歷史保護(hù)建筑
——上海四行倉庫“西山墻”彈孔發(fā)掘復(fù)原施工技術(shù)

吳 躍

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

1 工程概況

歷史保護(hù)建筑——上海四行倉庫（圖1）位于上海市光復(fù)路1號、21號，為建于20世紀(jì)30年代的鋼筋混凝土建筑，修繕后建筑層數(shù)為地上6層，建筑面積25 550 m2。是1937年淞滬會戰(zhàn)中著名的“四行倉庫保衛(wèi)戰(zhàn)”發(fā)生地，于1994年被列入第二批上海市優(yōu)秀歷史建筑，2014年被列為上海市文物保護(hù)單位。2014年，上海市市委常委會討論對其實施保護(hù)修繕，設(shè)立抗戰(zhàn)紀(jì)念廣場，工程完工后是上海目前唯一戰(zhàn)爭遺址類教育基地。

圖1 西墻修復(fù)后實景

2 工程特點及難點

2.1 工程特點

本次修繕項目受社會關(guān)注高，將于“8·13”淞滬會戰(zhàn)紀(jì)念日當(dāng)日舉行抗戰(zhàn)紀(jì)念活動儀式。現(xiàn)場施工周期短，場地有限，多專業(yè)同時施工，對現(xiàn)場平面布置、資源配置、人員調(diào)配等施工管理提出了較高的要求。

2.2 工程難點

1）經(jīng)歷“四行倉庫保衛(wèi)戰(zhàn)”后的大小不一的炮彈洞口、小型槍彈眼和大面積西墻殘損的水泥飾面粉刷層已被修復(fù)，如何找出它們的準(zhǔn)確位置難度很大。

2）現(xiàn)西墻外飾面粉刷層被現(xiàn)代涂料覆蓋，必須將涂料飾面清洗干凈，恢復(fù)至1937年外墻原始的水泥抹灰飾面，施工過程中清洗方式及清洗質(zhì)量控制也是施工過程中的控制難點。

3）西墻彈孔輪廓和剝除粉刷面的老磚墻修復(fù)施工需考慮磚塊殘缺不完整、彈孔周邊老磚塊強度不足、施工體量大、工程工期緊張等因素，合理地采取現(xiàn)代材料和技術(shù)措施按時完成是一個亟待克服的技術(shù)難題。

4）西墻炮彈洞口防水防滲。炮彈洞口修復(fù)后外墻的空洞區(qū)域如遇大風(fēng)大雨天氣，雨水會順著外墻炮彈孔流入室內(nèi)，嚴(yán)重影響室內(nèi)抗戰(zhàn)紀(jì)念館和其他區(qū)域環(huán)境。因此需要采取合理措施，既能防止雨水滲進(jìn)室內(nèi)，又要保證西墻“修舊如舊”的整體風(fēng)格，對施工技術(shù)提出了較高要求。

3 施工部署及流程

根據(jù)四行倉庫探查結(jié)果，確立墻面分為殘損墻體修繕（圖2）和一般修繕2種做法[1-3]。

根據(jù)彈孔的破壞類型不同，方案在專家論證的結(jié)論基礎(chǔ)上，戰(zhàn)爭痕跡復(fù)原分為2種類型，分別是鑿除面層暴露紅磚墻面、暴露炮彈孔內(nèi)做襯墻。其施工工藝流程為：探查西墻炮彈洞口遺跡→西墻外飾面清洗→彈孔輪廓放樣定位→人工鑿除磚塊恢復(fù)彈孔輪廓→人工剝離粉刷飾面→彈孔輪廓及彈孔周邊內(nèi)墻磚加固處理→彈孔位置內(nèi)墻砌筑排水管道井→外墻憎水劑、增強劑處理→恢復(fù)外墻歷史滄桑質(zhì)感“修舊如舊”（圖3）。

圖2 殘損墻體修繕技術(shù)路線

圖3 西墻保護(hù)復(fù)原實施方案效果圖

4 施工技術(shù)

4.1 探查西墻炮彈洞口遺跡

先以紅外熱成像儀對西墻內(nèi)是否有洞口進(jìn)行無損勘察，結(jié)果表明西墻整個墻體由導(dǎo)熱系數(shù)相似的材料砌筑。同時，以攝影測量技術(shù)分析記錄有戰(zhàn)斗洞口的西墻歷史照片，繪制洞口還原定位圖。

在具備工作條件的區(qū)域進(jìn)行樣板制作，剝除墻內(nèi)面的后期粉刷后，初步探明現(xiàn)場墻體用紅磚、青磚2種磚材砌筑，其中大部分墻體為紅磚，小部分邊界不規(guī)則墻體為青磚，經(jīng)與歷史照片比對，得出結(jié)論：四行倉庫的初始墻體為紅磚砌筑，1937年戰(zhàn)后曾用青磚封堵炮彈洞口，再作內(nèi)外粉刷。

青紅磚砌筑邊界基本反映了當(dāng)時的墻體洞口情況，從而留存了極其重要的歷史信息。隨后，按洞口還原定位圖確定擴大探查洞口位置，剝除相應(yīng)位置西墻內(nèi)抹灰面層，所展現(xiàn)的青紅磚的邊界與歷史照片一一吻合。

4.2 西墻外飾面層噴霧砂清洗

為確保保留部分西墻外飾面修繕后的建筑效果，使用噴霧砂清洗后期二次水泥砂漿加建粉刷面層（圖4）。首先在西墻外立面進(jìn)行噴霧砂清洗樣板（圖5），現(xiàn)場確認(rèn)效果后再進(jìn)行大面積的噴霧砂清洗施工。著重注意對水泥、骨料等材質(zhì)、顏色仔細(xì)考證，謹(jǐn)慎清理清洗，全面勘察，盡一切可能使原有建筑外立面的顏色與質(zhì)感得以恢復(fù)，反映出建筑物歷史年代可讀性、可識別性的特點。

圖4 噴霧砂清洗西墻外飾面涂料

圖5 噴霧砂清洗樣板

其工藝就是通過空壓機和高壓儲氣罐將合適的清洗介質(zhì)以最合適的壓力和距離，以90°角噴射于墻面上，用機械方法將積存的污染物從墻面去除。清洗介質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)細(xì)砂，在清洗設(shè)備的密閉混合倉內(nèi)，充分濕潤的每顆清洗介質(zhì)都包裹了一層水膜，包裹的水膜一方面與墻體先接觸，能夠充分起到保護(hù)墻體的作用，另一方面極少量的水分使用和霧化處理，在最大限度上避免了水分對墻體的影響。

4.3 西墻彈孔輪廓定位放線

本次共復(fù)原8處不規(guī)則外形輪廓的炮彈眼，8處彈孔輪廓周長73 m。因彈孔分布無規(guī)則，且大小不一，故存在彈孔輪廓精確定位難的問題。現(xiàn)場通過勘測墻體磚塊，查找青磚填補的彈孔輪廓，并采取200 mm×200 mm方格定位放線（圖6、圖7），克服了不規(guī)則彈孔輪廓定位困難的技術(shù)難點。然后由作業(yè)人員沿輪廓人工使用切割機對外墻水泥抹灰基層剝離施工，在小心剝除西墻飾面層后，全面充分地查看原先的著彈部位，全部仔細(xì)標(biāo)識后，手持沖擊鉆鑿除彈孔部位磚塊[4-5]。

圖6 墨線方格切割

圖7 4#彈孔輪廓定位放線示意

4.4 西墻粉刷定位切割及打磨

后期涂刷的西墻外飾面層厚度約60 mm，黏結(jié)強度高，普通剝除極易損傷原紅磚體。先進(jìn)行剝除試樣比對，發(fā)現(xiàn)砂輪打磨效果最佳。

考慮到剝除面積大、剝除精度高，因此在鑿除前，將原飾面層作小塊畫格，再進(jìn)行手工鑿除（圖8），在剝除到接近磚墻面層時，改用砂輪小心打磨，以避免剝除飾面層時破壞原磚塊表面。

圖8 畫格與鑿除施工過程

4.5 磚墻洞口加固與保護(hù)

4.5.1 炮彈洞口輪廓加固

首先，鑿除西立面外墻中填充的青磚，保留原有墻體的紅磚結(jié)構(gòu)，使得炮彈孔的輪廓暴露出來。為將文物本身的改變破壞降到最低，通過在局部內(nèi)墻拆除時篩選留存的符合強度要求的舊紅磚替換不符合強度要求的外墻磚塊，并加固炮彈孔周圍零散的磚塊，檢查空鼓并修補。

之后，為確保洞口四周磚塊的穩(wěn)定，在彈孔輪廓內(nèi)側(cè)邊設(shè)置L形型鋼拉結(jié)磚塊，并使得L形型鋼與角鋼網(wǎng)架焊接連接。

為了保證L形型鋼與磚塊之間的連接牢固性，二者之間用碳纖維布通過專用黏結(jié)材料進(jìn)行包覆，并在其表面增設(shè)保護(hù)層。

4.5.2 磚墻補償性加固及防滲

因西墻磚塊在內(nèi)外飾面層剝除后，磚塊整體已較疏松，為確保墻體的長期穩(wěn)定和安全，在所有修補措施完畢后，還需要進(jìn)行補償性加固。

本工程采取如下工藝：在西墻內(nèi)側(cè)墻體的磚縫處鉆孔埋入不銹鋼拉結(jié)螺栓→在外墻內(nèi)側(cè)墻體表面鋪設(shè)角鋼網(wǎng)架，并使得角鋼與拉結(jié)螺栓焊接固定→澆筑內(nèi)襯墻→內(nèi)襯墻內(nèi)側(cè)墻體涂抹防水砂漿。為了進(jìn)一步增強外墻整個墻體的抗震性能，內(nèi)襯墻內(nèi)部鋼筋網(wǎng)架與周邊框架柱、結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行可靠的錨固連接。

另外，清理外墻外側(cè)墻體表面浮土、磚縫修補后，墻面表面涂刷防水涂料，然后依次刷涂增強劑、憎水劑。

4.5.3 西墻彈孔防水防滲

本工藝的思路是在不改變建筑外墻彈孔痕跡原貌的前提下，在西墻內(nèi)側(cè)砌筑厚150 mm的深灰色輕質(zhì)砌塊墻，輕質(zhì)砌塊墻三面砌筑對彈孔輪廓形成封閉管道井（圖9）狀態(tài)，墻體做保溫處理，加設(shè)防水層、地面泛水和雨水管，確保外墻的防滲排水、建筑安全，另在一側(cè)開設(shè)檢修門（圖10），確保建筑維護(hù)便捷[6-8]。

圖9 輕質(zhì)砌塊墻管道井外側(cè)

圖10 檢修門

5 結(jié)語

本工藝解決了殘損墻體修繕和戰(zhàn)爭痕跡復(fù)原的難題，尤其是粉刷定位切割及打磨技術(shù)解決了彈孔輪廓和鑿除粉刷層暴露紅磚墻面輪廓的精確定位難點，也有效地減少了原磚塊的損傷；磚墻洞口加固與保護(hù)技術(shù)，解決了彈孔四周磚塊的穩(wěn)定、外墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以及外墻的防滲排水難題。

本工藝操作簡單，工藝流程清晰易懂，普通施工人員容易操作，確保了殘缺墻體的安全穩(wěn)定性能和防滲水性能，并使施工的質(zhì)量、工期、成本均得到了有效控制，為項目的順利實施提供了技術(shù)保障，為今后類似項目積累了寶貴經(jīng)驗。

該工藝適用于普通建（構(gòu)）筑物大型洞口保留及修繕施工，具有較好的社會效益和長遠(yuǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，具有積極的推廣價值。