現代科技在歷史風貌建筑修繕維護中的應用

姚雨生

天津是中國近代北方重鎮，開創了從晚清洋務運動開始的中國近代工業文明。由于其工業發達，經濟繁榮，城市中遺留下來各個時期、多種風格的建筑，它們見證了天津從被迫開埠到如今150多年的歷史變遷，是一座萬國建筑的城市展覽館。這些歷史風貌建筑歷經風雨、戰火及人為破壞，不管是建筑表層還是內部結構、附屬設施、使用功能，都遭到了不同程度的破壞。本著對歷史負責任的態度，近20年來，天津風貌建筑管理單位對現存的歷史風貌建筑進行了大規模的整修，使得這些建筑重新煥發了生機與活力，為這座城市增加了一道靚麗的風景。在維護改造過程中，使用傳統和現代技術相結合的方法，在保障建筑結構安全的前提下，使歷史建筑展現了原有的風采。

一、檢測技術

使用三維激光掃描技術手段來代替人工檢測，可以實現精度測量和精準檢測，又可以省卻大量的人工成本，同時又避免了人工檢測取芯對建筑物結構帶來的破壞。

三維激光掃描技術是不同于傳統的高精度測繪技術，它利用激光測距的原理，通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，將各種實體或實景的三維數據完整地采集到電腦中，進而快速復建出被測目標的三維模型，為保留建筑的原始風貌提供了精準的數據。無損檢測技術的應用使得可以在不破壞建筑物構建的基礎上，對構件內部異常及缺陷進行檢測，為建筑結構的修復提供了有效的依據。

現代化檢測手段的應用，為保護歷史風貌建筑提供了有力的技術支撐，使我們能夠更加全面具體地了解建筑物的真實情況，維護方案做到有的放矢。

二、地基基礎維護技術

天津是一個濱海城市，地下水位高，土壤含水率高，鹽堿度大，容易對地基、基礎造成腐蝕傷害。因此，多數風貌建筑都存在不同程度的基礎受損現象，嚴重危害著房屋的安全使用。

地基基礎的加固多采用擴大基礎面積來提高原有基礎承載力。擴大的基礎寬度要視建筑物結構狀況而定，開挖的過程中，要對原基礎的基底部分進行承載力加固處理，對地基有空洞的部位灌入摻有速凝劑的水泥漿液加固地基，使地基變形得到穩定和遏制。同時，將擴大基礎的鋼筋與原基礎相連接，澆筑混凝土使之成為一個整體，共同作用，提高了基礎的承載能力。

在歷史風貌建筑的維護過程中，防潮層的修復也是一個普遍問題。傳統的防潮層施工往往需要破壞墻體，這對于具有保護價值的建筑物來說可能會造成不可逆的損害。因此，對于老建筑的防潮修復，經常會采用墻體內部化學注射法進行。這種修復方法是先用設備在墻體底部鉆孔，然后將特種防水劑沿鉆孔注入墻體。防水劑一方面會通過毛細作用進入墻體材料中，另一方面會沿墻體內裂縫、薄弱帶滲透流動擴散，使鉆孔周圍墻體的毛細系數降低，形成膜狀的整體，從而達到防水、防潮的效果，這種方法業內俗稱為“扎針治病”。這種方法對老建筑的破壞程度小，經過處理可幾乎不影響外觀，且操作方便，根據注入漿體的不同，可以適應不同的地質條件，是一項很有發展潛力的新技術。

三、主體結構及墻體維護技術

風貌建筑主體結構的構件及墻體按照正常的設計年限，一般不超過50年。天津處于地震多發帶，1976年的唐山大地震就對天津的建筑物造成了大量的破壞，但由于當時財力、物力、重視程度的影響，只采取一些臨時性措施加以補救。通過管理單位加大風貌建筑的整修力度，這些問題逐漸得到了解決。

墻體開裂是結構問題中最常見的問題。因此，我們可以根據裂縫的寬度和性質進行有針對性的維護。簡單的就可以將裂縫進行剔槽、灌漿處理；嚴重的采用雙面鋼筋網水泥砂漿外包加固法對開裂墻體進行加固補強，提高了砌體的抗剪和抗拉能力。但這兩種方法都需要注意施工過程的監控，防止對老舊墻體的二次損壞。

對于風貌建筑中的梁、板、柱這些重要結構部件，目前比較成熟的做法就是采用碳纖維復合材料加固法。把碳纖維用含浸樹脂系粘貼劑貼合在混凝土構件受力部位，使之與基體合為一體，共同作用提高結構構件的承載力，減少構件的變形和控制結構裂縫擴大。這種加固方法的優點是：一是抗拉強度，且自重小；二是具有很高的剛度；三是抗腐蝕性能和耐久性好；四是抗疲勞能力強；五是結構外觀和尺寸不會出現明顯變化，修復加固效果好；六是施工過程簡單，大部分為手工操作，無需特殊的裝備，不需要特別的技術工人，無需焊接，沒有噪聲。

伴隨著工程技術的進步，風貌建筑也在新技術、老經驗的作用下以新的面孔展現給世人。作為管理單位，需要將工程實踐中的經驗加以總結，并不斷將新技術、新知識充實到實際維修工程中去，為這些承載歷史的風貌建筑展現往日風采起到更大作用。

王春敏/責任編輯