钢筋混凝土仿古建筑结构施工技术

舒孝福

（广州市花都区市政园林建设管理中心）

引言

古建筑是传统“虽由人造，宛如天开”理念的集中体现，加强仿古建筑结构施工技术的研究，能够有效避免建设中对人力、物力、材料资源的浪费和损耗，并且有利于中国优秀的传统文化弘扬，让人民群众在闲适、自然、轻松环境中，体验“天人合一”“道法自然”的人文精神。

1 工程概况

花都阁位于广州市花都区花都湖国家湿地公园内，临近岭南园，位于岭南园东侧青石岭峰顶，属于花都湖公园内山体景观一部分。项目为独栋地下2层地上5层的中式仿古建筑，主体结构为钢筋混凝土框架结构。花都阁是一座传统中式风格的仿古建筑，建筑平面呈十字形，整座建筑坐落在两米高的基座上，屋顶采用十字形歇山顶。屋面瓦采用哑光黑筒、板瓦，柱面及梁架等涂饰中国红涂料。外立面装饰装修拟选用广府岭南地区传统装饰手法，采用“三雕两塑”，即石雕、木雕、砖雕、灰塑、陶塑等，花都阁效果图如图1所示。

2 十字形歇山顶屋盖结构施工

本工程屋盖的结构形式为钢筋混凝土结构，通常古建筑中的坡屋盖采用杯口粗的麻绳高低（屋脊、屋檐）两头固定，中部靠重力作用下垂，通过自然变化的曲率而形成的坡度。通过计算机模拟，大角度曲面坡屋顶30.5°、最大曲率0.052，曲率较大。常规施工采用干硬性混凝土成坡，后采用铁锹拍密实，对后期的屋面防水功能存在较大隐患，且施工难度较大。

图1 花都阁效果图

在施工顶屋盖时，浇筑混凝土需要分成两个部分来展开，如图2所示。坡度较小的底部模板用干硬性的混凝土浇筑就能实现，而顶部较陡的部分则需要使用双层模板约束混凝土才能实现。为了能够让屋盖的坡度和曲率满足设计要求，双层模板还需要分成多个块，将模板拼接成设计要求的坡度和曲率。

使用双钢管对上部的模板进行固定，如图3所示。竖向龙骨被双钢管固定牢固，屋盖混凝土厚度则由垫块、马凳所控制。面层模板需要在准备工作期间就要准备好，施工时将胶合板分半，大小控制在0.9m左右，最后放置在设定好的位置上。

图2 采用双层模板与拍实部分划分

图3 双层模板支设

双层模板施工流程：支设满堂脚手架→铺设加固下层模板→绑扎屋面钢筋→拍实最下部混凝土→铺设上层最下部1道模板→浇筑第1道混凝土，紧接着进行上1道模板布设→浇筑第2道混凝土，紧接着进行第3道模板布设→……→浇筑屋脊。

屋盖的施工通常是从斜屋檐开始，首先围着屋面来回浇筑，对混凝土进行拍实，然后铺设上一排0.9m大小的模板，接着继续浇筑混凝土，确保没有浇筑空隙，再次铺设模板，反复进行浇筑混凝土并拍实，一直到屋盖完全浇筑好。

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，上下波动不大于30mm。由于坡屋面施工时用水养护不易，需要在混凝土中适量混入缓凝剂，并使用薄膜包裹。养护不少于14d，避免混凝土出现开裂问题。

混凝土抹面与填充混凝土的界面应采用与混凝土配合比一致的水泥砂浆，并设置5mm左右的浆料以确保粘结密度。在安装上部胶合板之前，需在胶合底部开孔，孔之间的距离在模板的上方和下方同10cm。钻孔后，应安装长度为400mm的12mm限位螺栓（不在模板的接合处）。应安装止水板，防止止水栓渗水。

为了保证视觉效果良好，上模板之间的间隙用海绵带和胶带密封，以确保没有浆料跑动。采用双层模板进行混凝土振动夯实，既保证了斜坡屋面混凝土的密实性，又不使屋面的防水性能减弱。

3 混凝土椽头、飞檐施工技术

本工程屋盖仿古椽头（飞椽）、飞檐均为混凝土材质，成型后直接彩

绘，美观大方。

3.1 飞檐架体搭设及位置控制

本项目的屋盖四角飞檐及周边飞椽均为高空作业，尤其是飞檐在施工中，向外悬挑2m左右。四角保证在同一标高是难点，空间定位难；浇筑混凝土时，悬挑超过2m，悬挑架体的安全及架体浇筑混凝土后产生的变形会影响飞檐的高差、位置，空间位移的超前控制难。项目通过计算确定模架、混凝土等变形情况测算出悬挑工字钢的位移变形量，尽量采用刚性控制，提前预留变形量，确保浇筑后位置的准确（见图4）。

图4 模板支撑架

3.2 仿古椽头做法

中间仿古椽头等距等尺寸布置，在底模设置后，采用模板定型。选择无扭曲、无变形的胶合板（表面光滑，预加工成填充形状）进行椽木之间的加工，即根据椽木之间的距离，采用胶合板模型作为填充物，将整体组装成一个长为3m的模板，置于底模上。

为了满足辐射布置和尺寸相同的要求，还采用了在底模中设置模具的方法，即制作椽间空间尺寸的填料（采用方形木拼接），然后用钢钉将其固定于底模之上，刷隔离剂（确保取模时椽头角部不受损坏），根据放射线布置角部，并用木龙骨将椽头顶部整个固定住。

4 屋脊（伏脊砖）固定施工技术

屋脊脊瓦固定采用“灰泥砌筑+穿筋”模式，其关键技术是：①在施工前对伏脊砖进行预排，利用空间定位技术确定每个预埋连接件的准确位置；②在屋脊梁浇筑混凝土时预埋连接钢筋，采用φ20钢筋，一头丝扣，浇筑预埋时确保预埋钢筋的位置及垂直度满足后期安装要求；③安装时，脊瓦分为2类交替使用，穿于钢筋之上再以湿法砌筑，最后1匹砌完后用套筒封口；④注意钢筋螺栓的防水问题，采用硅酮密封胶沿开孔周圈进行封闭。

5 干挂石雕施工技术

5.1 工艺流程

放线→基层处理→焊接角钢、钢板→防锈处理→石雕石材选择→挂钢丝→石材开槽→安装→打密封胶→墙面清理→验收。

5.2 施工方法

采用穿墙螺栓将镀锌钢板和镀锌角钢固定在结构墙体上，穿墙螺栓穿过墙体，焊竖向槽钢与角钢连接。按水平线焊横向角钢次龙骨，在角钢上打孔，安装不锈钢挂件。

5.3 筛选石材

石材进场后安排专人进行筛选，按各位置分块图将石材按照排版图码放整齐，色差大、有缺陷的按质量标准进行筛除。清理饰面石材表面，吊直、套方、找规矩，根据石材排列，弹出垂直线和水平线，弹出安装石材位置线和分块线。

沿腰线石材边贴防污条，在间隙处嵌弹性胶棒，用嵌缝枪把密封胶打入缝中后，清理石材表面。

6 仿古建筑屋顶避雷支架安装技术

该施工技术是针对仿古屋面造型特殊而对防雷装置进行的改进创新，以适应古建筑造型的一种安装方式。采用的避雷支架抱卡直径需要加工成与屋面瓦片直径一致，抱卡两侧设2个固定孔，在瓦片上画出固定孔位，使用调速电钻匀速地在瓦片上打出固定眼，使用长为5cm的自攻螺丝及膨胀栓将其牢固地固定在瓦片上，将镀锌圆钢放置在支架的固定端上，用螺栓将圆钢拧紧。瓦屋脊避雷支架经现场拉拔试验，可承受＞50kN的垂直拉力，符合规范要求，满足功能安全使用要求。完毕后使用透明耐候胶对开孔处进行密封。

7 结语

现代施工技术与施工材料应用于仿古建筑施工中，对仿古建筑后期的维护保养、成本降低极其有效。但由于我国对古建筑或仿古建筑一直采用传统工艺和做法，所以现代材料和现代施工技术应用的实例较少，还有许多方面需要研究并进行实践探索。