石庫門風貌建筑外立面的施工技術

馬曉輝

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

1 工程背景

中國共產黨第一次全國代表大會紀念館（以下簡稱“紀念館”），對于維系中國共產黨人歷史、現在和未來的精神血脈，教育引導全國廣大黨員在新的歷史起點上凝心聚力，進行偉大斗爭、建設偉大工程、推進偉大事業、實現偉大夢想，具有重大現實意義和深遠歷史意義。

紀念館毗鄰中國共產黨第一次全國代表大會會址（以下簡稱“會址”），位于上海市新天地石庫門歷史風貌保護區內（圖1），總建筑面積9 690 m2。地下1層，層高10.15 m，建筑面積6 780 m2，主要功能為展廳、陳列廳、文獻庫房、設備機房。地上1層，建筑高度為12.5 m，建筑面積為2 910 m2，主要為入口門廳、過廳、多功能廳、貴賓接待廳等。

圖1 紀念館外景

2 石庫門風貌建筑立面特色

建筑凝練石庫門傳統元素，風貌和尺度呼應會址。紀念館建筑立面傳承會址風格并利用現代建筑手法創新石庫門文化形式，詮釋“源起石庫門，走進新時代”精神。將“石庫門中的偉大開端、石庫門中的開天辟地、石庫門中的精神家園”作為總體原則，賦予紀念館“講述建黨故事、彰顯建黨初心、弘揚建黨精神”的使命[1-2]。

2.1 建筑外立面

外立面延續清水外墻的傳統風格，提升門頭、山花、門楣、拱券的紅色內涵。建筑整體為灰色磚砌立面，局部以紅磚拼花及斗拱裝飾，建筑每側均有石庫門意象的拱券作為立面裝飾（圖2），與會址、石庫門歷史風貌一致。立面墻磚采用新制標準清水磚，既融入石庫門建筑群，又體現新館的厚重感[3-5]。

圖2 建筑外立面

2.2 建筑“第五立面”

屋面采用小青板瓦、“老虎窗”元素，延續建筑肌理。建筑“第五立面”為具有石庫門特色的雙坡小青瓦屋面，建筑高度順應了歷史街區天際線的起伏節奏。主樓借鑒傳統老虎窗自然采光功能，設置了電動采光天窗，將現代建筑做法與傳統石庫門風貌相結合（圖3）。

圖3 建筑屋面

2.3 裝飾造型

石庫門風格建筑是具有海派特色的建筑群體，帶有濃厚的中西合璧的色彩，既有江南傳統民居的空間組織，也有源自西方的山花、拱券。紀念館繼承了石庫門的經典元素，在門楣及山花的設計上采用了“原點開端、旭日東升”的理念；在拱券設計上效仿周邊建筑及會址，呼應歷史、傳承文脈（圖4）。

圖4 主樓東北立面

3 工程特難點及技術路線

1）磚、瓦材料選材要求高、難度大。紀念館外立面面積約2 680 m2，屋面瓦面積約1 030 m2。通過眾多試樣對比，現代材料制磚在觀感效果的靈動性等方面無法替代古法黏土窯磚瓦，大面積清水墻磚沿用會址建筑的窯磚。因土坯材質和排堿沉浸期、燒制工藝等因素，燒制成形的磚瓦在幾何尺寸、表觀質量、色差等方面存在較大的差異，清水磚、瓦材料的篩選難度相當大。同時，磚砌筑、瓦鋪設所用材料需考慮材料對磚瓦泛堿問題引起的整體色差。因此，在磚瓦供應商選擇方面，重點考察土坯原料成分穩定性和預留保障量、燒制窯種類和大小、廠區產量規模和排產情況等情況。同時，采取分篩選機制，挑選符合要求的磚瓦。

2）現代功能與傳統工藝結合難度大。在滿足建筑外墻清水、屋面青瓦傳統古法砌筑、鋪裝工藝要求下，尚需提升紀念館建筑嚴格的防水和節能功能（防水等級一級、保溫熱工性能小于0.8 kW/（m2·K）。磚、瓦飾面的剛性，與保溫層、防水層的柔性，需進行安全可靠的有機柔和，磚砌拱券等外凸構件的構造措施安全性、可靠性要求高，特別是高12.5 m的山墻頂部富有大量山花、拱券裝飾構造。在整體構造體系設計考慮防水、節能效果時，重點考慮清水墻體與結構拉結、清水磚拉結筋、拱券和山花細部節點構造等體系的安全性和可靠性。

4 “石庫門風貌”立面施工技術

4.1 石庫門風貌建筑外墻構造一體化構造

為了滿足現代化防水、節能要求，以及石庫門清水磚墻效果，通過制作等比例外墻樣板，記錄樣板施工過程中各項工藝的優缺點，結合樣板施工完畢后的整體效果，最終將清水墻構造設計成“砌體墻＋防水保溫層＋清水墻外飾面”一體化，如圖5所示。

圖5 外墻一體化構造

4.1.1. 施工工序

結構墻面放線（拉結筋穿孔）→設置穿孔拉結筋→墻面粉刷、防水施工→輕鋼龍骨安裝位置墻面放線→輕鋼龍骨施工→設置保溫棉→防水透氣膜鋪貼→丁基膠帶修補→綁扎鋼絲網→水泥砂漿粉刷（防水保護）→拉結筋焊接→青磚、紅磚砌筑→勾縫施工→表面清洗后作保護處理

4.1.2 防水構造施工技術

2.汽車產業鏈是大數據源。截至2017年末，全國民用汽車保有量已突破2.1億輛，年新增汽車近3000萬輛。汽車生產、銷售、流通和使用的各個領域，都是每時每刻產生兆億級信息的全球最大規模的大數據源。

1）雙層防水措施。從綠色、環保、節能的現代建筑設計角度出發，選用巖棉板作為核心保溫材料，不僅施工便捷、材料本身抗裂性高，還能夠增強建筑防火性能。唯一缺點是巖棉吸水性過強，且水分容易累積在巖棉板內，長時間會增加保溫層質量，導致巖棉板脫落。為保證外墻節能保溫、防火等性能達到預期要求，于巖棉帶外側鋪貼一層防水透氣膜，巖棉帶內側涂刷防水涂料，預防外墻滲水進入巖棉板的同時，將墻內水汽通過防水透氣膜向室外排出，形成防水保溫一體化，實現建筑功能需求。

2）穿墻拉結筋處封堵加固。考慮到清水飾面墻體的整體穩定性，通過在內外墻間設置穿墻拉結筋的方式進行加固處理。針對防水涂料層與防水透氣膜層在穿墻拉結筋部位被穿破的情況，采用多道施工工藝進行補強處理，以確保防水體系完整。即在拉結筋施工完畢后，在鋼筋與墻體間的縫隙處用堵漏王進行填補，待12 h后再用相同的JS防水涂料，在以鋼筋為中心的10 cm直徑圓范圍內進行加固補刷2～3遍；防水透氣膜裁切及穿透處均使用柔性丁基防水膠帶修補。

4.1.3 保溫構造措施

根據保溫熱工性能小于0.8 kW/（m2·K）進行節能計算，外墻需設置厚40 mm巖棉板方可達到保溫節能效果。根據DG/T J08-2126—2013《巖棉板（帶）薄抹灰外墻外保溫系統應用技術規程》，外墻采用巖棉板帶作為保溫材料時，應采用錨栓及堿網格布體系進行巖棉板的固定。但是受限于本項目的外墻一體化構造，采用錨栓固定時，錨栓釘將破壞防水層，造成滲漏隱患。故通過多方案技術研究，采取“板塊幕墻龍骨構架”形式安裝保溫巖棉板塊，替代常規錨栓固定方式。每隔400 mm設置豎向∠50 mm龍骨，形成桁架，將巖棉板鑲嵌入桁架內，并用粉刷進行封閉處理。該方法既協調了保溫與防水構造間的矛盾要素，又將整體墻面保溫層進行網格化分塊固定，規避了保溫層整體脫離的安全風險。

4.1.4 墻體穩定性構造措施

為體現清水磚墻的靈動性，清水墻體砌筑采用古法工藝；“砌體墻＋防水保溫層＋清水墻外飾面”的一體化構造措施，尚需考慮清水墻外飾面墻體的整體穩定性，特別是山墻高度達12.5 m。通過在砌體墻圈梁或結構梁外側每間隔不超過3 m設置1道鋼筋混凝土挑耳，輔助分擔清水墻自重，并設置穿墻拉結筋將內外兩墻連接形成一體，增強外墻整體穩定性、安全性。

結構層間挑耳設置：在砌體墻外側0、2.8、5.8、8.8 m以及女兒墻壓頂、山花坡頂處（構造圈梁或結構梁）均設置水平向鋼筋混凝土挑耳，用以承擔各分段內清水磚墻自重（圖6、圖7）。

圖6 墻底挑耳

圖7 層間挑耳

穿墻拉結筋設置：砌體墻粉刷后，根據清水磚塊的幾何尺寸進行墻面排磚放線，用以確定預埋穿墻拉結筋的開孔位置，確保后期砌筑清水磚墻時穿墻拉結筋正好位于磚塊灰縫內，可以與灰縫內墻體通長拉結筋進行焊接連接，形成整體；防水涂料施工完畢后，使用植筋膠種植φ6 mm@480 mm穿墻拉結筋，拉結筋在砌體墻內側設置鋼板錨固，形成內外雙墻間完整、牢靠的連接，避免了清水磚墻高寬比過大的傾覆問題。

4.2 清水磚外墻施工技術

4.2.1 選材

清水磚尺寸為230 mm×110 mm×45 mm，選用江蘇地區非物質文化遺產古法窯磚，當地黏土手工制坯，磚坯疊入磚窯，天然氣燒制。由于窯內溫度不均衡、黏土土質差異以及手工制作尺寸偏差等因素，燒制而成的黏土磚需要從尺寸偏差、色差、棱角完整性等方面進行精挑細選。本項目采用2個階段人工篩選，出廠前進行色差和尺寸偏差篩選；進場后進行棱角完整性篩選。最終在105萬塊黏土磚中篩選出35萬塊磚符合技術指標要求。

4.2.2 技術準備

外立面清水磚墻的排磚與放線，對砌筑完成的整體效果有著決定作用，特別是墻體拱圈門套部位、磚柱與門頭拱券交接部位、凹凸部位的造型細部處理與磚塊的搭接砌筑排磚尤為重要。通過BIM建模深化節點和砌磚排布，根據BIM模型數據進行現場實際完成面的放線（圖8、圖9）。在粉刷完成的保護層上，根據磚皮數尺寸每隔15～20皮沿結構四周一圈彈出砌筑水平與垂直主要控制軸線，并用紅色油漆進行標記，供砌筑工人在砌筑過程中進行參考控制。

圖8 清水磚墻BIM模型

圖9 清水磚墻實樣

4.2.3 砌筑工藝

清水磚墻采用一順一丁、錯縫搭接的砌筑方法。砌筑前在二結構墻體飾面上利用皮數桿進行放線。在砌筑前1～2 d進行待砌磚清洗工作，含水率控制在10%～15%。采用專業抗堿型黏結劑（PW503型）砌筑。每砌筑3皮磚開始在磚與二結構飾面間隙部位灌漿施工，灌漿高度不得超過表皮磚面的1/2。根據《營造法式》，砌磚灰縫工藝分平縫、契縫和元寶縫，紀念館傳承會址及周邊建筑平縫風格。砌筑完成后采用專用填縫劑勾縫，勾縫采用定制工具以確保勾縫厚度勻直。

4.2.4 門頭拱券

門頭拱券采用清水磚壘砌的古法砌筑工藝，形成受力結構拱券；拱券砌筑時使用傳統木模托與金屬懸掛拉結系統相結合，輔以激光儀，修正拱券整體精確度。為使拱券砌塊受力均勻、灰縫勻稱，拱券磚塊“梯形”加工精度需嚴格控制。門頭的“旭日東升”造型磚和八字形磚采用專業廠家定制加工，加工前建立拱券砌塊排版BIM模型并優化砌塊尺寸，用木工班畫線放1∶1大樣，根據打樣制作每塊不同規格磚的模具。

門頭拱券處砌磚，每道圓弧制作1套模具來控制每道磚縫在一條直線上，當圓弧磚塊砌筑到大于45°時，磚塊與磚塊之間須設置T形防墜落掛鉤，在原磚塊立面用φ4 mm的三角鉆頭開孔掛φ3 mm的鋼筋，用AB膠進行固定。

4.3 建筑“第五立面”

主、輔樓屋面采用具有石庫門特色的雙坡小青瓦屋面。屋面材料選用與會址同樣的手工黏土燒制瓦；考慮到建筑比例關系，尺寸略大。為了保證整體屋面瓦片色澤效果，從50萬塊中篩選出25萬塊底、蓋瓦。

鋪設方法采用傳統窩漿工藝，面蓋瓦點粘法施工，并結合了現代防水及保溫構造。在鋪設青瓦前，先進行保溫及防水施工，并用混凝土整澆層覆蓋后，再進行屋面瓦鋪設。其中主樓屋面設置排煙天窗，故在屋面整澆層混凝土施工完成后，采用鋼架墊高后鋪設硅酸鈣板，再進行青瓦施工。輔樓直接在屋面整澆層混凝土上鋪設青瓦。瓦鋪設順序為自下而上，每鋪一道均需要拉線調直。

《營造法式》規定上下兩底瓦之間相搭重疊部分占全瓦的4/10，即“壓四露六”。清末民初建筑常常以“壓六露四”或“壓七露三”做法增強防雨的安全系數。本項目采用“壓七露三”鋪瓦，使得即使表面有一片瓦片破損也不會因此產生滲漏現象。瓦屋面每垅每米的底瓦約為20塊、蓋瓦約為28塊，每3垅為一個組合施工段，自上而下進行鋪設。每垅瓦片鋪設到天溝處的滴水瓦和壓頂頭瓦時，須拉通線以控制瓦片進出，滴水瓦和壓頂頭瓦須采用砂漿窩實，兩側面砂漿收光。最后，使用傳統拉通線結合激光儀的方法，對整體瓦屋面的順直度和平整度進行實時監控與調整。

4.4 山花、拱券等裝飾性構件構造

本工程山花、拱券等特殊造型立面效果復雜。為在滿足設計效果的同時兼顧結構穩定性、安全性，采用了核心GRC預制構件＋拱形清水磚的方式進行施工。在外墻防水涂料及保溫施工完畢后，將根據山花、拱券構造定制的∠50 mm龍骨鋼架固定在混凝土結構上，再安裝GRC預制構件，最后在GRC造型外側壘砌清水磚，并將清水磚開槽固定于弧形拉結鋼筋上，增加拱券的穩定性，解決了外立面復雜節點的砌筑問題（圖10）。

圖10 山花構造分解

5 結語

石庫門是上海最具特色的建筑風格，是上海近代文明的象征，也是上海曲折歲月的歷史縮影。石庫門風貌外立面施工技術，探索了新式建筑理念與老式建筑風格的融合途徑，解決了雙墻連接構造、防水節點構造等諸多問題。本技術可為仿石庫門風貌建筑外立面的修整、維護或者功能升級提供參考，在此類選用磚墻作為外飾面的仿古建筑中具有良好的推廣性。