，讓其繼續(xù)發(fā)揮本身該有的價值作用，更好地服務于當?shù)厝罕姟?/p>