仿古建筑工程的斗拱施工方法

斗拱施工是我國古代建筑中獨具特點的工藝,斗拱最初孤立地置于柱上或挑梁外端,分別起傳遞梁的荷載于柱身和支承屋檐重量以增加出檐深度的作用。唐宋時,它同梁、枋結合為一體,除上述功能外,還成為保持木構架整體性的結構層的一部分。明清以后,斗拱的結構作用蛻化,成了在柱網和屋頂構架間主要起古建筑裝飾作用的構件。隨著經濟建設的發展,配合各種規劃設計的需要,大量仿古建筑在各大中城市發展迅速,作為古建筑中標志之一的斗拱也必不可少,而混凝土斗拱因其耐久性等諸多優點被大量采用,但是經常會遇到斗拱混凝土結構施工的問題。本文著重介紹了某某地區仿古建筑斗拱施工工法。

   隨著經濟的迅速發展,我國很多地方興起了仿古建筑潮流,而在仿古建筑中,恰當的、富有創意的斗拱造型,可以提供醒目的天際輪廓線,并對整體形象起著畫龍點睛的作用,使之表現出獨特的性格與風貌[1]。一般來說,仿古建筑混凝土斗拱施工的工程量比較大,且形態較復雜,傳統的現澆混凝土斗拱施工方法施工質量難以保證且工效較低[2]。因此,我們要找尋一種既高質、又高效的施工方法,既能保證仿古建筑的美觀,體現斗拱的裝飾功能,又能提高施工效率,減低成本。
  1 現澆混凝土斗拱存在問題
   斗拱是中國建筑特有的標志之一。經過千百年的演變,其作用及功能也在發生變化;由原來最初的結構構件轉變成現在的裝飾構件,斗拱在古建筑中多為木質,因木質易加工,也是斗拱在建筑中成為一個比較復雜的構件[3]。如今大量仿古建筑的興起,為保持其古的特色,斗拱的采用必不可少,但因各種原因,目前已經很少采用木質斗拱;而是采用混凝土仿制斗拱,替代其發揮裝飾功能。因斗拱其本身構件的復雜性,現場現澆混凝土斗拱存在很多弊端。諸如受建筑結構影響大、工期長,支模難、走模、表面平整度差、斗拱傾斜等施工質量控制難度大,外觀不整齊,無法達到預期效果。
  2 某某地區仿古建筑斗拱施工工法
  2.2 精選施工方法
   考慮到現澆混凝土斗拱存在工期長、施工質量難以保證等弊端,我們建議采用“預制砼構件+現場拼裝”方式進行施工。此法有以下優點:第一、可提前在預制場預制,無需受建筑主體結構時間影響,工期短。第二、質量有保證;避免了在現場大量澆筑混凝土斗拱施工中出現的支模難、易走模,有麻面、棱角不直以及斗拱傾斜差等缺點。第三、成本低;沿襲古建筑的特點,仿古建筑中的斗拱的斷面尺寸絕大部分均是相同,僅有長短及尾部的卷殺、收頭之別,且工程量比較大,為此先將斗拱分解,按分解后的模型制作鋼模,可提前完成混凝土斗拱預制構件的生產,并按類型編號,待養護達到齡起強度后,再運至工地現場安裝,擺脫建筑結構的限制,提高生產效率;增加了模板的周轉率,而且采用鋼模其外觀表面憑證度相當平整,無需再進行額外的抹灰處理,直接可以在表面進行膩子、油漆或者彩繪作業,降低了綜合成本。第四、整齊外觀統一。預制場批量生產,質量容易控制,安裝時可隨時調整垂直度及整齊度,達到外觀的整齊統一。
  2.1 注重混凝土原材料選型
   混凝土斗拱的高裝飾性要求混凝土應當具備比較好的抗裂能力,就是要求混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強度較大、極限拉伸變形能力較大、熱強比較小、線膨脹系數較小,從而不至于影響斗拱的外觀性能[4]。因此施工過程中可在保證混凝土強度的前提下減少水泥用量,宜優先選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥。一般采用425礦渣水泥代替了原來用的425普通水泥,可使混凝土的早期溫升減少約3℃左右。
   骨料粒徑較大、良好級配,能減少混凝土中的水泥漿用量,降低干縮率。所以大尺寸的斗拱建議選用堆積密度大、級配良好的骨料。同時施工時可摻加早強減水劑減少同等強度下的單位混凝土的水泥用量及拌合用水量,同時內摻一定數量的粉煤灰增加混凝土的和易性,有效降低混凝土的水化熱反應,能有效減少外觀裂縫[5]。
  2.3 強化混凝土振搗
   混凝土斗拱作為建筑裝飾構件對外觀表面要求較高,預制部分采用鋼模,因此,除按一般混凝土澆筑振搗要求外,我們還建議實行外部振搗,但振搗時間不宜過長,每面一般為2s-3s即可,以此提高表面平整度。
  2.4 加強混凝土養護
   混凝土的養護對其外觀裂縫發展影響極大,特別是早期濕潤養護更為重要。一般來說,養護期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不大于25℃ ;濕潤養護不少于14 d?;炷翝补噙^程中,如遇風雨天氣,應搭設防雨彩條布進行遮蓋,同時周邊做好明溝排水工作,防止作業場內積水,保證混凝土澆灌的連續性和施工質量[6]。模板拆除后,應立即灑水養護,安排專人對混凝土養護進行檢查,要保證在養護期保持環境相對濕度在80%以上,以減少混凝土干縮。
  2.5 注重斗拱的安裝
   首先,我們會在拆解斗拱的過程中預先設計好結構與預制斗拱的連接件及連接方式,這里我們采用最簡單的預埋直型鋼筋搭接對焊方法;即在一邊建筑結構鋼筋施工時在預埋,一邊在預制場澆筑斗拱時預埋。其次,待斗拱運至現場后再拼裝焊接,最后澆筑少量封口的細石砼。這樣既能保證質量,又能提高安裝效率。同時如果構建大的話,我們對混凝土斗拱中間進行抽空處理,做成空心混凝土斗拱,減輕重量,提高安全及效率。
   總之,只要準備充分,施工方法合理,技術措施得力,注重混凝土原材料選型,強化混凝土振搗,加強混凝土養護,注重斗拱的安裝,就可以高質高效的制安出外形與傳統木質斗拱一樣美觀混凝土斗拱,給仿古建筑以到畫龍點睛的功效,從而為我國仿古建筑建設帶來顯著的技術經濟效益和社會效益。