王 立
(上海同瑞土木工程技術有限公司,上海 200092)
石庫門建筑也稱舊式里弄建筑,多為2 層磚木結構樓房,由傳統民居四合院演變而來,具有占地省、造價低的優點,深受近代上海中下層市民青睞。19 世紀末和20 世紀初,石庫門住宅開始廣泛建設。上海解放時,境內舊式里弄建筑面積達268 萬m2,是居民住宅中為數最多的一種住宅類型。20 世紀80 年代以來,舊式里弄大多已拆除或改造。如今,一大批石庫門建筑已經被列為上海市優秀歷史建筑,為更好地對其進行保護,開展有針對性的房屋質量檢測和結構安全性評定工作尤為重要。
石庫門建筑多為聯排式分布,其中單開間居多,并有少量雙開間,建筑平面呈長條形,如圖1,2 所示。房屋格局主要為:正面入口處是一堵高約5m 的圍墻,圍墻中間為雙扇內開石庫門,門內為天井,正對大門的為客堂,緊接其后設有樓梯間,左右居室稱為廂房;樓梯間后為附屋,主要用作灶間;客堂、廂房2 層主要為前樓和廂房,附屋2 層主要為亭子間。

圖1 單開間建筑平面布局
正屋和附屋通常有3 種連接方式:附屋與正屋分開,二者間設縱向后天井,附屋進深約2.4m,后天井進深約1.2m;附屋與正屋相連,但附屋寬度縮小1.2m,留作橫向后天井(見圖3);附屋與正屋完全連接,中間設置樓梯間。

圖2 雙開間建筑平面布局
早期石庫門附屋為單層,與正屋為第1 種連接形式,且坡屋面坡向后天井,這樣可保證北立面圍墻高度與南立面一致,坡屋面上方設木曬臺。后期石庫門附屋多為雙層,即增設亭子間,亭子間上為鋼筋混凝土曬臺,附屋各層高度均矮于正屋,如圖4 所示。

圖3 橫向后天井立面

圖4 石庫門剖面
石庫門建筑主要采用磚木結構,其中用磚的部位有承重墻、分隔墻和圍護墻,用木材的部位主要有立貼、擱柵、樓梯、檁條、椽子及起連系支撐作用的穿枋、斜撐等。另外,后期石庫門在亭子間也有采用混凝土屋蓋。各部分結構做法及材料如表1 所示。
當初規定,凡木擱柵、木桁條等不得直接深入防火墻墻身,可在墻身砌筑時,挑出10cm 作為墻肩,上放涂滿柏油的通長沿游木支撐擱柵。另外,木樓梯寬度在75~90cm,一般用2 根8cm×15cm 的木梁承重,踏步板厚3cm。
根據上海市工程建設規范DG/TJ 08-79—2008《房屋質量檢測規程》可知,房屋質量綜合檢測主要適用于優秀歷史建筑、重要公共建筑和其他需要進行全面檢測的房屋。考慮到石庫門建筑作為上海舊式里弄民居,具有重要價值,故宜對其進行房屋質量綜合檢測。具體檢測內容主要包括:保護類別和重點保護部位、歷史沿革和維修改造情況、建筑結構概況、相對不均勻沉降和傾斜、結構力學性能、損傷檢測及其原因分析、使用荷載調查、結構計算分析和結構安全性評定。結構安全性評定應分為不考慮地震作用下的結構安全性分析和結構抗震性能分析兩部分,其中抗震性能評定可根據上海市工程建設規范DGJ 08-81—2015《現有建筑抗震鑒定與加固規程》進行。下文探討石庫門建筑在檢測評定時的注意要點。

表1 石庫門結構做法及材料
上海里弄民居是在租界出現以后才有的,來源于國內傳統民居,但滲入不少外來觀念和手法,具有中西文化交融的特點。檢測時要分清楚哪些為本土元素加以改造,哪些元素是引自西方后又進行本土化的。
建筑細部主要有過街樓、馬頭墻、觀音兜、天井、客堂落地窗、檐部掛落、廂房格扇窗、黑色門扇、金屬門環、吉祥額匾、山花楣飾、浮雕裝飾、半圓拱券、科林斯式柱等。
1876 年至1910 年間,上海里弄民居發展較快。這時期仍屬封建王朝,以大家庭為主,為自住,多興建三間兩廂房的老式石庫門。1911 年以后,清王朝被推翻,大家庭逐漸分解為小家庭,單開間為主的聯排式里弄民居一時極為盛行。1919 年后第一次世界大戰結束,戰勝國人民攜資來到上海,同時富裕階層也接受了西洋生活,因此衛生設備、煤氣爐灶開始出現在新式里弄民居。
石庫門建筑在近百年的使用期間,基本都經過修理拆動,立面、平面多有變更,室內更是進行插層,只有大門、天井等不宜損壞的部位得以保留。而周邊環境也隨著道路的拓寬、填高等因素產生較大變化。檢測時應根據石庫門建筑特點,對搭建、改建、拆除部位予以明確。
石庫門建筑采用立貼式傳統木結構和局部磚墻承重,具有獨特的結構變形特征,應區別于常規的磚混結構、框架結構和排架結構。根據GB 50165—2020《古建筑木結構維護與加固技術標準》的相關規定,對其變形限值進行整理,如表2 所示。從表2 中可看出,木構架變形比一般建筑的變形限值有所放松,應注意檢測內容、方法及結果的評定。

表2 木構架變形限值
木材的強度等級可按3 種方法進行:①弦向抗彎試驗;②鑒定樹種,根據國家標準GB 50005—2017《木結構設計標準》確定;③落葉松木構件可通過阻力儀、應力波檢測儀和含水率檢測儀,對其抗彎彈性模量、抗彎強度和順紋抗壓強度進行無損檢測。由于石庫門建筑的木材主要是杉木或美松,檢測時可先判斷其樹種,再根據國家規范進行材料力學性能的確定;現場條件允許時,也可選取試樣進行抗彎試驗。
由于石庫門建筑多采用石灰砂漿,強度偏低,應采用貫入法進行檢測。當無專門的測強曲線時,可按照上海市工程建設規范DG/TJ 08-804—2005《既有建筑物結構檢測與評定標準》有關水泥石灰混合砂漿的規定選用。
根據《古建筑木結構維護與加固技術標準》的相關規定,對房屋損傷檢測評定進行整理,如表3 所示。從表3 中可知,木構架變形比一般建筑的變形限值要有所放松,應注意檢測的內容、方法以及結果的評定。

表3 損傷檢測評定
結構安全性分析應從承載能力、構造、不適于繼續承載的變形、損傷等方面進行。當超過表2 的變形限值,或構造、損傷界限達到表3 的規定時,可認為結構或構件不滿足安全性要求。
在計算豎向荷載作用下的木結構安全性時,應根據結構傳力路徑,明確計算簡圖,再根據現行《木結構設計標準》分別按照受壓構件和受彎構件進行內力分析。其中,梁柱榫卯連接可簡化為鉸接,柱腳可簡化為不動鉸支座。
根據上海市工程建設規范《現有建筑抗震鑒定與加固規程》的有關規定,木結構房屋可不進行抗震承載力驗算,以抗震構造鑒定為主。除應滿足不考慮地震作用下的構造要求外,尚應滿足舊式木骨架房屋的有關要求。
石庫門建筑因建造在特定年代,具有獨特的建筑結構特征,在對其進行檢測評定時,應從其特征出發,才能更全面地反映現狀,為后續針對性的改造修繕提供更準確的依據。