【摘要】大楼始建于1921年，上海市第三批优秀历史建筑，保护类别为三类，业主拟对大楼进行修缮、保护和装修改造，需对大楼质量综合检测。本报告对大楼的建筑结构进行了测绘，对大楼的完损现状、材料强度进行了检测、对倾斜率和楼面相对水平度进行了测量，在不考虑地震作用下对结构安全性进行评估，对抗震构造和抗震能力进行分析评估，并提出相应的处理措施和修复建议，为优秀历史建筑的修缮保护提供技术依据。
1 检测概述
XXX大楼始建于1921年，为一幢3层混合结构办公用房，被列为上海市第三批优秀历史建筑，保护类别为三类。现房屋为办公用房。房屋使用至今已逾90年，业主方拟对大楼修缮、保护和装修改造，使大楼成为符合保护要求下的现代化商务办公楼。根据国家和上海市的有关规定，为加强本市优秀历史建筑的保护，业主方委托我站对大楼进行综合检测，查明大楼目前的损坏和安全状况，作出评估意见，并提出相应的处理措施和修复建议，为优秀历史建筑的修缮保护提供技术依据。
1.1. 检测鉴定的范围
整幢大楼，总建筑面积为2614.15 m2。大楼具体位置见总平面示意图1-1，外立面现状见图1-2。
1.2. 主要工作内容
1) 房屋历史沿革、装修、改造情况;
2) 建筑与结构概况;
3) 建筑与结构的复核与测绘;
4) 房屋损伤状况的检测及其原因分析;
5) 房屋主要结构材料力学性能的检测;
6) 房屋沉降变形的检测;
7) 根据检测结果，对房屋在不考虑地震作用下的结构安全性进行评估，并对房屋抗震构造和抗震能力分析评估;
8) 对房屋的结构安全性作出总体评估，提出保护部位的保护意见，并提出使用、维修、加固措施的合理化建议，提交检测报告。
3 保护要求及内容
大楼为上海市第三批优秀历史建筑，保护类别三类，根据《上海市历史文化风貌区和优秀历史建筑保护条例》的有关规定及有关部门的保护要求，具体保护意见如下：
1) 大楼的保护类别为三类;
2) 立面、环境保护重点及要求：南立面、东立面;
3) 内部保护重点及要求：大厅、楼梯、门窗套、天花线脚以及其它特色装饰;
4) 重点保护部位应严格按原式样、原材质、原工艺进行修缮。
4 房屋建筑结构概况
4.1. 建筑特色与风格
大楼建于1921年，面向东南，入口大门两侧有塔斯干式花岗石柱，上有外凸曲面门额，其上有带花瓶栏杆的外凸弧形阳台和两侧的爱奥尼克式花岗石柱贯通两层，转角处三层有椭圆形的牛眼窗，转角处顶部原有贯以具巴洛克风格的圆穹顶的亭子一座，现只存前面的外凸弧形平台。底层有连续半圆拱券窗洞，拱券顶有漩涡饰，建筑构图上具有连续韵律美。三层窗间有方圆间隔变化的石柱，窗口上有弧形山花，上有精致的巴洛克式雕饰。挑檐下有齿形饰，挑檐处还有三角形断檐式山花。屋顶中部设铅包玻璃采光天棚，四周有带花瓶栏杆的透空式女儿墙，原设计外立面见图4-1。
4.2. 建筑结构概况
大楼由主楼、辅楼两部分组成，楼高三层，南侧为主楼(局部地下一层)，北侧为辅楼，主、辅楼之间设连廊，四明大楼平面图复印件见图4-2~图4-4。
主楼建筑平面近似长方形，北京东路、江西中路转角处为弧形，沿街东、南外墙采用石材饰面，东外墙G轴~K轴为汰石子，其余外墙均为浑水粉刷，沿江西中路长度为35.6m，进深18.4m~19.3m，开间尺寸一般为3809mm。房屋共设三个入口，入口门厅设旋转门。房屋底层东南处大空间为营业大厅，金库设于房屋西北角(1/H轴~K轴/1轴~4轴)地下层、底层、二层处，其余房间为接待用房和办公用房。东外墙G轴~K轴处二至三层外墙退进1219mm，形成一露台。房屋西侧中部设地下室至屋面的楼梯间一座。在房屋西侧二、三层设外走廊。主楼地下室层高3.124m，底层至三层层高分别为5.791m、4.572m、4.267m，室内外高差约0.4m，室外地坪至屋面檐口总高15.03m。
主楼结构体系主要为纵横墙承重，东侧大空间处(A轴~G轴/3轴~8轴)采用工字钢梁混凝土柱承重，底层东南外墙厚25″(两砖半，下同)，西、北外墙厚20″(两砖，下同)，内墙厚15″(一砖半，下同)，二层G轴~K轴东外墙厚15″，其余外墙厚20″，内墙厚15″，三层G轴~K轴东外墙、西、北外墙厚15″，其余外墙厚20″，内墙厚10″。东侧大开间处二层至屋面层结构均采用混凝土柱支承楼、屋面工字型钢梁。G轴~K轴二、三层东外墙内退处底层设混凝土柱支承楼面混凝土梁、板。楼、屋面均为木结构。金库墙为混凝土墙，楼板采用钢筋混凝土梁板结构。
辅楼建筑呈矩形，外墙采用浑水粉刷，内粉刷柴泥，机平瓦四坡屋面。东西向长度17.7m，南北向进深4.5m，共四开间，开间尺寸一般为4421mm，东起第一开间为一座一至三层楼梯间，南侧1轴~7轴设外廊，宽1067mm。辅楼底层至三层层高分别为4.572m、3.962m、3.658m，室内外高差约0.4m，室外地坪至屋面檐口总高12.59m。辅楼与主楼相距2743mm。主、辅楼二、三层出现错层，采用带踏步连廊相连通。
辅楼采用纵墙承重结构体系，底层外墙厚20″，内墙厚15″，二层外墙厚15″，内墙厚10″，三层内外墙均厚10″，楼、屋面均为木结构，二、三层外廊及主、辅楼间连廊均采用混凝土梁板结构。
4.4. 现场测绘
4.4.1 主楼
1) 主楼结构体系主要为纵横墙承重，东侧大开间处(A ~G /3 ~8)采用钢梁混凝土柱承重，承重墙均为实心粘土青砖，砖外形实测尺寸为235×120×44，黄泥石灰浆砌筑，原设计一砖墙实测厚240mm，一砖半墙实测厚370mm，两砖墙实测厚490mm，东、南立面底层门窗洞采用弧形砖拱券，其余洞口采用砖平拱，内墙面粉刷大部分保留原柴泥粉刷。
4.4.2 辅楼及连廊38")@305。 1) 辅楼采用纵墙承重结构体系，承重墙砌筑砖块、砂浆、砖平拱等用料及做法同主楼。
2) 楼面木搁栅采用花旗松，截面尺寸为45~48×247~250mm@380mm木搁栅，上铺25mm厚柳桉企口木地板，搁栅间设剪刀撑。
3) 屋面为四坡机平瓦屋面，5轴、7轴两道内山墙，三榀主屋架(图4-5)，四榀戗角半屋架，檩条为杉木，梢径120mm左右，上铺18mm厚屋面板，机平瓦(图4-6)。
4.4.3 改建结构测绘情况
1938年底层大厅改造情况：经现场检测，大楼拆除了底层G/6~8、H/6~8、J/6~8三道底层砖墙，并进行了加固，G/6~8采用钢梁钢柱(图4-7~图4-8)，H/6~8采用木梁砖柱，J/6~8采用钢梁砖柱。
4.4.4 1951年屋面修理
经现场检测，屋面结构(1/H)/1~4、J/1~4、H/6~(1/7)、(1/J)/6~(1/7)、(2/A)/1~3原有木梁置换为混凝土梁，对腐朽的木搁栅进行绑接加固，新做油毛毡屋面、檐沟，出屋面楼梯间新做木结构雨蓬，二、三层西侧室外栏杆、铅包玻璃采光天棚、屋面檩条、机平瓦等一并修理。
4.4.5 1951年至今
1) 经现场检测，大楼转角处顶部巴洛克风格的圆穹顶亭子及屋面中部的铅包玻璃采光天棚现已拆除，查阅相关资料，1951年亭子和采光天棚仍存在，拆除时间不详;
2) 利用大楼主、辅楼间空间加接二、三层楼面，采用钢木结构与主、辅楼连接(图4-9~图4-10)，三层楼面采用钢木结构，屋面采用半屋架单坡机平瓦(图4-11);
3) 二层西侧增设连廊与相邻房屋相连，宽约1.5m，采用2根30#工字钢搁置在主楼西侧外廊平台板上;
4) 2001年大楼内部装修，底层地面修理，重新铺设地板。原地面102mm厚素混凝土找平层上采用420mm厚加气砌块或建筑垃圾垫高，上浇100mm厚钢筋混凝土面层，铺设复合地板，原底层大开间处采用加气砌块隔墙分隔。楼面加铺细木工板、复合地板。
4.4.6 基础测绘
现场选取有代表性的位置开挖基础，主楼墙下基础类型为砖砌大放脚+刚性混凝土垫层(图4-13)，基础埋深约-2.3m，柱下基础采用刚性混凝土(图4-14)基础埋深约-2.4m。辅楼墙下基础类型为砖砌大放脚+刚性混凝土垫层+木桩(图4-15)，基础埋深约-2.0m，受现场检测条件限制，木桩尺寸、长度无法确定。
在开挖基础过程中，主、辅楼墙体在地坪处均未发现设置避潮层。
5 完损状况检测
5.1. 保护部位
1) 东、南外立面：大楼东、南立面石材饰面花饰、线条总体保存基本完好，局部石材饰面存在少量细裂缝和人为打洞、钻孔、缺损等现象(图5-1~图5-2)主入口石材踏步位移约2cm。
2) 木门窗：大楼木门窗套做工考究，雕有古典装饰线条，门窗均采用法兰西长插销，目前内门门锁均已更换(图5-3)，原长插销仅有少量保存。外墙木窗原为双层窗，外侧为遮阳百叶窗，内侧为内开玻璃窗，两侧设风钩。目前底层除主楼梯间木窗外，都改为塑钢推拉窗，二、三层外侧百叶窗均已拆除，窗框上安装合页部位用腻子封堵，内窗窗扇拖水冒头基本齐全，但窗框排水孔封堵，三层转角处特色翻窗窗框损坏。
3) 室内装饰：大楼二、三室内墙面采用实木踢脚板装饰，高254mm，二层局部房间墙面采用柚木护墙板装饰，高1981mm，目前墙板下部开洞安装插座情况较为普遍(图5-4)，个别护墙板上部线条花饰损坏、错位。
4) 平顶：大楼各层原始装饰平顶均被后加石膏装饰平顶覆盖，目前二、三层原始装饰平顶大部分损毁，少量残存，屋面原始装饰平顶均未留存。
5) 金库：地下室金库门缺失，其余各层保存基本完好。地下室金库未发现设置集水井及排水设施，存在积水现象，底层金库在3m处搭建简易阁楼。
6) 采光天棚：原屋面铅包玻璃采光天棚已不存在，目前为普通钢结构玻璃采光天棚，三层中庭围栏基本完好，扶手、栏杆柱、柱帽完整，无残缺，仅东侧围栏一根上扶手存在干缩变形。
7) 楼梯间：主、辅楼楼梯间栏杆、扶手保存基本完好，主楼底层至屋面梯段、踏步、平台新铺地砖。地下层梯段、平台保留原有水磨石，部分踏步口缺损。
8) 门厅：主入口处铸铁弧形移门门饰缺失(图5-5)，下槛滑槽堵塞推拉不便。
9) 卫生间：二层C~(1/C)/1~3原卫生间采用夹沙楼板，上铺黑白拼花地砖总体保存，局部缺失或损坏(图5-6)。三层C~(1/C)/1~3原卫生间夹沙楼板木搁栅腐朽，修缮加固后，夹砂层及地砖面层未按原样恢复，改铺企口木地板。
5.2. 墙体
经现场检测，承重墙体基本完好，未见明显穹凸、变形、结构性裂缝。
主楼西外墙窗洞跨中部位普遍存在垂直裂缝，现场剔除墙面粉刷检查，发现拱券跨中部位砂浆缺失。三层窗洞周边墙面细裂缝，长约0.1m~1.2m，宽约0.1mm~1.2mm;辅楼底层L/1~2处490mm厚墙体开设宽2.9m洞口，采用单根25#工字钢过梁，存在一定安全隐患。
5.3. 混凝土构件
主辅楼连廊混凝土梁、板保护层厚度不足，钢筋锈蚀，混凝土开裂、剥落。屋面女儿墙压顶普遍锈胀，混凝土胀裂严重，易跌落伤人，存在严重安全隐患。
5.4. 木构件
1) 二层结构K/6~8，屋面结构D/8、A/1、(1/7)/H~J吊顶打开区域均发现木搁栅有不同程度蚁蚀痕迹(图5-7);
2) 屋面结构A0/1~3区域共有九根木搁栅端部已夹接加固，屋面结构A~G/8靠外墙端木搁栅普遍腐朽严重，存在安全隐患;
3) 出屋面楼梯间木结构雨篷侧面开裂，根部脱开墙面，经打开检查，发现内部木龙骨腐朽，存在一定安全隐患;
4) 屋面结构K ~L半屋架斜腹杆松动(图5-8)，出屋面楼梯间主屋架下弦开裂，长约2.4m。宽约5mm，两端采用双面铁板夹接，腹杆缺失(图5-9)。
6 材料检测
6.1. 砂浆强度测试
根据《贯入法检测砌筑砂浆强度技术规程》(JGJ/T 136-2001)，检测人员采用贯入法抽样测试了墙体砌筑砂浆的抗压强度，砌筑砂浆为黄泥石灰浆。主楼测试范围内底层至三层砂浆强度推定值为1.4MPa、1.5MPa、1.1MPa。辅楼测试范围内、底层至二层砂浆强度推定值为1.3MPa、1.6MPa。
6.2. 实心粘土砖强度测试
根据《既有建筑物结构检测与评定标准》(DG/TJ08-804-2005)和《回弹仪评定烧结普通砖强度等级的方法》(JC/T796-1999)的方法综合评定测试范围内主楼实心粘土砖的强度为MU7.5。辅楼实心粘土砖的强度为MU10。
6.3. 混凝土强度测试
从现场检测的混凝土构件和采集芯样观察(图6-1)，粗骨料中碎石和卵石各半(图6-2)，碎石粒径偏小(图6-3)，混凝土浇捣质量一般。
检测人员采用HT-25型回弹仪对部分梁、柱混凝土进行抽样测试，混凝土回弹按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ-T23-2011)进行，并采用钻芯机钻取12个芯样进行强度测试。测试范围内回弹法混凝土抗压强度测试值底层在18.8MPa~29.6MPa之间，平均值为21.5MPa，芯样强度离散性较大，碳化深度20 mm ~60mm，底层评定为C19、二层评定为C13，三层评定为C10。
6.4. 钢筋强度测试
根据《既有建筑物结构检测与评定标准》(DG/TJ08-804-2005)，检测人员采用表面硬度法测试钢筋强度，推算钢筋抗拉强度最小值为396MPa，实测钢筋强度满足HPB235级热轧钢筋要求。
7 房屋变形测量
7.1. 楼面相对水平度测量
根据现场条件，采用水准仪分别对主楼二层及三层原设计属同一标高的部位进行相对水平度测量，测量数据见图，测量数据由于室内地面多次改动、高低不平，测量结果作参考对比。
主楼测量结果表明(图7-1)：东西向主要向东倾斜，南北向倾斜规律不明显。二层东西向最大相对高差为72mm，相对倾斜率为3.3‰;三层东西向最大相对高差为82mm，相对倾斜率为3.7‰，主楼相对水平度测量结果与倾斜测量结果基本一致。
辅楼测量结果表明(图7-2~图7-3)：东西向主要向西倾斜，南北向无规律。二层东西向最大相对高差为19mm，相对倾斜率为2.3‰;三层东西向最大相对高差为23mm，相对倾斜率为2.7‰。
8 不考虑地震作用下房屋结构安全性验算
8.1. 砖墙承载力验算
综合考虑现场实际情况及承载力验算结果，主、辅楼各层墙体均满足承载力要求，各层墙体高厚比均满足要求，各层墙体局部受压计算均满足要求。
8.2. 基础承载力验算
现场检测中未发现房屋出现不均匀沉降导致的墙体开裂等结构性损坏现象，开挖部位的基础均未见明显损坏，表明目前基础处于正常工作状态。一般情况下上海地区天然地基承载力可取116 KN/m2，验算可知C/8轴混凝土柱基底压力为115.62KN/m2，J/8轴混凝土柱基底压力为111.97KN/m2，1/(1/E)~G轴墙体基底压力为74.53KN/m2，考虑到木桩可发挥一定作用可认为地基承载力符合要求。
8.3. 木搁栅承载力验算
按照现行《建筑结构荷载规范》(GB50009)，楼面恒荷载取值为1.0 KN/m2，活荷载取值为2.0 KN/m2。
木搁栅经查主要为花旗松，选取最大跨度处主、辅楼楼面木搁栅进行承载力验算，考虑到木质老化和损坏的影响，其强度和弹性模量按现行《民用建筑修缮工程查勘与设计规程》(JGJ117-98)乘以0.8的折减系数。木搁栅按两端简支计算，主楼1 ~3/A ~C，辅楼1 ~8/M ~L木搁栅经验算满足承载力要求。
8.4. 钢梁承载力及挠度验算
1) 主楼3 ~8/A ~F范围内6根工字型钢梁：跨中最大应力为111.4MPa，满足mf=235MPa的要求。跨中挠度为21.5mm，满足挠度1/400限值。
2) 主楼6~8/G双拼工字型钢梁：跨中最大应力为168.5MPa，满足mf=235MPa的要求。跨中挠度为8.2mm，满足挠度l/400限值。
8.5. 钢柱承载力及稳定性验算
截面尺寸：380mm×203mm×13mm;轴向压力N恒=202.3KN，N活=47.6KN
构件验算结果：稳定性满足要求，强度满足要求。
8.6. 木屋架承载力验算
选择有代表性的典型木屋架验算其承载力。验算结果表明，WJ2满足承载力要求，WJ5上弦杆不满足承载力要求。
9 房屋结构抗震性能鉴定
大楼建于1921年，砖混结构，距今已逾90年，根据国家标准《建筑抗震鉴定标准》(GB500023-2009)和上海市工程建设规范《现有建筑抗震鉴定与加固规程》(DGJ08-81-2000)的相关规定，按照丙类建筑、7度抗震设防、A类建筑、后续使用年限30年的要求，对房屋结构抗震性能进行鉴定，房屋结构抗震鉴定主要分为抗震措施鉴定为主的第一级鉴定和抗震承载力计算为主的第二级鉴定两步。
第一级鉴定：主楼抗震横墙间距、圈梁设置等不满足抗震鉴定标准关于A类建筑的第一级鉴定要求;辅楼外观和内在质量、高宽比、圈梁设置、墙段实际局部尺寸最小距离等不满足抗震鉴定标准关于A类建筑的第一级鉴定要求。
第二级鉴定：验算结果表明，主楼混凝土柱满足承载力要求，局部洞口周边小墙肢不满足抗震承载力要求，辅楼墙体均满足抗震承载力要求。
10 结论与建议
10.1. 结论
1)大楼始建于1921年，楼高三层，由主楼、辅楼两部分组成，南侧为主楼(局部地下一层)，北侧为辅楼，主楼、辅楼之间设连廊连通，建筑风格东、南沿街立面呈新古典主义风格。主楼主要采用砖混结构，局部大开间处梁柱结构，辅楼采用砖混结构。
2) 房屋20世纪被列为上海市第三批优秀历史建筑，保护类别为三类，立面、环境保护重点部位：南立面、东立面;内部保护重点部位：大厅、楼梯、门窗套、天花线脚以及其它特色装饰。房屋除原始平顶天花线脚已完全损毁外，其余重点保护部位特别是外立面保存基本完好;
3) 材料强度实测情况，主楼砖强度实测值为MU7.5，砌筑砂浆强度实测值底层为M1.4、二层M1.5MPa、三层1.1MPa，辅楼砖强度实测值为MU10，砌筑砂浆强度实测值底层为1.3MPa、二层为1.6MPa，混凝土实测强度底层为C19，二层为C13，三层为C10;钢筋实测强度为HPB235;
4) 房屋存在一定的倾斜和不均匀沉降现象，其倾斜和不均匀沉降值均低于规范限值要求;
5) 房屋历经90余年的使用及多次装修、改动，房屋建筑结构均出现一定的老化、损伤、损坏现象，混凝土构件钢筋锈胀、窗洞拱券跨中开裂，存在一定安全隐患，应采取有效措施予以加固修复;木构件存在劈裂、腐朽、蚁蚀、节点松动等，部分木构件存在安全隐患，应采取有效措施予以置换或加固;
6) 本次检测发现明显的蚁蚀现象，建议请有关专业灭蚁单位进行检查;
7) 安全性验算结果表明，砖墙、木搁栅、钢梁、基础及典型辅楼木屋架均满足承载力要求，主楼出屋面楼梯间主屋架腹杆缺失，承载力不满足要求，应进行修理加固;
8) 抗震鉴定结果表明，大楼建于1921年，原设计未考虑设防，其结构整体性不佳，不能满足《建筑抗震鉴定标准》(GB500023-2009)关于A类建筑的要求，建议结合本次装修，在满足保护要求的情况下，采取有效措施，提高房屋抗震能力。
综上所述，房屋总体评价为一般损坏房，应对损坏的房屋承重构件采取有效加固措施，确保房屋结构安全和使用安全。
10.2. 建议
1) 对保护部位的修缮，应严格按原式样、原材质、原工艺进行修缮;
2) 对损坏严重的木搁栅，掉换或修缮，并采取必要的防腐、防蛀、防火、防潮湿措施，所用的铁件应作防锈处理;
3) 对屋架的木杆件顺纹劈裂，可用铁箍箍紧，并用腻子勾抹严实，对木屋架缺失的杆件应补齐，对缺失、松动的螺栓添配、拧紧;
4) 对一般锈胀的混凝土构件，除锈后涂刷阻锈剂，界面剂，用高标号水泥砂浆批平后，粘贴碳纤维布加固，对锈胀严重的屋面女儿墙压顶应拆除重做;
5) 对不满足承载力要求的承重墙体可采取增设构造柱或对墙体采用单面钢筋网片水泥砂浆进行加固;
6) 重做屋面防水层;
7) 对建筑结构的修缮，应不改变建筑物的原有结构体系、材料、构造与连接方式，同时应有可靠措施，保证原有结构不受损坏，新旧材料结合可靠;
8) 为确保房屋安全使用，修缮后房屋应按现有使用功能使用，使用过程中防止楼面局部堆载过重;
9) 修缮加固工作应请具有专业设计、施工资质和有经验的专业队伍完成，严格遵守有关保护条例规定，报有关主管部门备案批准;
10) 在修缮过程中，如发现本报告未提及的异常情况，请及时通知本检测站进行补充检测，并通知有关部门采取有效措施，确保房屋结构安全。
