先农大院结构改造初探

摘要：介绍了先农大院建筑的特点，针对先农大院的现状分析，通过结构改造满足现行规范的有关要求，以及如何在结构改造中平衡安全需要和保护历史风貌建筑的关系，为今后历史风貌建筑结构改造提供一些参考。

关键词：先农大院；结构改造；安全

中图分类号：TU318 文献标识码： A 文章编号：

引言

天津作为一个城市，形成是比较晚的，但其独特的城市风貌建筑别具一格，城市是历史的产物，不同城市在不同历史时期和不同发展阶段，均有各自不同的结构与形态，不同的形式。今天所遗留下来的优秀建筑遗产，更是千锤百炼的结果，历史给天津留下了近千幢精美别致的“小洋楼”。这些历史风貌建筑一般建于19世纪中期至20世纪初，在这段历史时期内，中国政治、经济、文化乃至社会各方面产生了激烈的动荡和发展，而这个历史时期建设的具有重要历史文化价值的建筑物，往往与一些重要的历史事件密切相关，是历史发展的重要实践见证，这是一笔宝贵的文化遗产。但是这些建筑长期以来，由于风雨剥蚀、环境污染以及缺乏应有的维修养护，损坏严重，普遍蒙尘染垢。有的屋檐脱落破旧，柱头、山花、饰物认为的破坏，有的改变了建筑造型，在唐山地震后被削层或被加固梁柱捆绑，或屋面瓦被震落，改成“黑锅底”;还有的在楼顶上乱搭乱建，改变阳台、柱廊的使用功能，致使大批具有特色的风貌建筑风云调零、濒临危境。

先农大院简介

先农大院坐落在天津市和平区五大道地区，今河北路与洛阳道交口处，由建筑围合形成建筑组团，现有一般保护等级历史风貌建筑四幢，均为居住用房。先农大院建于1925年，占地面积约8100平方米，总建筑面积约8400平方米，由先农地产公司雷德设计，多为该公司员工居住。该建筑组团由两幢独门联排住宅、两幢独门公寓式住宅组成，总平面布局规整，留有一定的活动空间。临街两幢独门联排住宅，为二层带地下室住宅，每户有独立的前花园和后杂院，每户一楼一底，功能布局合理，居住舒适，是当时典型的中产阶级住宅。住宅的立面处理大方简洁，红瓦双坡顶与清水红砖墙面，形成了朴实温馨的风格。著名银行家谈荔孙、著名医学家吴清源都曾在这里居住过。因年代久远，历经了地震、腐蚀、冻融等自然灾害，先农大院建筑的结构、外檐、屋面均受到不同程度的损害。

建筑现状

1.1建筑用途

先农大院整修后使用用途为商业，其结构设计应符合现行国家标准《现行建筑结构规范大全》的规定。先农大院属于一般保护等级历史风貌建筑，其保护要求不得改变建筑的外部造型、色彩和重要的饰面材料。

1.2建筑现状

先农大院建筑均为砖木结构，楼板为木楼板，屋顶为木结构承重，楼梯为木楼梯，经过多年的使用甚至过度使用后，结构老化、损伤明显，结构材料力学性能持续劣化，普遍出现墙体裂缝，钢筋锈蚀，砖墙风化，墙体空臌，木材腐朽现象等。抗震防灾性能不足，未按抗震设防要求设计建造。

结构改造

2.1外檐修复

历史风貌建筑的保护和在利用势必带来对其的修复改造。历史风貌建筑自建成之初到现在，大多经历了很长时间，达到了建筑使用年限的要求，需要实施最起码的建筑保护措施。其原有的建筑空间已经不能满足新的功能要求，也不能满足现代社会的需求，所以需要对其进行改造，就必定带来对原有建筑结构的改造。

历史风貌建筑的修复主要指通过一定的技术手段，修补或替换被损坏的建筑构件，除了要遵守《天津市历史风貌建筑保护修缮技术规程》的规定外，还要特别主要两点：一是要尽量采用原来的施工工艺，例如，现存的许多历史风貌建筑外檐采用的是水刷石、水泥拉毛墙面等，这些工艺在目前的施工中基本不采用，因此，如果在整修历史风貌建筑的过程中，采用新的或其它工艺，势必破坏历史风貌建筑的真实感，二是尽量采用原来的施工材料，这一点往往被忽视，例如很多历史风貌建筑的外檐抹灰墙面采用的是麻刀灰（厚度在0.6~0.8），而在整修中大多改为了水泥砂浆，这样的结果不仅很难保证施工质量（出现空鼓、龟裂等），而且破坏了原有建筑的质感。但很多情况是较难采用原来的施工工艺和施工材料，所以在修复历史风貌建筑时要尽量利用多种手段，最大限度的使新、旧部分取得一致。

工程案例：天津市先农大院外檐修复工程

先农大院由四幢单体历史风貌建筑组合而成，2011年7月开始施工，揭开了五大道历史风貌建筑街区的建筑修复序幕。由于建筑均曾多次被粉刷过，要想尽最大可能追溯到原貌，就必须对墙面涂料进行彻底的清除。首先在墙面上喷涂可腐蚀现有墙面的化学药剂，并用专业刷子小心地刷掉现有墙皮，由于墙面粉刷多次，很难清除干净，故需反复刮涂，若扔有困难，则用砂轮进行打磨，然后用清水进行进一步清洗，使其路出原有的墙面。最后，用一种特殊的透明涂料对原有墙面进行表面处理、保护。

2.2楼板、屋面板改造

历史风貌建筑的楼板、屋面板很多都是木结构的，再利用时其承载力一般不满足新的需要，此时可将木结构楼板、屋面板拆除，改为现浇混凝土楼板，对原建筑中破损严重的混凝土楼板、屋面板也可以采用此种改造方式。

将原木楼板及木屋面板拆除，并替换钢筋混凝土楼板、屋面板后，楼板荷载如何传递到墙体上，是结构改造设计中需解决的主要问题之一。原木结构楼板荷载是通过一定间距的檩条将荷载传递到墙体上，为使改造后结构的传力途径与原结构基本相同，利用圈梁和链接件将楼板荷载传递到墙体上，这样圈梁和连接件均具备双重功能，即一方面可增强结构的整体性以提高结构的抗震能力，另一方面又可增加楼板在墙体上的支承长度，将楼板荷载有效地传递到墙体上。

先农大院整修工程中，很多建筑单体的改造中，都是将原有的木地楼板拆除，取而代之的是钢筋混凝土楼板，以使建筑内部的结构更为坚固。楼板改造的同时，在墙体的角部每8块砖的高度位置上用小锤剔出砖缝，安装1米的L型钢筋，墙体两侧均用钢筋网满铺，并在其上铺水泥砂浆层，使墙体加厚。

2.3连接技术

在历史风貌建筑改造中，新旧部分的连接是一项关键技术，直接关系到造价、美观、实用及安全等方面。在满足建筑整体安全、稳定的前提下实施各项具体的处理措施。

墙体的连接

新旧墙体直接连接时，新墙体的墙端构造柱与旧墙的连接有很多方法，在先农大院整修中，我们运用到的是较为成熟压浆锚杆法：先在墙上钻孔，用水清洗钻口后放入螺杆，再以砂浆压力灌浆，经养护后，拉紧螺杆，焊在构造柱的钢筋上，与构造柱连为整体。

楼板的连接

楼板直接相连时，新楼板横墙圈梁纵向钢筋应与旧楼板同标高位置的圈梁纵向钢筋焊接。在楼板相接处，可以设置成现浇板带，自板带内伸出横向拉结筋锚入旧建筑墙内，加强新旧楼板之间的整体连接。

（3）梁、柱的连接

钢筋混凝土中新、旧梁柱的连接重点在于新旧钢筋的连接。由于新、旧连接部位基本都在梁端或柱端，处于结构受剪力最大部位，属不利位置，应采取有效措施减少不利影响，保证连接的可靠与安全。在先农大院整修中，我们运用的是最传统的连接方法焊接连接，它是通过焊接连接将新、旧构件钢筋连接起来，共同工作，其优点是受力直接、可靠，经济造价低。

实际工程中，由于受力强狂不同，构件位置不同而形成的连接是多种多样的，不能拘于单一的形式，也不能以一个统一大样来用于各部位，而应根据实际情况，考虑各种因素，采用一种或者几种连接方式组合使用，这样才会达到连接可靠，施工方便，节省造价的目标。

总结

历史风貌建筑历经沧桑，有些遭到破坏，有些需要再利用，在整修过程中，把原有的建筑结构利用好、改造好，是整修建筑的关键。本文通过工程实例加以说明，以便今后的整修工程进行参考，同时不再对结构修复改造技术茫然失措。

参考文献：

《天津市历史风貌建筑保护条例》

《天津市历史风貌建筑保护修缮技术规程》

《现行建筑结构规范大全》

作者简介：宋华未/男，1982年出生，助理工程师，本科学历，天津市历史建筑修缮工程有限责任公司，从事历史风貌建筑整修保护工作。