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上海圣三一教堂修缮和钟楼修复工程

时间:2017年04月18日         来源:建筑时报         作者:周静

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   上海圣三一堂位于上海市黄浦区,原上海公共租界的中心区。教堂东临江西路,北临九江路,南隔汉口路即为上海公共租界工部局大厦。因其红色外观,教堂俗称“红礼拜堂”。它曾为英国国教会远东上海地区英语圣公会主教座堂、普世圣公宗前中华圣公会教省主教院辖下国际性主教座堂。

     在上海外滩万国博览建筑群尚未形成之时(1869年),通体由清水红砖石砌筑的圣三一教堂便已成为主角。1893年,这座被世人称之为“红礼拜堂”的教堂北侧增建了一座哥特式钟楼,成为当时上海的制高点和地标。钟楼内安置的八音大钟,钟声洪亮,响彻四方。

圣三一教堂多次重建,承载了上海近代百年的历史变迁。2004年,随着外滩源片区的开发,也启动了圣三一教堂修缮和修复工程。在修缮方案设计任务书中,明确了圣三一尽量做到“修旧如旧”的修复方向,恢复到其20世纪30年代的景象。

投标阶段主要有华东总院、章明建筑设计事务所、东亚联合建筑设计公司(参加过1977年圣三一加改建工作)。圣三一教堂的修缮难点更多集中在结构方面的拆建问题,华东总院的方案最终获得专家的一致认可,同时也是鉴于其综合设计实力及设计团队中各专业力量的完善。章明事务所的优势在于建筑保护专项,特别是修复技术。项目最终采取了华东总院和章明事务所合作设计(外立面修缮)的方式,住总集团建设发展有限公司以施工招投标方式参与到圣三一项目。

     在保护、复原、修复三者结合的前提下,工程分三步进行:拆除工程、教堂修缮(包括钟塔复原)、室内装潢。

 

 

修复三部曲之一:拆除工程

 

     圣三一堂拆除工程中遵循的原则为“五个先”和“五个边”。即:先方案、后施工(先编制拆除施工方案、应急预案等文件,再经过审批或通过专家评审后组织执行);先探测、后展开(为了避免盲目施工带来的后果,先探测摸清情况,对楼层结构做到心中有数);先加固、后实施(强调“预防为主”,对屋架进行拉结加固,在梁板结构的拆除前,先搭设支撑排架);先保护、后拆除(为防止拆除施工对文物建筑造成新的破坏,对在拆除中可能出现问题的部分采取了保护性措施);先分离、后破碎(采取新老结构完全分离后再破碎拆除的方法,对楼板、大梁、地面等均切割将其与原结构实施分离);边拆除、边检查(对屋架、砖拱的腐坏做好检查与记录);边拆除、边寻找(拆除中寻找有助于教堂建筑修缮的残存构件,寻找反映教堂文物价值的有关物证);边拆除、边保护(对新发现的有价值的部分及时保护);边拆除、边修复(采用人工方法凿除嵌入结构的混凝土时,随即进行简单的支顶或支撑,保证砌体结构的安全稳定);边拆除、边监测(聘请专业测量单位对拆除阶段的结构安全进行全程监测)。

   拆除顺序为:非结构构件(二层的吊顶、轻质隔墙、木地板,一层的座椅、吊顶、舞台等)拆除——二层部分结构(武器库、保密室)拆除——屋架加固——舞台两侧的灯光室拆除——舞台部位的上空铁架、分隔墙体拆除——插层混凝土预制楼板及现浇楼板拆除——现浇混凝土大梁及部分钢梁拆除——十字翼廊两端的扶梯间结构(包括平台、梯段、边梁等)拆除——大堂东端放映间拆除——底层台阶、封闭门窗洞墙体拆除——室内地坪拆除。

屋架是拆除的重中之重。首先,由于屋面木构件进入墙体,腐烂严重,山墙与屋盖没有刚性连接,为预防插层梁拆除对屋架可能带来的影响,所以先在屋架上弦杆的下端部设置了一道水平钢管拉杆。其次,分为两阶段拆除插层楼板。第一阶段是拆除中厅部位的预制混凝土空心板,由东向西逐跨拆除预制楼板,仅留“鱼骨状”大梁,这种方法最好地保证了结构整体受力的调整;第二阶段是拆除十字翼廊部位的预制和现浇混凝土板,从中间开始分别向南、向北退拆至楼梯间。最后,拆除插层大梁,在大梁两端(距墙面20厘米处)分别固定金钢蝶片切割机,两边同时切割作业,在完全切断后,用小型风镐对梁体进行破碎。整个拆除过程,文管委、上海市建工装饰都对其进行了位移变形的全面检测,严格控制着进度。

 

 

修复三部曲之二:教堂修缮

 

    以历史建筑修缮保护中的“原真性”原则,真实地展现建筑的历史原貌。由于近代建筑在不断使用过程中,历史上经历过多次修缮或改造行为,完全恢复到初始建设的状态是非常困难的,所以对原貌的理解应该有时间性,即它可以是复原建筑初始建设的面貌,也可以是某一历史阶段的面貌。历史建筑修缮保护中的“可识别性”和“可逆性”,复建或新建的建筑应和原建筑保持协调、统一,体现整体风貌,但决不要仿制得以假乱真。

    3轴主砖拱是修缮成败所在。教堂平面中3轴主砖拱的修复是比较有争议的。设计方考虑过钢屋架、木屋架,但最后还是决定仿造以前的砖拱结构,可以说这一技术目前已无人能做。幸运的是住总集团的一位老师傅采用异型砖的切割,顺利解决了结构和造型的问题。

恢复3轴主砖拱的施工第一步是前期准备:异形花砖、拱圈制模;然后搭设施工平台,凿去以前的支座混凝土后埋入钢筋,安装预制好的模板后浇灌拟恢复的支座混凝土;然后,落地搭起10多米高的型钢排架,在型钢排架上支撑起拱架模板,在拱架模板上用定制加工的砖块砌筑砖拱;最后,勾缝、拼色,待砌筑砂浆达到100%强度后拆除拱架模板。

    圣三一堂教堂砖皆为7厘米厚,现在市场没有如此尺寸,多半为5.3厘米厚。因此除了利用多余的老砖,还找了专业的窑厂定制了一批与教堂一样尺寸砖。英制砌体有5种方法,圣三一堂是一种垒砌的形式。在修补中,亦根据损坏情况对墙体进行分类处理,浅层仅做表面处理,中层采用砖粉修补,深层则采用砖片替代。因年久失修,有的清水墙表层风化,有的则长满苔藓和杂草树木,造成墙体裂缝、缺损、变形。另外,1977年改造时墙体表面被粉刷覆盖,表面有沥青、涂料等痕迹,施工针对不同症状采取了高压水清洗、纸浆吸附等方法。大堂东南角的墙体是被树木生长破坏最为严重的地方,对其进行了拆砌,挖除树根并喷以除根剂,再对墙体按原样复原。

   由于1977年改建为礼堂,故东侧地面是抬高的。从3轴开始向东逐步升高,最高10轴处的高度相对于室外地坪为2.25米。所幸在拆除圣坛地面时,马赛克地面上的圣公会“圣符”图案得以保留,并依此作为地坪的标高,进行一系列的比对设计。

    教堂主道及洗礼间采用彩色缸砖铺设,大堂为柚木地板,圣坛部位为黑白大理石。原来教堂使用的彩色缸砖由英国进口而来,是烧制的夹心砖,花纹多层拼接,十分考究,而今修复使用的地砖无法做成夹心砖,只是在砖的表面涂上纹饰,工艺上与过去相比要简陋许多。

     东门厅因作为改建后剧院的入口,地面被抬高过,并增加了扶壁,这引起了石柱、山墙向东12厘米的倾斜。同时,屋面的受力体系为砖拱,最初提供的方案是拆除屋面材料,暴露主体结构,然后根据揭示的结构损伤情况再确定结构加固方式。因门厅砖拱屋面的古法制作技术已经失传,施工不敢轻易拆除屋面,恐引起东门厅拱顶向下及向东垮塌。具体实施步骤为:注浆加固砖拱,待原抬高地坪及后增扶壁柱拆除之后,在东立面设置支撑系统;绑扎新地坪和支顶支座钢筋及混凝土浇筑,继而进行石柱纠偏;在两根柱子周边安装顶升和推顶钢支架,并在柱帽底部设置液压千斤顶,对柱子实施向上顶升及根部向东的推顶。

    圣坛和半圆龛是尖券交叉式木拱顶,但拱肋、花球多处已被虫蛀空,在对屋架构件进行全面检查的前提下,进行拱肋木构件放样组装,油漆、粘贴金箔、彩绘。别具一格的55个圆形柱帽按照原样凸雕装饰定制。天花则有着一列列排列有序的图案,每六种植物和两颗五角星组成了一个基本单元,满天星星让人们感觉到了宇宙的浩瀚和苍穹的神秘。天花上面的植物花纹样式由英国三大组成部分(英格兰、苏格兰、威尔士)各地的象征花组合而成,英格兰的象征花是玫瑰,苏格兰的象征花是蓟和风铃草,水仙花是威尔士的象征。

钟楼总高43米,其中女儿墙高21米、塔尖高23米。施工先对原有7层插层结构进行拆除。塔尖的结构效仿了徐家汇天主教堂的做法采用钢架构,在对重达50吨的内部钢架结构进行的施工过程中,同步对建筑物的沉降进行跟踪观测,以确保安全。徐汇天主堂钟塔是灰色石板一块块叠砌下来,而圣三一堂钟塔则是红砖平贴式。

 

修复三部曲之三:教堂装潢

 

教堂座椅据当年的工作人员回忆是六个人都抬不动的核桃木,分别找了无锡、昆山、东阳的木雕师傅重新制作,最后选择东阳的手艺,采用酸枝木材料,但摒弃了当初英国人因夏天气温高采用藤靠的部分。吊灯则恢复到无电时期的煤气灯造型,只是将原本放蜡烛的地方放置了烛火形状的灯泡,同时取消了风扇部分。

东门厅进门右手边即为洗礼池,采用意大利进口的汉白玉制作,但现在的工艺做不到可以在其四周雕刻栩栩如生的动物、人物图案。管风琴是香港圣公会捐赠的,也仅是缩小版本。虽然现在在英国仍能够买到当年的管风琴,但限于资金的问题,没能恢复到当年的原貌。讲道台此前应该在三轴主砖拱下右侧的位置,现在调整为圣坛左边。圣坛左侧的私人小礼拜堂,目前还未全部装修完毕,预想在将来对其顶部进行彩绘。

原生产圣三一堂彩色玻璃的英国工厂(Hardman)在得知修复圣三一教堂的消息之后主动联系到设计师,并提供了当年生产彩色玻璃的往来书信及图纸样本。遗憾的是,建设方在商榷彩色玻璃生产厂商时,这家家庭工坊就倒闭了,最终选定的是一家德国的彩色玻璃家族企业。

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