祁恩科
(甘肅第四建設集團有限責任公司,蘭州 730000)
仿古建筑的檐口構造與屋面瓦片的鋪設有著密切關聯,如若屋面與檐口之間連接不緊密,那么從屋面匯聚而下的雨水將會滲漏到檐口中的木質結構,長此以往,檐口木質結構將會遭到腐蝕。本文將探討科學的屋面構造和改進的仿古建筑檐口做法,根據筆者的個人經驗,可以將傳統的木基層構造與如今的混凝土相結合,既傳承了傳統的木質檐口構造方法,也在此基礎上結合現代的建造技術進行了創新。如若采用木構件代替目前應用比較廣泛的是混凝土澆筑出檐,這樣不僅減少了檐口厚度,還降低了大連檐高度,有效降低了檐口施工的成本,為現代建筑增添藝術氣息。對于屋面構造,歐美地區在設計中大多采用銅片和銅條,不僅構造簡單,還具有極高的觀賞性,而且相比于其他混凝土建材,可以大幅度減少其負重,同時具有極強的抗腐蝕性,應用場景廣闊。
在木作仿古建筑中,柱類都是發揮著支撐和承重的作用,一般可以分為以下幾類:第一類,檐柱,它一般分布在建筑的外圍,負責支撐屋檐,避免檐口塌落;第二類,角柱,其一般位于建筑轉角的地方,主要負責支撐枋、梁等建筑構件;第三類,金柱,其大多位于檐柱以內的地方,負責支撐屋面的負荷;第四類,瓜柱,其位于上下梁之間,負責連接梁,從而分攤梁的承載重量;第五類,交金瓜柱,其主要分布在角梁與順梁之間。
梁架也可以分為以下幾類:第一類,五架梁和三架梁,五架梁一般放置在七架梁瓜柱上面,或是上面承接著五根檁,而三架梁通常放置在五架梁瓜柱的上面;第二類,順梁,其位于桁檁下的順面寬方向,順梁下面則承接柱頭,并通過柱頭和斗拱,將挑尖梁頭放置在山面檐柱的頭上,順梁的標高斷面、形狀和做法基本與正面梁相同;第三類,趴梁,其上面與順梁類似,而下面承接著瓜柱,并且其內端放置在正身梁架上;第四類,角梁,其一般位于檐面和屋頂山面的交角處,尾端和正心是桁搭交,前端和挑檐是桁相交,頭部則伸出檐桁外;第五類,抱頭梁,其位于金柱和檐柱之間,起到支撐檐檁的作用;第六類,太平梁,其基本上分布在山面上,前端和尾端都銜接著金檁,并且負責支撐雷公柱。
在傳統建筑構造中,大多都會采用木質材料鉚接的方式制作檐口裝飾,而瓦片基本上采用普通的琉璃瓦,或是混凝土澆筑的瓦片,雖然古法木質檐口非常美觀,但是工藝比較復雜,而且會被雨水所腐蝕。在現代的建筑構造中,則是采用混凝土屋面檐口,其出檐部分都是由混凝土澆筑而成,并且澆筑厚度能達到80 毫米,再加上一些抹灰裝飾,其厚度還會增加,不僅會影響美觀,還會增加檐柱和梁架的負荷。
基于古法木質檐口和現代混凝土檐口,筆者將兩者相結合,依然采用檐口木基層結構,再加之混凝土澆筑,既能確保檐口裝飾的美觀性,還能減輕檐柱的承載負荷,同時也能在一定程度上起到抗腐蝕作用,延長檐口裝飾的使用壽命,避免頻頻維護。混凝土屋面檐口采用木質基層架構,用混凝土澆筑面板,然后鋪上銅瓦,既施工簡單,而且成本比較低。在仿古建筑檐口裝飾施工過程中,混凝土面板的前端只能延伸到檐檁的地方,并且要在前端留有錯臺,同時在下面的面板上橫向設置多個預埋件。此處設置的預埋件既可以是預埋通長扁鋼帶,也可設置預埋螺桿。檐椽通常是木質構件,應該按照適當的間隔排列在錯臺下層的面板上面,采用螺桿和預埋件結構將其緊緊地固定,檐椽上面也需要開有螺栓孔,以便和其他構件相連接,應采用密封材料對容納螺母的凹槽進行封堵,并且檐椽的前端延伸到大連檐位置。
目前,銅瓦作為屋面防水材料被廣泛應用,其不僅具有良好的防水性能,更具有抗腐蝕和隔熱的功能。例如,大覺寺的大雄寶殿屋面就采用了銅瓦、木質基層、防水層等一些結構,不僅具有美觀性,還具有較長的使用壽命,并且還便于維護,有助于保護檐口木質結構不被腐蝕。在屋面施工過程中,銅瓦需要與木屋屋面保持一定的間隔,從而避免銅瓦將吸收的太陽熱量直接傳導至木質基層,這樣可以降低屋內的溫度,使屋面擁有一定的隔熱效果。在屋面構造設計中,底瓦是長條形狀的結構,它的上面有蓋瓦承臺,并且在承臺的外側銜接著擋水條,可以在雨天防止滲漏,影響到木質基層結構。在施工過程中,承臺還可以根據實際的情況,調整與底瓦的中心距離,從而確保蓋瓦的標高整體一樣,讓整體的瓦片滿足設計平整度。
在鋪設施工開始之前,施工人員需要將屋面木質基層上所有的雜物進行清理,同時需要將木榫頭、楔子等木質構件修平,防止其高出屋面基層,從而影響到屋面基層的平整度。對于木質基層構架,如檐椽,需要檢查其松緊度,必須將其牢固固定,防止松動。
防水層對于整個木質仿古建筑的屋面至關重要,如若其防水性能不佳,就會滲漏到室內,影響居住體驗,同時也會腐蝕木質結構,讓其縮短使用壽命,甚至會使其承重能力嚴重下降,致使屋面部分結構或是檐口裝飾塌落,因此,建設單位要重視防水層的建設。在工程上,一般會采用0.4 毫米的抗腐蝕鋼板作為防水層的主要建設材料,在鋪設過程中,一般都是從屋面檐口處上面鋪設到下面,同時還需要注意鋼板長邊接頭要在100 毫米以上,其搭接寬度也同樣在100 毫米以上。
在建筑材料中,龍骨分為兩類:第一類,縱向龍骨,其為順水方向,一般可以選用50×100 毫米的木枋料,采用木質材料作為縱向龍骨,主要是為了減輕屋頂的負荷。在材料選擇方面,要注意每一個縱向龍骨的薄厚度要相同,結疤部位一定要少,并且其含水率和曲率要滿足相關的施工標準。在施工中,施工人員首先應進行彈線定位,然后將木質龍骨按照順水方向放置在防水層上,并進行固定,縱向龍骨之間的距離要在300 毫米左右,同時需要用鋼釘將其固定在木質屋面基層上面,鋼釘距離在200 毫米左右即可。第二類,橫向龍骨,其主要是利用特制的不銹鋼U 型條,在彈線定位后,依次鋪設在縱向龍骨上,橫向的龍骨間距通常設置為100 毫米左右,同樣也是采用鋼釘將其固定在木質龍骨之上,此時要注意鋼釘的選用長度,不能使其穿透防水層,避免雨水從空隙中滲漏下來。
擋溝板一般位于屋面銅瓦和脊之間,其同樣也是發揮著防水作用,其主要是為了封閉并消除屋脊、銅蓋瓦和銅底瓦三者之間的空隙,防止雨水從中滲漏下來。具體而言,擋溝板可以分為兩類,位于戧脊上的稱為斜擋溝,而分布在正脊下稱為正擋溝。在施工中,一般都會采用搭接法將擋溝板與脊銜接在一起,這樣可以讓沿脊流下的雨水通過擋溝板匯入瓦壟中,同時擋溝板兩端需要騎在蓋瓦上,且需要焊接牢固。
首先,建設單位要重視設計招標,制定嚴格的招標流程,避免工作人員從中謀取私利,讓“掛靠”設計單位入圍,木作仿古建筑檐口裝飾設計單位作為專業分包,必須具備豐富的設計經驗以及相應的設計資質。其次,建設單位要提出對檐口防水設計的具體要求,設計單位也必須滿足相應的要求,當設計圖紙初步完成時,建設單位應對圖紙進行全面的審核,從立體效果、防水性能、施工可行性、平立面分格等方面進行嚴格把控,避免檐口裝飾設計出現錯誤。同時,建設單位也要根據建筑的結構特點,分析不同的防水措施性能,采用最優的檐口防水設計方案。當檐口施工方案完成后,建設單位還需要組織技術交底工作,讓施工方明白檐口施工流程,并根據實際情況,提出相應的修改意見,避免后續因不合理的設計而重新返工,浪費大量的人力和物力。
在檐口的施工中,埋件的位置精準度尤為關鍵,失之毫厘,謬以千里。在檐口工藝中,檐椽的椽徑一般都是在90 毫米左右,如若埋件位置誤差比較大,則會導致檐椽無法安裝,故而在確定檐椽位置時,施工人員需要考慮垂脊、墀頭等結構對屋面實際面寬的影響。同樣,在確定錯臺高度時,也需要考慮望板厚度、檐椽椽徑、護板灰厚度等一些因素的影響,否則,在鋪貼防水層時,就會有細微的起伏,從而達不到設計要求的平整度,當這些誤差逐漸積累后,就會讓檐口的厚度增加,影響美觀。在鋼筋綁扎的過程中,也需要確定埋件位置和數量,數量的確定可依照屋面面寬長度,來計算使用椽子的數量及檐椽間距,從而進行精準定位,同時應確保每根椽子至少留有兩個埋件可與混凝土板進行連接。在檐口施工時,預設埋件最常使用的兩種方案是預埋成品螺或桿扁鋼帶,它們都有各自的優勢,同樣也存在一些弊端。前者的埋設精度較高,一旦埋設的誤差過大,就有可能導致預埋件作廢,特別是在位移較大的埋件還需要進行植筋補充,而后者要求的精度要求比前者要低,但是后續施工中焊接螺桿的施工任務量非常大,而且焊接要求比較高,因此,在工程應用中,大多數施工人員都會采取預埋成品螺桿的施工方案。
根據筆者多年的經驗,在混凝土澆筑過程中,需要注意以下幾個方面:第一,為了避免澆筑出現冷縫,混凝必須在5 個小時以內完成相應部位的澆筑。由于冷縫是因上下兩層混凝土初凝時間相差太大而出現的質量問題,因此,混凝土澆筑間隔必須在1.5 小時以內,此時時間間隔可以根據混凝土的凝結狀態而進行合理的調整;第二,在混凝土進行澆筑作用時,施工人員應控制振搗時間,不可過短,需要使混凝土表面出現漿液,并且沒有氣泡冒出,同時移動位置應該在40 厘米以內,從而確保混凝土沒有泄露;第三,澆筑時,施工人員需要時刻注意埋件的位置,避免其發生位移,從而影響后續的施工;第四,澆筑后,施工人員需要用刮刀刮表面,做好拉毛處理,避免在混凝土塊表層形成刺狀突起;第五,在混凝土凝結后,施工人員要定期進行灑水作用,確保混凝土表面潤濕,并覆蓋塑料薄膜對表面進行保護;第六,澆筑完成后,就可以進行相應的驗收,滿足設計要求,就可以鋪抹找平層,然后根據設計圖紙彈出椽中心線,最后尋找埋件的位置,如若誤差比較大,則需要重新植筋來調整位置。
施工人員需要按照圖紙設計的要求,制作加工相應的檐椽,并且在安裝時要在合適的位置開孔,同時做好抗腐蝕處理,然后將其穿入預埋的螺栓中,加片擰緊即可。望板也需要按照施工圖紙進行加工,在安裝之前,需要檢查是否有過長的螺桿頭,如若過長,則需要割除,然后按照傳統的施工工藝安裝連檐和瓦口。最后,施工人員還需要進行防水保護層施工,由于屋面的基層都是采用木質構造,則可利用自粘型防水卷材進行施工。
總之,古代建筑中的一些營造技藝仍有著巨大的優勢,但其多是使用木材建造,而現在則是使用鋼筋混凝土,這就需要將兩者進行協調搭配,創新出新的檐口裝飾工藝,從而促進木作仿古建筑的發展。