鋼筋混凝土仿古建筑結構施工技術

舒孝福

（廣州市花都區市政園林建設管理中心）

引言

古建筑是傳統“雖由人造，宛如天開”理念的集中體現，加強仿古建筑結構施工技術的研究，能夠有效避免建設中對人力、物力、材料資源的浪費和損耗，并且有利于中國優秀的傳統文化弘揚，讓人民群眾在閑適、自然、輕松環境中，體驗“天人合一”“道法自然”的人文精神。

1 工程概況

花都閣位于廣州市花都區花都湖國家濕地公園內，臨近嶺南園，位于嶺南園東側青石嶺峰頂，屬于花都湖公園內山體景觀一部分。項目為獨棟地下2層地上5層的中式仿古建筑，主體結構為鋼筋混凝土框架結構。花都閣是一座傳統中式風格的仿古建筑，建筑平面呈十字形，整座建筑坐落在兩米高的基座上，屋頂采用十字形歇山頂。屋面瓦采用啞光黑筒、板瓦，柱面及梁架等涂飾中國紅涂料。外立面裝飾裝修擬選用廣府嶺南地區傳統裝飾手法，采用“三雕兩塑”，即石雕、木雕、磚雕、灰塑、陶塑等，花都閣效果圖如圖1所示。

2 十字形歇山頂屋蓋結構施工

本工程屋蓋的結構形式為鋼筋混凝土結構，通常古建筑中的坡屋蓋采用杯口粗的麻繩高低（屋脊、屋檐）兩頭固定，中部靠重力作用下垂，通過自然變化的曲率而形成的坡度。通過計算機模擬，大角度曲面坡屋頂30.5°、最大曲率0.052，曲率較大。常規施工采用干硬性混凝土成坡，后采用鐵鍬拍密實，對后期的屋面防水功能存在較大隱患，且施工難度較大。

圖1 花都閣效果圖

在施工頂屋蓋時，澆筑混凝土需要分成兩個部分來展開，如圖2所示。坡度較小的底部模板用干硬性的混凝土澆筑就能實現，而頂部較陡的部分則需要使用雙層模板約束混凝土才能實現。為了能夠讓屋蓋的坡度和曲率滿足設計要求，雙層模板還需要分成多個塊，將模板拼接成設計要求的坡度和曲率。

使用雙鋼管對上部的模板進行固定，如圖3所示。豎向龍骨被雙鋼管固定牢固，屋蓋混凝土厚度則由墊塊、馬凳所控制。面層模板需要在準備工作期間就要準備好，施工時將膠合板分半，大小控制在0.9m左右，最后放置在設定好的位置上。

圖2 采用雙層模板與拍實部分劃分

圖3 雙層模板支設

雙層模板施工流程：支設滿堂腳手架→鋪設加固下層模板→綁扎屋面鋼筋→拍實最下部混凝土→鋪設上層最下部1道模板→澆筑第1道混凝土，緊接著進行上1道模板布設→澆筑第2道混凝土，緊接著進行第3道模板布設→……→澆筑屋脊。

屋蓋的施工通常是從斜屋檐開始，首先圍著屋面來回澆筑，對混凝土進行拍實，然后鋪設上一排0.9m大小的模板，接著繼續澆筑混凝土，確保沒有澆筑空隙，再次鋪設模板，反復進行澆筑混凝土并拍實，一直到屋蓋完全澆筑好。

本工程采用的混凝土是商用混凝土，要求混凝土坍落度控制在180mm，上下波動不大于30mm。由于坡屋面施工時用水養護不易，需要在混凝土中適量混入緩凝劑，并使用薄膜包裹。養護不少于14d，避免混凝土出現開裂問題。

混凝土抹面與填充混凝土的界面應采用與混凝土配合比一致的水泥砂漿，并設置5mm左右的漿料以確保粘結密度。在安裝上部膠合板之前，需在膠合底部開孔，孔之間的距離在模板的上方和下方同10cm。鉆孔后，應安裝長度為400mm的12mm限位螺栓（不在模板的接合處）。應安裝止水板，防止止水栓滲水。

為了保證視覺效果良好，上模板之間的間隙用海綿帶和膠帶密封，以確保沒有漿料跑動。采用雙層模板進行混凝土振動夯實，既保證了斜坡屋面混凝土的密實性，又不使屋面的防水性能減弱。

3 混凝土椽頭、飛檐施工技術

本工程屋蓋仿古椽頭（飛椽）、飛檐均為混凝土材質，成型后直接彩

繪，美觀大方。

3.1 飛檐架體搭設及位置控制

本項目的屋蓋四角飛檐及周邊飛椽均為高空作業，尤其是飛檐在施工中，向外懸挑2m左右。四角保證在同一標高是難點，空間定位難；澆筑混凝土時，懸挑超過2m，懸挑架體的安全及架體澆筑混凝土后產生的變形會影響飛檐的高差、位置，空間位移的超前控制難。項目通過計算確定模架、混凝土等變形情況測算出懸挑工字鋼的位移變形量，盡量采用剛性控制，提前預留變形量，確保澆筑后位置的準確（見圖4）。

圖4 模板支撐架

3.2 仿古椽頭做法

中間仿古椽頭等距等尺寸布置，在底模設置后，采用模板定型。選擇無扭曲、無變形的膠合板（表面光滑，預加工成填充形狀）進行椽木之間的加工，即根據椽木之間的距離，采用膠合板模型作為填充物，將整體組裝成一個長為3m的模板，置于底模上。

為了滿足輻射布置和尺寸相同的要求，還采用了在底模中設置模具的方法，即制作椽間空間尺寸的填料（采用方形木拼接），然后用鋼釘將其固定于底模之上，刷隔離劑（確保取模時椽頭角部不受損壞），根據放射線布置角部，并用木龍骨將椽頭頂部整個固定住。

4 屋脊（伏脊磚）固定施工技術

屋脊脊瓦固定采用“灰泥砌筑+穿筋”模式，其關鍵技術是：①在施工前對伏脊磚進行預排，利用空間定位技術確定每個預埋連接件的準確位置；②在屋脊梁澆筑混凝土時預埋連接鋼筋，采用φ20鋼筋，一頭絲扣，澆筑預埋時確保預埋鋼筋的位置及垂直度滿足后期安裝要求；③安裝時，脊瓦分為2類交替使用，穿于鋼筋之上再以濕法砌筑，最后1匹砌完后用套筒封口；④注意鋼筋螺栓的防水問題，采用硅酮密封膠沿開孔周圈進行封閉。

5 干掛石雕施工技術

5.1 工藝流程

放線→基層處理→焊接角鋼、鋼板→防銹處理→石雕石材選擇→掛鋼絲→石材開槽→安裝→打密封膠→墻面清理→驗收。

5.2 施工方法

采用穿墻螺栓將鍍鋅鋼板和鍍鋅角鋼固定在結構墻體上，穿墻螺栓穿過墻體，焊豎向槽鋼與角鋼連接。按水平線焊橫向角鋼次龍骨，在角鋼上打孔，安裝不銹鋼掛件。

5.3 篩選石材

石材進場后安排專人進行篩選，按各位置分塊圖將石材按照排版圖碼放整齊，色差大、有缺陷的按質量標準進行篩除。清理飾面石材表面，吊直、套方、找規矩，根據石材排列，彈出垂直線和水平線，彈出安裝石材位置線和分塊線。

沿腰線石材邊貼防污條，在間隙處嵌彈性膠棒，用嵌縫槍把密封膠打入縫中后，清理石材表面。

6 仿古建筑屋頂避雷支架安裝技術

該施工技術是針對仿古屋面造型特殊而對防雷裝置進行的改進創新，以適應古建筑造型的一種安裝方式。采用的避雷支架抱卡直徑需要加工成與屋面瓦片直徑一致，抱卡兩側設2個固定孔，在瓦片上畫出固定孔位，使用調速電鉆勻速地在瓦片上打出固定眼，使用長為5cm的自攻螺絲及膨脹栓將其牢固地固定在瓦片上，將鍍鋅圓鋼放置在支架的固定端上，用螺栓將圓鋼擰緊。瓦屋脊避雷支架經現場拉拔試驗，可承受＞50kN的垂直拉力，符合規范要求，滿足功能安全使用要求。完畢后使用透明耐候膠對開孔處進行密封。

7 結語

現代施工技術與施工材料應用于仿古建筑施工中，對仿古建筑后期的維護保養、成本降低極其有效。但由于我國對古建筑或仿古建筑一直采用傳統工藝和做法，所以現代材料和現代施工技術應用的實例較少，還有許多方面需要研究并進行實踐探索。