近代文物建筑勘察特点及工程实例分析——上海总会大楼文物勘察

ｌ保护与利用　

近代文物建筑勘察特点　

上海总会大楼文物勘察　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｊｓｔｊｃｓ　ｏｆ　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｈｉｓｔｏｒｉｃ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　

Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ｃａｓｅ　

－－——Ｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｒｅｌｉｃ　Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｌｕｂ　

Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　

■徐俊Ｘｕ　Ｊｕｎ　

【摘要】上海总会大楼是一幢有百年历史的市级文物保护建筑，在该建筑的　勘察过程中，进行了现场测绘、倾斜与不均匀沉降测量、结构复核和损伤检测、　耐久性及主要材料强度检测，分析建筑的结构安全性和抗震性能。在此基础上提　出了文物保护勘察工程有别于一般房屋质量检测工程的特点。　ｆ关键词】文物保护建筑；房屋结构勘察　质量检测　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｌｕｂ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｈｉｓｔｏｒｉｃ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｈｕｎｄｒｅｄ　ｙｅａｒｓ，ｆｉｅｌｄ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　ｄｒａｗ，ｓｌａｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｃｈｅｃｋ　ａｎｄ　ｄａｍａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ，ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆｃｕｌｔｕｒａｌ　ｒｅｌｉｃ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｄｉｆ－　ｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｔｅｓｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｈｏｕｓｅｓ．　【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｈｉｓｔｏｒｉｃ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｏｆ　ｈｏｕｓｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｑｕａｌｉｔｙ　ｔｅｓｔ　

徐俊，常州市房产信息中心主任，高级工程师。　

４２　住宅科技／２０１　２．０１　１概况　

上海总会大楼座落在外滩“万国建　筑博览馆”建筑序列的南端，属于外滩特　

色建筑群第二阶段（１８９５～１９１９年）大　

规模建筑变迁后保存至今的１　Ｏ幢建筑之　

，位于广东路以南、延安东路以北，中　

山东一路外滩的西侧，坐西朝东直面黄浦　

江。１９８９年９月上海总会大楼作为最早的　娱乐性建筑被上海市人民政府颁布为上海　

市文物保护单位、优秀近代建筑，并于　１　９９６年１　１月被国务院列为第四批全国重　

点文物保护单位，保护要求二类…。　上海总会大楼始建于１　９０９年，由英　国皇家建筑师学会著名建筑师Ｈ．Ｔａ　ｒｒａｎｔ　

和Ａ．Ｇ　Ｂ　ｒ

ａｙ设计，建筑外观秉承了英国　●保护与利用　

外立面为大楼重要保护部位，详细检测　了东、南、西、北外墙及其主要附属　

构件的损伤情况，如开裂、渗漏、风　

化、铁胀、自然损坏等，形成外立面　完损现状检查结果汇总表，并绘制出各　

个立面损伤部位示意图；大楼内立面采　

用灰砂砖砌筑，外表面刷有涂料，现场　检测时发现窗洞附近墙面有开裂受损现　

象，列表详述东、西天井墙面开裂情　

况：对大楼各层的内部结构、建筑装　

饰、门窗设施等的完损情况进行了现场　勘察，列表详述各层所有房间、走道、　

阁楼、屋面、望亭等部位的损伤情况：　

现场对大楼的管道、电气等设施设备的　完损状况进行了勘察检测。　

６外墙面历史材料勘察　

６．１外墙红外热像勘察　采用红外热像仪对大楼外立面墙　

体、天井外立面墙体的饰面空鼓状况进行　

了现场检测。结果表明，大楼西立面、北　立面、西天井西立面和东天井北立面的局　

部外墙饰面存在空鼓现象。根据红外图片　

上的空鼓色块面积进行粗略统计大楼外墙　饰面空鼓率（饰面层空鼓面积与外墙总　

面积的比值）小于５％，存在一定的空　

鼓隐患。　

６＿２外墙防渗性勘察　由于建筑物外墙砖石风化破坏过程　

几乎都与水有关，因此可通过测试外墙　面材料的渗透性能来了解外墙历史材料的　

耐久性。本次检测方法引入德国工业标　；隹ＤＩＮ　５　２６１　７，采用卡斯腾量瓶法　

（Ｋａｒｓｔｅｎ　Ｔｅｓｔ　Ｔｕｂｅ）￣Ｎ定外墙砖石的毛细　

吸水系数来确定其外墙渗透性情况…。　卡斯腾量瓶法能定量或半定量地测　

量材料毛细吸水系数（即在一定压力下　

的毛细吸水能力），能较好地模拟外墙　面抗雨水侵蚀的能力，能够直观地反应　材料在憎水处理前后的吸水量变化，表　

示方法为Ｏ．２５ｈ的单位面积吸水量ｋｑ／　ｍ　。它和实验室测量得到的毛细吸水系　

数之间有一定的相关关系，但更适合用　于现场测试。在表示方法上，也可以用　

吸水量与时间的曲线对比不同材料或同一　

４４　住宅科技／２０１　２．０１　材料保护前后的吸水变化。结果表明：　大楼外墙花岗石面吸水量较小，其毛细　

吸水系数０３＜Ｏ　５，已满足憎水要求：其　

余外墙面、天井墙面（现存涂料），未　达到防水要求。　

７结构耐久性勘察　

对大楼的混凝土碳化、钢筋截面锈　

蚀、钢构件的表面锈蚀进行了检测。在　大楼每层的混凝土楼板上取出２个混凝土　

芯样，共计１０个芯样，采用浓度１％的酚　

酞溶液测试混凝土碳化深度，结果表明：　

被抽查的混凝土结构构件碳化深度全部已　超过混凝土保护层厚度达到钢筋所在位　

置，超过一半的抽查构件已完全碳化　。　为确定大楼混凝土构件内部钢筋的　锈蚀概率，现场采用瑞士ＣＡＮＩＮ钢筋锈　

蚀测定仪对部分混凝土构件进行了钢筋锈　蚀概率抽样检测。本次钢筋锈蚀概率检　

测主要采用铜／硫酸铜电化学测定法。根　

据《建筑结构检测技术标准》ｆ　Ｇ　Ｂ／Ｔ　５０３４４—２００４）中规定的混凝土中钢筋锈蚀　

状况判别标准，同时参考美国ＡＳＴＭ　

Ｃ８５６评判准则，结合对老建筑的检测经　验进行综合分析，结果表明：钢筋有不同　

程度的锈蚀现象，大部分构件平均截面　

锈蚀程度较低，局部区域锈蚀较严重。　为确定大楼承重钢构件的表面锈蚀　

率，现场抽取部分钢结构构件，采用打磨　

表面除去锈蚀层并分别测量打磨前后钢构　

件截面厚度变化率的方式对该钢构件的表　面锈蚀率进行测定。　

抽检结果显示，大楼钢构件锈蚀程　

度差别较大，锈蚀率的高低与构件所处　的潮湿程度有关，也与构件外包材料有　

关，锈蚀率由小到大依次为外包混凝　土、砂浆／砖、裸露。　

８大楼倾斜及不均为沉降测量　

经现场测量，建筑物外墙棱线除西　

北角外其余均有向南方向的倾斜，倾斜率　测量值在５．００％。～８．６２％。之间，东西向　

则主要为向西倾斜，最大倾斜率测量值　为２．９２％。。均未超过《危险房屋鉴定标　准》（ＪＧＪ一１　２５—９９）（２００４版）规定的　

限值１　０‰。　

测量结果显示大楼底层和二层楼面均　呈明显的北高南低，东西向则略呈东高西　低。底层楼面平均倾斜率向南为４　２２％。，　

向西为１　３２％。：二层楼面平均倾斜率向南　

为４．９７％。，向西为１　３７％。。楼面相对高差　

测量结果与外墙棱线倾斜测量结果基本一　

致。　

９主要结构材料强度抽检　

９．１混凝土材料・眭能检测　

遵循保护性建筑应优先采用无损检　测手段的原则　，采用超声回弹综合法　

对大楼内部分混凝土构件进行抽样检测，　结果表明　混凝土强度普遍较低，　二、　三、四层混凝土强度推定值分别为　

Ｃ　１　３、Ｃ　１　４、Ｃ　１　６。　９．２砌体砖强度检测　

现场采用回弹仪对大楼有条件现场　检测的承重墙体砌筑砖块抗压强度进行了　

抽样检测。结呆表明：承重砌体砖块抗　

压强度尚可，除个别测点偏低外，各层　测量结果基本稳定在ＭＵ１　０。　

９．３砌筑砂浆强度检测　

现场采用贯入式砂浆强度检测仪对具　

备测试条件的墙体砂浆强度进行了抽检，　结果表明：砌筑砂浆强度离散性较大，且　

由下至上逐层降低，砂浆强度评定值依次　为Ｍ４．６、Ｍ６．７、Ｍ５　９、Ｍ５．２、Ｍ３．９和　

Ｍ１．０。　９．４钢材强度及延伸率检测　现场采用里氏硬度计对结构构件的　

钢材抗拉强度进行抽样检测，结果表　明：钢材抗拉强度离散性较大，除个别　

构件外，其余基本达到Ｑ２３５级要求。　

１０结构承载力验算分析　

１Ｏ．１验算模型　根据现场实际测绘的建筑结构图　

纸，按照建筑实际情况建立合理的计算模　型，对大楼整体结构进行承载力验算。　

计算机建模情况如下：①结构体系采用　砌体结构与钢结构相结合的计算模式：

　②考虑周围房屋影响，并计算风荷载作　用：⑧考虑楼板开大洞影响，计算时采　

用刚性楼板假定，不考虑扭转影响　＠　

钢结构屋架按荷载输入，荷载由现场检　

测实际情况折算；⑤外包混凝土或砂浆　的钢结构构件，不考虑外包材料的强　

度，仅按照钢构件计算；⑧钢结构主次　

梁节点以及梁柱节点按照固结考虑，钢　

梁与砌体节点按照折减后的固结节点考　虑　⑦钢结构构件适当考虑锈蚀造成的　

截面削弱影响，按照实测的锈蚀率，对　钢结构构件截面采取折扣１　５％进行处　

理。　楼面及屋面使用荷载取值参照委托　

方提供的改建方案确定。　１　Ｏ．２整体结构现状验算　

根据现场检测结果，按照国家和上　

海市的各类现行标准规范，采用ＰＫＰＭ　系列的ＰＭＣＡＤ、ＳＡＴＷＥ、ＳＴＳ等软　件，分别在不考虑抗震和考虑７度抗震　设防条件的情况下，对大楼的结构承载　

力和抗震性能进行了综合验算分析。结　

果如下：　（１）在不考　虑抗震的情况　

下（图５），大楼　除地下室楼盖　

（Ｅ～Ｆ）／（１～５）轴　禾口（Ａ～Ｃ）／（６～　９）轴区域南北　

向钢梁、一层楼　盖（Ｃ～Ｅ）／（１／２～　３）轴区域东西　

向混凝土梁和　该区域四根对　

称分布的工字　型钢柱以及个　

别短墙肢承载　

力不足外，其余　各层大部分承　

重墙体及结构　构件承载力基　

本满足要求：　（２）在考虑　

７度抗震设防　

的情况下，大楼　除地下室（２／２）／（Ｃ～Ｅ）轴、８／（Ａ～Ｃ）轴、（１／　

１　１）／（Ｃ～Ｅ）轴、（２／８）／（Ｅ～Ｆ）轴、（２／９）／（Ｅ—Ｆ）￥Ｅｈ　

承重横墙，底层１／（Ｃ～Ｅ）轴、（２／２）／（Ｃ～Ｅ）　轴、３／（Ｃ～Ｅ）轴、１　２／（Ｃ～Ｅ）轴、５／（Ｅ～Ｆ）轴　

承重横墙，一层５／（Ｅ～Ｆ）轴承重横墙承载　

力不足外，其它承重砖墙的抗震承载力基　

本满足要求。　

１０．３地基基础验算　

根据《建筑地基基础设计规范》　（ＧＢ５０００７—２００２），采用ＰＫＰＭ系列的　

ＪＣＣＡＤ软件，对地基承载力进行初步验　

算。　

上海天然地基的承载力约为　８０ｋＰａ，因大楼建成至今已有近百年历　

史，故在验算时将该房屋地基承载力提　高２０％，即９６ｋＰａ。验算结果显示，大　

楼地基承载力总体满足要求。　

１１结构抗震性能分析　

根据《现有建筑抗震鉴定与加固规　

程｝（ＤＧＪ０８—８１—２０００）对大楼进行整体　

抗震性能鉴定。大楼结构构造上不满足　保护与利用＿　

级鉴定要求；根据计算软件的抗震验　

算结果，大楼整体抗震能力也不能满足　

二级鉴定的要求。　

１　２增加楼面荷载后结构承载力和抗震性