文物保护类建筑抢险加固工程设计的实践探究＊——以西安里旧址建筑抢救加固工程修缮为例

郑宝祥 高 维 宋 哲 曹 睿

（1.吉林建筑大学，吉林 长春 130118；2.中国市政工程东北设计研究总院有限公司，吉林 长春 130021）

1 工程概况

四洮铁路附属建筑群系第六批吉林省级文物保护单位，位于四平市铁西区中央西路北中华名城小区，包含四洮铁路工程局办公楼、俱乐部、邮政支局、发电厂、马龙潭故居、老北站、西安里、东安里、问耻钟等。其中，西安里旧址修建于1916年，整体建筑形式为日式大屋顶简子房，砖木结构，三角形木屋架，地上一层，建筑面积约2240m2。西安里旧址于2007 年被公布为第六批吉林省省级文物保护单位。西安里旧址采用周边式的布局模式，通过内侧走廊连接建筑内部空间，大部分房间设置在南北两侧，中间走廊，使两侧房间获得充足的采光和内院景观，解决北方建筑防寒的需要。建筑内部空间由于历史信息保存有限，具体房间尺寸，因局部坍塌等条件限制无法完整测绘。

西安里旧址建筑外立面为青砖与红砖混合砌筑，建筑为单层砖木结构，悬山坡屋面。屋顶结构为人字形三角木桁架，红色陶土瓦屋面。建筑立面简洁淡雅，门窗洞口与烟囱又有极强的韵律感，通过材料本身的质感、凹凸变化，彰显建筑特色和光影关系，如图1 所示。室内通过内走廊连通各个空间，体现出典型的日式大屋顶筒子房建筑风格。整体建筑由4 栋平面呈矩形的建筑构成，整体呈回子形布局，主入口位于建筑南侧，在其他3 面设置疏散用的次入口，体现了当时日本建筑周边布局的规划思想和围合院落的传统设计理念。南北向为平面矩形的悬山屋面建筑，山墙两侧设屋架通气窗，东西向建筑与南北向坡屋面相交，围合呈“回”字形，满足建筑排水。建筑门窗洞口在底部 水泥抹面的勒角和水泥散水，解决室内防潮、防水等问题。现存南侧建筑主入口通过对室内结构的观察，判断为后期加建。

图1 西安里旧址建筑

建筑立面：东西立面设置辅助性出入口，东侧开1个双开门为公共入口、2个单开门为住户私人入口、开8扇窗、砌筑扶壁烟囱6 处、2 处烟囱屋顶以上缺失、3 处后期加建。西侧开1个双开门为公共入口、1个单开门为住户私人入口、开7 扇窗、砌筑扶壁烟囱6 处、2 处烟囱屋顶以上缺失、4 处后期加建。南立面设大门，组织整个院落空间疏散，南侧开14 扇窗、门5 扇，砌筑扶壁烟囱8处，8处烟囱屋顶以上缺失，2处为后期使用人为砌筑；南侧立面右侧外墙部分段落倒塌，后期使用红砖进行封堵，主入口左右两侧因后期加建与年久失修等原因、出现贯穿性裂缝。北立面左侧设置辅助性出入口，8 个单开门为住户私人入口、开14 扇窗、砌筑扶壁烟囱7处、7处烟囱屋顶以上缺失。

建筑结构与材料：西安里旧址建筑采用砌体结构形式，外墙承重，所用红砖的规格为240mm×126mm×55mm，青砖规格为220mm×110mm×45mm，外墙体采用一顺一丁砌法砌筑，扶壁烟囱采用顺砌，外立面与内立面青砖红砖混砌，隔墙为红砖砌筑，砂浆结合层，墙厚一砖半，约400mm；屋架采用双坡三角形木桁架，利用砌体墙承重，屋架上部直接铺设木望板，木材全部使用松木，屋顶无组织排水。

木构件：建筑梁架为三角形木桁架，沿横墙之间东西向或南北向设置，由上弦杆、下弦杆及斜腹杆构成。上弦杆上铺钉木楞，楞上铺设木望板。上弦杆、下弦杆、直腹杆及斜腹杆均为松木；桁架与木梁之间设松木支座，支座两端底角为弧形，支座与下方木梁使用铁钉、扒钉等金属件连接，如图2所示。

图2 屋架剖面

西安里旧址文物保护工程性质属于抢险加固工程，工程内容以建筑室内外墙体、屋顶和地面为主，主要包括以下部分：建筑外墙、内墙、饰面修复、屋顶瓦件，木屋架修缮、室外台阶修复、补做建筑散水、建筑门窗修复、拆除后期加建墙体和墙面构件等。

2 问题与现象分析

在对西安里旧址进行必要的保护修缮前，发现其主要建筑问题[1-4]：①外立面墙体。建筑外立面为烧结红砖及青砖混合砌筑，墙面存在严重的砖面风化、砂浆粉化现象。外立面墙角、门窗洞口上角出现多处竖向贯通裂缝，墙体受损范围大于70%。另建筑大部分门窗洞口后期人为封堵，已改变建筑立面原貌。同时，外立面墙体存在后期加建的情况；②屋面烟囱。建筑出屋面烟囱严重倾斜，大部分烟囱出现竖向裂缝，与主体结构之间亦出现裂缝。建筑四周外部烟囱大部分已倒塌、缺失；③屋面。建筑屋面瓦为红色陶土瓦屋面，瓦片破损严重，有大面积的脱落、松动、下滑、缺失的现象；④门窗洞口。原有木质门窗，破损严重，木质糟朽，窗户变形、玻璃破碎，漆面完全破损或仅留门洞，原门扇和门框佚失。外立面90%原门窗被红砖墙面封堵、木板封堵；⑤室内隔墙。建筑内墙面存在严重的砖面风化、砂浆粉化现象，纵横墙交接处多处出现贯通裂缝，受损范围大于70%；⑥室内外地面。室内地面大面积开裂，部分房间地面下沉。室外地面，散水佚失，地面需100%重做；⑦木结构构件。该建筑木屋架存在严重的腐朽、损坏、开裂现象。大部分屋面存在漏水现象，由于没有有效地防水措施，木檩条及木望板均存在不同程度的腐朽、损坏且已导致部分屋面坍塌。室内天棚木望板侵蚀严重，大部分腐朽、塌陷，受损范围大于97%。

建筑残损成因分析：①自然因素：地处严寒地区，由于长期的雨雪侵蚀加之建筑材料的老化等，造成了建筑物木构件的糟朽及屋面、墙面的破损，特别是冻融是建筑构件残损的主要原因；②由于文物建筑使用者几经变迁，文物保护观念落后，导致在建筑使用期间进行过一些有损文物本体的加建或改扩建行为，对文物的真实性和完整性造成了破坏，加之后期建筑物闲置，且处于无人打理的状态，更是加剧了建筑物的破败；③由于文物建筑产权管理和资金等方面的困难，文物建筑在出现问题时未能得到及时妥善地处理，缺乏日常的保养维护。

3 具体设计构思与方法

3.1 初步设想

①鉴于该建筑在后期使用过程中改建、添建现象严重，将进一步加强对建筑原有历史平面格局以及建筑屋面、墙体、墙面、装修、地面、散水等部分原形制、原材料做法等考证内容，为修缮方案提供科学依据；②进一步细化现状勘察，针对建筑残损现状，明确说明建筑各部分残损的具体位置、范围、残损程度及残损量，并进行必要的病因分析；③将对建筑部分墙体进行拆除、对部分门窗洞口进行“保护性封堵”的必要性不足，且改变建筑原有立面形制，建议取消，细化明确建筑墙体开裂、歪闪、空鼓的部位、程度及成因分析，在此基础上进一步调整设计；④进一步明确建筑外墙面的材料做法。方案拟将外墙原有砌筑灰浆剔除，再重新勾缝的做法，对建筑墙体扰动较大，建议取消，同时拟采用“乳胶掺砖灰”材料对建筑墙体进行勾缝，缺乏依据，建议采用原材料及工艺；⑤采用“高压水加砂清洗法”对建筑外墙进行清洗、墙面“喷涂憎水剂”等做法必要性不足，且对建筑扰动较大，应取消；⑥补充对建筑庭院、周边环境及排水系统的详细勘察内容。应根据对门窗油饰色调的研判，补充门、窗油饰修缮做法和色调要求；⑦根据项目定位，此次修缮内容中将去除关于客房、卫生间、玻璃邮道等建筑改造利用内容，包括采暖通风、消防等不属于此次修缮范围的工程内容。⑧进一步规范图签，完善图纸内容。包括:补充完善建筑残损部位及残损工程量的标注内容等，补充梁架仰视图，补充墙体厚度、木构件规格等标注内容，建筑周边环境及室内外地坪标高与现状不符，将进一步核实。

3.2 工程设计原则

根据勘察的现状及病害，依据文物建筑保护的相关法律法规，制定本次抢险加固工程的修缮原则：①坚持“不改变文物原状”的原则，充分利用原有材料，保证为原工艺、原材料、原做法补配；②坚持“真实性”的原则，建筑本身的材料、工艺、设计及其环境和它所反映的历史、文化、社会等相关信息的真实性；③坚持“最低限度干预”的原则，应该把干预限制在保证建筑安全的程度上，以现状加固补强为主，避免不当加固和过度加固，严格控制工程范围和规模；④坚持使用恰当的保护技术，防灾减灾的原则。

此外，在修缮设计中，需要注意保存文物建筑的原有空间、格局、结构、外观、材料、工艺等信息，尽最大可能利用相同材料，保留原有构件，使用原始工艺，尽可能少地对文物做扰动，尽可能多地保存历史信息，保持文物建筑的可持续性、真实性和完整性。在维修古建筑时，突出体现保存原有的建筑形制、建筑结构、建筑材料及工艺技术。

3.3 修缮加固设计

根据《满铁建筑史稿》《旧南满铁道株式会社的住宅政策》及相关照片等资料，对四洮铁路附属建筑群——西安里旧址的原功能构成、平面布局、建筑立面、建造技术进行研究与推断，为修缮设计方案提供依据。

3.3.1 功能构成

依据《旧南满铁道株式会社的住宅政策》《满铁建筑史稿》对西安里旧址功能构成，做出以下推断：居室：西安里旧址为四洮铁路局职工家属宿舍，是铁路从业人员住宅，住宅类型为戊型。居室规模仅一火炕，无其他房间，无浴室，其建筑面积21.43㎡，与西安里旧址单个居室面积基本相同。便所：依据标准每16 户共用一个公共便所，便池是木质，内侧镶铁片的箱状。根据现状推断，西安里旧址分为4个组团，每个组团约14个房间，每个组团一个公共便所，与其标准基本符合。可推测旧址的东南、西南、西北、东北角原功能为便所，在后续修缮设计中恢复其功能。

3.3.2 平面布局

依据历史研究发现，西安里旧址作为戊种宿舍，历史信息保存有限，具体房间尺寸，因条件限制无法完整测绘，其平面布局根据勘察现状和丁种住宅平面做出以下推断：整体布局：西安里旧址采取内廊式布局，房间大部分保持南北朝向。主次入口：依据历史相关资料在甲、乙、丙、丁种住宅中通常区分主次入口，而在丙和丁种住宅中主次入口是用作清洁和非清洁的功能性区分。可推测西安里旧址原各个居室在外立面与内廊处均设入口。烟囱火炕：根据现场勘探结果，东南部分平面格局保存完整有复原价值。在修缮设计中针对其平面进行复原修缮设计。通过平面复原与烟肉形制对比发现西安里旧址现存烟囱中有9根烟囱为后期加减，建议拆除。储物间：依据戊种宿舍建筑面积以及《满铁建筑史稿》记录储藏间应有木构结构，但在西安里旧址走廊中加建空间内未发现木结构痕迹，推断其为后期加建，应拆除。

3.3.3 建筑立面

日本满铁的社员住宅的早期修建的铁路员工住宅样式比较简单，采用砖木混合结构，双坡屋面。在整体尺度上门窗洞口整体低于现代的标准尺度，外窗台考虑到散水做法为向外斜砌，窗口的做法也不似俄式的拱形砖过梁，多见整体石块围砌窗框成以条形石做窗过梁来稳固窗口。从“满铁社宅”的外部形态特征来看，总体表现为:简洁的外形、深出檐的坡屋顶、装饰很少，竖向高耸的烟囱与横向的墙裙、阳台、窗套等形成明显的纵横对比。住宅的外部墙体材料多为毛石、槽纹面砖、砂浆抹面等，形成粗细材料相互映衬的对比效果。根据平面与满铁社员住宅特征恢复西安里旧址建筑立面的同时，根据前文推测平面功能可知，西安里旧址四角空间应为便所，东南角门洞上半部分砖线平整，下半部分呈现发散状态，推测其为窗改门，西南、东北、西北角门洞根据功能与现场勘测推测其为后期开洞，建议对四角门洞拆除风度门洞口，按原砌筑工艺复砌。现存南侧建筑主入口，通过对建筑屋架结构与相邻建筑交接方式的观察，判断为后期加建。

3.3.4 建造技术

采暖：依据《满铁建筑史稿》《旧南满铁道株式会社的住宅政策》及相关照片等资料，火炕是中国职员的主要采暖方式。排水：西安里旧址上下水的布置为每个区划（32户）置1-2水，排水采用吸入式水口。西安里旧址约54 户，现存3 口水井，因年久失修水井均已废弃，建筑修缮时排水需结合市政排水系统重新考虑。

3.4 保护修缮措施

对西安里旧址进行实地勘察测绘及残损评估。主要是对建筑的文物本体屋面、外立面、内墙面、吊顶天棚、木门窗、室内地面和院落等进行修缮及对基础、墙面、屋架等进行结构加固。依据初步勘测结果，对西安里旧址进行如下保护修缮措施：

屋面：对文物建筑本体进行结构安全监测，依据监测结果对其进行整体修缮加固设计，施工前搭设临时性防雨棚对文物建筑本体进行防护，拆除现有破损瓦面，维修更换木屋架及其他木构件，重新铺设木望板，增加防水层，增强防水薄弱部位的构造处理，按原制重新铺设瓦面，对缺失、坍塌、歪闪的墙面、烟囱、檐板进行加固和整修。

墙面及棚面：需清除墙面杂草，拆除墙面上后安装的构件，封堵墙体上后开的孔洞，拆除后期加建墙体，拆除后期封堵的墙体，按原材质（红砖）砌筑、修复。对于外墙抹灰脱落、破损、松动、污染部分进行保护性铲除，对风化酥碱的砖墙进行修复，并对局部开裂的墙体进行择砌，替换墙体内部糟腐的木柱后做砖饰面，于墙面表层重新铺设憎水层。墙面采用原有工艺、配方、色彩重新抹灰。针对室内墙面墙皮大面积粉化脱落问题，重新对墙面进行铲抹，外做抹灰装饰处理，对于天棚塌陷问题，应对原有板条棚进行拆除，重做木龙骨板条棚吊顶，白麻刀勾缝外罩混合砂浆。

门窗：按原建筑形式，恢复原门窗洞口，保护性封堵部分门窗洞口。门窗外侧采用木门窗（原窗户位置），内侧为铝塑门窗。门窗修缮将通过对比参照原建筑窗样式，重新制作安装。修缮图纸的窗扇分割方式仅作为参考。根据对门窗油饰色调的研判，补充门、窗油饰修缮做法和色调要求。

地面与庭院环境：拆除现有室内水泥地面重做水泥地面。对人为后期不当干预的情况进行清理和拆除，恢复原有建筑格局和风貌，对建筑四周庭院进行清理，疏通排水系统，重做散水，修补庭院地面。

4 结语

经过以上对西安里旧址建筑抢救加固工程的设计与修缮，极大促进了该保护性文物建筑的历史与社会价值，也使得该建筑群结构更加安全可靠，延展了使用功能，让其继续发挥本身该有的价值作用，更好地服务于当地群众。