□王晓华 沈子啸
8月27日至9月2日,仅用时6天,国内文物保护建筑最大顶升项目——上海华东医院1号楼整体顶升成功。华东医院1号楼历史悠久,其前身是建于1926年的宏恩医院,是匈牙利著名建筑师拉斯洛·邬达克独立执业后的第一个重要作品,当时被誉为“远东最好的医院”,并一直作为医疗建筑使用至今。
该建筑占地2300平方米,总建筑面积10702平方米,地上六层,局部地下一层,总重量约25000吨,为钢筋混凝土与砖木混合结构。其建筑风格鲜明、完整统一,立面为意大利文艺复兴样式,内部装修考究,设施齐全,整体延续了古典主义风格。1989年被列为上海市文物保护单位,同时也是上海市第一批优秀历史建筑。作为承载了近代中国和新中国历史的一个特殊建筑,镌刻着沪上医疗近百年的蓬勃历史,也承载着海派建筑的文化底蕴,具有极高的历史文化价值。
在城市更新板块深耕细作十余载的上海建工五建集团始终秉承“一流产品,五建生命”的核心价值观,以“匠心之名”,按“不改变文物原状”的原则,对这座老建筑进行整体修缮改造及整体顶升、结构抗震加固、设备更新、室内装饰装修、外立面修缮、连廊新建和改扩建、室外总体修缮等,延续建筑的历史风貌、延长建筑的使用寿命,并与新的设备有机结合,提高建筑的舒适性,为这座曾经“远东最好的医院”更新出时代的“新颜”。
“三座大山”拦路,考验修缮能力
老建筑与一般的房屋建筑有着完全不同的历史、艺术和科学价值,是一种不可再生的文化资源,此次修缮的华东医院1号楼整体修缮改造工程作为一项文保建筑的整体顶升修缮改造工程可谓是难上加难。一是开挖凿除障碍多、工效低。原建筑木桩和新做的静压桩数量多达1600多根,如同密布的丛林,为避免机械碰撞对桩基础造成破坏,只能依靠人工进行土方开挖,而第二层土为饱和淤泥质粉质黏土,黏性大且透水性差,降水效果非常不理想,整个挖土区域又只有一个出土口,使得地下运输距离长,开挖时的水平运输非常困难;第二层土方及下托盘梁施工作业面狭小,凿除的空间高度只有1.3米,加之原条形基础混凝土韧性极强,在尝试了“所有可能的方法”之后,最终只能采取最原始的人工凿除方法,最高峰时凿除作业人员达到上百人,空间狭小密闭、操作环境恶劣,大大降低了人工开挖的工作效率。二是顶升专业性强、精度要求高。面对华东医院1号楼因年代久远导致的下雨时出现雨水倒灌一楼的现象,在选取顶升界面时,设计方与施工方多次研讨,把顶升托盘做到室内地面下部,这一做法极大地保护了老建筑的外立面。一方面,1号楼呈“工”字形样式,顶升建筑面积达10702平方米,曾历经两次修缮;另一方面,荷载分布不均,无法精准计算其承受力度,对顶升技术要求极高。为避免单柱顶升荷载出现差异较大,故对顶升过程中的同步性控制、精密度控制要求非常严格。项目部采用了最先进的“位移+压力”双控模式,使用交替泵站9套、千斤顶554台,以152个控制点对应155根柱子的荷载,顶升时作业使用的钢支撑达1.7千米,顶升设备的油管长度达15千米。经过项目团队的精心施工,创造了国内文物建筑顶升体量的又一记录。三是文物保护建筑,修缮标准要求高。该建筑的外墙面、外墙柱式、山花、檐口、铁艺栏杆扶手等造型多且复杂,且这些都是文物局认定的重点保护部位,针对这些重点保护部位的修缮施工方案均需得到文保、历保等相关部门的认可后方能实施,修缮标准要求高。
众志成城“长征”,诠释匠心独运
为确保建筑在顶升施工过程中“万无一失”,经过勘察、专家讨论及与相关单位探讨,制定了整体交替顶升施工工艺流程,即第一层土方开挖,上托盘梁浇筑施工,静压钢管桩压桩;第二层土方开挖,下托盘梁浇筑施工,顶升千斤顶安装调试。
针对现场土方开挖存在的困难,经过“头脑风暴”,参考煤矿作业方式,在开挖区域布置4米一节的布料输送带作为向建筑外输送弃土的设备。此法大大提高了出土效率,缩短了第二层土方开挖时的工期。同时针对第二层土方开挖施工区域阴暗潮湿、不透风的情况,项目部在施工区域布置多台鼓风机,保证现场空气流通,同时密切关注工人有无中暑脱水情况。
针对顶升过程中的同步性、精密度控制,施工中采用现场实时监测的方法进行质量控制,为确保顶升工程各阶段数据得到有效记录,联合工程研究院在各关键节点安装了监控设备,实时收集数据,以保证结构安全和顶升工程的顺利进行。由于楼内首层原有的黑白大理石地坪是文物局认定的重点保护部位,土方开挖前需对大理石进行保护性拆除,后期装饰施工时要原样还原。项目部先是尝试使用铁锤榔头慢慢凿对大理石进行拆除,发现当时地面大理石铺贴采用的是湿贴工艺,拆下来的大理石背面有大约6~7厘米厚的水泥砂浆黏结层依附在大理石背面无法去除,另外石材本身材质之间的黏结力已经小于湿贴砂浆与大理石之间的黏结力,导致拆下的大理石横截面出现了断层现象。常规的凿除施工将会对这些老大理石产生非常严重的破坏。根据以往对保护建筑构件的拆卸经验,通过大量的试验和技术创新,最终确定采用了一种基于绳锯切割的施工工艺,将黑白大理石地面分成几个大区域,通过金刚石的绳锯摩擦切断黑白大理石基层面,使黑白大理石以大块状形式被切割,并妥善保管储存,最大程度对黑白大理石地面进行了拆卸。此拆除方案也得到了市文物管理部门的认可。
后勤保障得力,支撑工程推进
由于施工作业面在华东医院内部,防疫标准更为严格的同时风险系数也增大。为确保工程的有序推进,项目团队对每个进场工人及管理人员明确要求接种疫苗,并安排专职人员在人脸识别闸机处进行进出场登记及体温登记;每周统一分批协调工人去医院指定的地方接受核酸检测,确保防疫工作不松懈。
顶升千斤顶安装前需要对原建筑老条形基础进行切割,而现场实际的老条形基础布置情况与现有老图纸资料不符,工作量比原先预计翻了一倍。项目部发现这一情况后,为保障顶升施工节点的正常推进,想方设法从各处调配劳动力并统筹协调、合理布局,在工作面充足的情况下使劳动力最大化,并针对部分有条件的施工区域采用绳锯切割来进行混凝土的切除工作,将大块的混凝土整块切割后用推车转运至室外,最终在既定的工期内完成了老条形基础凿除施工。
项目部还制定落实了一系列的后勤保障和防范措施。一是科学合理安排作息时间;二是增强职工防暑降温意识;三是开启不间断洒水降温作业;四是配备必要防暑物资;五是做好应急处置工作。
城市历史文化遗存是前人智慧的积淀,是城市内涵、品质、特色的重要标志。如何在人间烟火的浸润中,既保护建筑也重塑风貌赓续文脉,让它们“活”在当下,这是新时代赋予匠人们的考题。不久之后,“百岁老人”将以挺拔的时代新姿,彰显上海这座城市的新活力,让老建筑以新功能绽放生命力,这是五建集团以“美好城市共建者”致敬时代发展、矢志不渝探索和创新的又一答案。