案例分享:西安市中山圖書館加固改造工程

2018-10-13  來自: 惠州市余慶堂加固科技有限公司 瀏覽次數:159

工程概況


在西安市鐘樓西南角的南院門(圖3-1),綠樹掩之中,有一處曾經見證過中國近代一段重要歷史的百年建筑,它就是老西安人俗稱的“亮寶樓”(圖3-2)。


1900 年,八國軍侵占北京,慈禧太后于8月14日帶著光緒皇帝一路逃亡,經山西進入陜西,最終于10月26日逃至西安落足。當年11月29日,適逢慈禧六十五歲大壽,各地政府官員開始貢各種珍品古玩。


直至1901年(光緒二十七年)10月6日,在滿清政府割地賠款之后,八國聯軍撤出北京,慈禧終于得以起駕回宮,大部分的貢品被3000輛大車攜帶回京,而一些不入眼的古玩珍寶被遺留西安。


1902年(光緒二十八年)因為慈禧留下的東西被為是御品,陜西巡撫升允在撫院新址(南院)東花園修建了一座兩層樓房作為儲存之所,隨后征得慈禧同意,命名為“勸工陳列所”,將存儲物品向民眾開放,老百姓可以購票參觀,被民間俗稱“亮寶樓”。


據有關文獻資料記載,勸工陳列所(亮寶樓)擴建后占地面積12850余平方米,南院作為當時的館舍主體部分,東西寬約40m,南北長約90m,坐北朝南,占地面積約3600m2


建筑布局為傳統的兩進四合院,門廳三間,磚券拱形門有兩扇朱紅色門扇,門洞內影壁由四扇可以開啟的屏風式木門組成,依次有門樓、前院、四明廳、后院、亮寶樓及前、后院東西廂房七個部分。坐北朝南數十米的圍墻,鑲嵌著精美的磚刻,門樓四角有陶制鐘亭壓頂,門廳正北為迎門,有可啟閉木質活動屏風門四扇。


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前院左右兩邊各有兩座廂房(由于后期擴建,廂房已不復存在)和一座碑廊,直道兩邊各有一排高大的梧桐樹,正對面是四明廳,四明廳共五間,廡殿式屋面,四壁的窗戶上鑲著大塊玻璃,廳內光線明亮,廳外四周圍繞著精美的木圍欄及坐凳,由于四周透光,故稱“四明廳”(圖3-3)。


后院有帶磚勾欄的普通臺基,臺基正面有一寬二窄三道臺階,臺基上的二層小樓一“亮寶樓”,面寬七間,縱深四間,為一高臺建筑,高出地面兩米有余,門楣上有時任南書房行走的陸潤庠為慈禧代筆取自宋程穎“萬物靜觀皆自得”詩句所書“靜觀自得”四個字(圖3-4)。


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到了民國時期,1914 年,原設在梁府街(現青年路東段)學務公所的陜西省圖書館遷入“亮寶樓”,1927年5月更名為“中山圖書館”,即今天陜西省圖書館前身。


當時的亮寶樓還基本保留著清末的原樣,仍為一座兩進的四合院。大門為磚砌拱門,兩層樓高,兩側均有門房,門上方有磚雕刻豎形匾額,書有時任陜西國民聯軍總司令兼省長、書法家于右任先生題的“中山圖書館”五個大字,門上有各類磚雕,樣式精美。


隨著歷史的變遷和城市的發展,原先的南門樓在城市建設中蕩然無存,四明廳被挪作用,“亮寶樓”更是破敗不堪,原先的兩個游廊也只剩下了西側一個,東側的已被拆除建成了一排平房。



抗震鑒定及存在的主要問題



由于年久失修,亮寶樓(原省圖書館藏書樓)損壞十分嚴重,建筑狀態極差,屋面幾乎完全坍塌,四個角柱都發生了地基不均勻下陷的狀況,其中東側一排由于曾在其東面建有平房,和亮寶樓中間形成一個排水極為不暢的狹道,導致閑水侵入亮寶樓東側柱下基礎,地基不均勻下陷達146mm,其間的墻體也因此發生了傾斜和開裂,角柱的外包磚基礎自身也在基礎下陷和風化導致的強度降低的聯合作用下發生開裂。


由于原建筑墻體為土坯墻內芯,外包青磚作為外立面,在屋面損壞后,雨水滲入墻內,導致墻內的木質暗柱均發生了不同程度的腐朽,同時土坯墻墻體也因為雨水的浸泡失去強度,而后在沖刷和風七聯合作用下還原為黃泥。


2010年夏天的一次大雨,直接導致南立面西段完全坍塌,西立面和北立面也有不同程度的坍塌。北立面全腐朽下沉導致該處的地面一同發生下沉。二層樓面木地板大部分發生了腐壞,樓梯部分保存大部分完好,從痕跡上可以看出樓梯有燒傷的痕跡,每個踏步上都有鋼板條進行加固,推測為以前曾進行過加固維修或改造,一層地面為在原地磚上增加過一層水泥抹面,建筑外墻有一圈鋼梁進行過加固,推測為以前曾因為有過使用的需求而進行過修復,但修復并不徹底(圖3-5--圖3-7)。


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加固改造



1.設計依據


《建筑結構可靠度設計統一標準》GB 50068-2001


《建筑結構荷載規范》GB50009-2001,2006年版


《砌體結構設計規范》GB50003-2001


《建筑抗震設計規范》GB50011-2001,2008年版


《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002


《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-1999


《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004


《木結構設計規范》GB50005-2003,2005年版


《建筑抗震加固技術規程》JGJ116-2009


《砌體結構加固技術規范》GB50702-2011


2.結構加固措施


由于項目業主單位——陜西省政府參事室(陜西文史館)確定的目標要求為“還原歷史風貌,恢復使用功能”,因此本次加固目的不單純是搶救性修復,還應滿足繼續使用的要求,使用功能仍為展覽。


1) 本次加固改造設計的主要內容:


(1) 對受水侵蝕的地基進行加固。針對西安地區城區范圍內地基土為雜填土的特點,采用生石灰砂樁對地基進行處理。沿建筑外墻打三排灰砂比3:7的石灰砂樁,樁徑150mm,樁長5m,樁距500mm,正三角形布置。


(2) 增設柱下基礎。原建筑僅在夯土臺上鋪設一圈青石板作為基礎,木柱及外墻均坐于其上,夯土受水侵蝕后基礎失效發生不均勻沉陷。現在柱下增設獨立基礎并設現澆圈梁,基礎、圈梁頂標高在原青石板下。


(3) 檐柱用同材質同規格的木柱更換已腐朽的,對可使用及新更換的木柱使用防水材料包裹進行防腐處理(圖3-8)。


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(4) 經與文保專家的討論,在對木柱包覆碳纖維布加固的基礎上,增加中柱進深方向抱柱,梁下增加平枋以加強木構架的剛度和強度,增加雀替加固梁柱節點。


(5) 對二層木樓蓋的木龍骨木地板全面檢查、更換,并涂刷防火涂料。


(6) 屋架部分落架大修,更換腐朽的椽、檁。建筑屋面按照古代傳統做法進行恢復。由于原建筑的防水處理方法上存在先天性的材料限制,在本次修繕過程中特別增加了兩道防水層,特別加強在檐口的防水處理。屋面鋪瓦使用的是經過現場人工挑選后的舊瓦,將損壞的瓦片剔除,挑選完好的瓦片使用,鋪瓦方案也遵循歷史舊貌進行鋪設。


(7) 盡可能地利用原有青磚恢復外墻,代用品選用強度較好的與原青磚類似的青磚作,為砌筑材料,且在現場按照舊磚的尺寸進行切割、打磨、砍面,在砌筑過程中嚴格按照事先測量的尺寸進行砌筑,還原原建筑的砌筑方法和效果,力求新舊青磚砌筑完成后,尺寸一致,灰縫寬度一致,保持建筑原有風貌(圖3-9)。


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(8) 原建筑外墻上的磚雕由于墻體坍塌,部分出現裂縫、風化和遺失,因此在拆解時對于可使用的部件都進行編號后按原樣擺放,對無法使用的以及遺失的部件,利用與原材料相近的青磚胎體,進行手工雕刻,雕刻前進行策劃翻樣,在雕刻過程中隨時與原部件之間進行對比,盡可能保證新做部件與原有部件之間形制吻合,風格一致(圖3-10、圖3-11)。


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2) 四明廳的改造修復:


四明廳曾經被作為某飯店的大包間使用過,當時的使用方對四明廳進行了一定程度的改造,原建筑的墻體、座凳、門窗等均被拆除廢棄,而后將四明廳南北兩面使用落地玻璃幕墻進行了圍擋,東西兩側砌筑墻體,同時做了吊頂。進場后對新加的部分進行了拆除,拆除之后對建筑進行了詳細的查勘,最終制訂了揭瓦亮椽的修繕方案。


將屋面拆除至望板后,將損壞的椽、角梁進行原規格替換,隨后采用與亮寶樓相同的屋面處理方案,由于原有的舊瓦都優先供給亮寶樓鋪瓦使用,因此四明廳使用了新配置的新瓦進行鋪設,所使用瓦件規格、花式均參照原先的瓦件進行配置。


原使用單位在重新裝修時未對上架的花格窗部分進行破壞,因此施工中僅對其中的腐壞件進行了少量替換,基本上未對四明廳的木構架部分作較大處理。同時按照歷史資料和照片的記載,對四明廳的門、窗、座椅進行恢復,門扇的花型,坐凳的高度、樣式等均為參照原照片進行制作。墻體砌筑用青磚的制作方法和規格大小等均按照和亮寶樓一致的方案進行磨切砌筑,地面金磚的鋪設方法也是按照亮寶樓的規制進行鋪設(圖3-12一圖3-14)。


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3) 西游廊修繕:


西游廊屬于亮寶樓的配套建筑的一部分,原本在對應的東側還有一個東游廊,但是在歷史演進中已然被拆除變成了城市道路的一部分,因此在本次工程修復中,僅對西游廊進行了部分落架大修,對各類損壞的木構件進行了替換修復,墻、地面的砌筑鋪貼工作均按照亮寶樓的方案進行,屋面做法亦與亮寶樓相同(圖3-15、圖3-16)。                                                  

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4) 重建南門樓:


南門樓的重建是一個比較特殊的部分,原先的南大門樓已經在歷史進程中被徹底拆除,如今留下的只有少量的照片可供參考。而且,由于地區建設等問題,現存的位置已無法完全按照原大門樓的規制進行完整的恢復。


在進行了多次的討論和修改后,現在復建的大門樓在正立面的形制上與原門樓一致,對門樓的講深進行了調整,取消了兩側的門房,在大門后保留一間木質門樓,按照歷史規制完全還原制作方法,包含斗棋、橡、望板等木作及瓦石作,門扇為兩扇開啟,其制作方法和開啟方法也完全按古建做法制作,其上鑲嵌純銅門釘每扇35顆,盡顯古樸大氣風范。


大門磚石作正立面按照歷史照片和資料按照比例重新雕刻制作了磚雕窗洞窗扇及花墻,砌筑方法完全參照亮寶樓砌筑方案進行,所用青磚均為事先策劃后磨切制成。由于原件已遺失無法尋找,因此門楣上方的“中山圖書館”匾額為按照歷史照片進行復制的石材雕刻作品(圖3-17)。


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結語



中山圖書館這座歷史風貌建筑的修復、加固及改造,不同于文物保護性修復,業主希望修復以后的建筑繼續保留使用功能,不僅僅是進行外觀和內部的展示,還要承辦陜西文史館組織的地方名家書畫、文獻展覽以及社會名流交誼座談會等活動。本次加固改造的措施方法使建筑承載能力、抗震能力和耐久性均得到了提升,使用壽命得到了延續。


中山圖書館是陜西仍在使用著的歷史風貌建筑的代表,陜西是文物大省,漢唐遺跡很多,但類似的前清、民國時代建筑有的仍在勉強使用,有的已經廢棄、拆除。恢復這些建筑始建時風貌,以保護建筑為主,利用服從保護,修復與繼續使用相結合,充分體現和利用歷史文化載體的蘊含,本工程基本體現出了這種思想,達到了預期的效果。

 

(本文執筆:西部建筑抗震勘察設計院 李皓)


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