对于主体建筑存在时间超过百年或者更长时间，即使建筑局部构件变形超过规范对于危房的要求，考虑到结构变形与基础位移等外部因素相协调，不宜对整体建筑进行纠偏;而对局部构件进行纠偏则是可能采用的选择。新建建筑由于施工误差，存在某些柱和梁倾斜过大问题，对于装配式的单根柱或者框架结构的正确就位可以采用顶推法纠偏［2］。顶推法主要使用千斤顶，采用力控制或力和位移联合控制方法，其机具简单易行且可控性好，成功在某些新建建筑的局部或整体纠偏中得到实施。将这种方法应用到古建筑局部构件的纠偏，从原理上具有可行性。
1工程概况
某古建筑位于上海市中心，是一个以砌体结构为主体的优秀历史保护建筑，其整体为典型的拉丁十字哥特式建筑，门厅为穹形拱顶建筑、位于建筑的南方，与主体建筑相连。整体建筑本着修旧如旧、维护原状的方针进行修缮，而本文所描述的是其门厅部分正立面石柱进行纠偏处理，如图1所示之右边柱子。由于建筑物基础下方为10m～12m的淤泥层，并且在文革时期在距离门厅正前方不到10m处挖了深度超过4m的防空洞，虽然建筑物整体采用间距1m的松木桩群进行地基处理，整体建筑仍然向南方倾斜，而以门厅正面石柱的倾斜较为明显。该石柱在地下室施工结束后即采用临时混凝土斜撑进行加固，而且在最近10年内倾斜并未进一步发展。本次建筑维护中，经业主申请和历史建筑保护委员会的许可，原则需要将建筑恢复到创建时的原状;这需要在保证建筑物整体安全前提下，将门厅正面石柱混凝土临时斜撑拆除，并对该石柱进行一定程度的纠偏。
2纠偏的方案设计
对于石柱的纠偏，是在于基本保证整体建筑在施工和此后使用过程中的安全、相连构件不产生过大变形和裂缝、施工过程可控及经济的情况下进行;因此需要对原有结构和构件的倾斜成因进行分析、对纠偏的工艺和检测进行评估、提出合适的保护措施以及对纠偏后的建筑进行观测的要求。
2．1构件倾斜成因分析
通过建筑的检测和复原图绘制工作可知，该整体建筑横向结构体系由木桁架、飞扶壁和柱组成，而纵向结构则是通过连拱传递至两端;就门厅而言，是采用穹形拱顶，通过四周和门厅正面的石柱传递至地基。因此，待纠偏的石柱主要是以承受竖向荷载为主，其倾斜的成因包括:1)建筑物整体沉降附带作用;2)不合理开挖地下防空洞带来的外界条件影响;3)以上两者造成的次生影响。该石柱在合理的施工工艺和维护措施条件下进行纠偏，对于主体结构的影响可以控制到较小程度，纠偏在理论上是可行的。
2．2顶推法纠偏的工艺
本文描述的顶推法是采用液压千斤顶和油路控制系统组成;对于每个柱子采用竖向和水平两组千斤顶分级顶推进行，其中竖向千斤顶组由两个薄型液压千斤顶组成，作用于柱顶部，其功能为卸载，即将原有石柱所承担的竖向荷载通过千斤顶的顶升传递至附加的钢架上，其停止加载的判定标准在于贴在柱底的应变片发生变形读数;水平千斤顶组由两个液压千斤顶组成，作用于柱底部，其功能在于推动底部切割后的竖向构件就位，其停止加载的判定标准在于将构件竖向轴线推至超过铅垂线的2%，见图2。
2．3顶推法纠偏的反力装置和保护措施
反力装置用于将顶推法产生的水平和竖向荷载传递至地基处，本案例基于场地限制、所提供反力的大小以及施工便利性，采用自重式反力装置，即采用整体地坪和反力梁作为反力装置。在施工过程中，除了将竖向千斤顶的力传递至地坪外，还需要对门厅的正立面及穹形拱顶进行适当保护。对于穹顶采用满堂脚手架的支撑进行暂时维护;对于门厅正立面则在确保施工空间前提下，采用门式框架的托起门楣;为了防止屋顶的侧向移动，在门厅前采用竖向三角桁架作为侧向支撑。
2．4施工时监测系统
施工时的监测，其主要目的在于判定顶推法施工速度和施工终止条件;以及判定建筑物在施工中的变形程度是否在可控范围内。因此主要包括四个监测系统，即竖向千斤顶加载监测系统、水平千斤顶加载监测系统、柱底竖向位移监测系统、柱竖向轴线侧移监测系统和整体建筑倾斜监测系统。
3施工过程和评价
对于顶推法工艺的模拟、审批和准备工作占了整个工期的大部分时间，而实际顶推工作则仅仅进行了2h;每级顶推建筑物的竖向相对位移和水平相对位移均在模拟范围内，建筑物未发生宏观的破坏形态。对于门厅重点部位的倾斜在施工后分别进行了5次测量，纠偏后倾斜未反弹，倾斜在可控范围内。门厅局部构件纠偏达到预期结果。
4结语
本文中描述的古建筑局部构件采用顶推法纠偏的成功，说明这种方法在某些具体的条件下可以应用于古建筑的修复，而并不是所谓野蛮的施工工艺，采用合理的纠偏工艺、反力装置和保护措施、监控系统可以较为圆满完成施工要求。本案例这种修复的前提在于构件本身整体性较好，并不作为主要受力构件以及构件较为独立，在此前提下可以推广至类似项目。由于施工费用的限制，项目没有采用当时已经成熟的电脑联动控制液压千斤顶加载装置，导致加载读数非连续性，对于后续研究带来一定程度阻碍。
作者：何斌 赵晓文 柯谱 纳曼·麦麦提 单位：喀什大学土木工程学院
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