仿古屋面造型施工工艺改进要点？

~ 在中国历史悠久的古建筑设计中，以唐、明、清风格为主的长安为代表，更有北京故宫供建筑师门学习观赏。这其中，我们常常可以见到古建筑屋面中的椽子。椽子本身是古建中屋面挑檐的支撑受力构件，但是在钢筋水泥的现代化仿古建筑中，椽子已经成为一种仿古造型的装饰结构。因此，与屋面同时施工现浇混凝土椽子的做法就变得有些多余。本文针对仿古屋面造型椽子的施工工艺进行探讨，提出预制椽子的施工方法，对原有现浇施工方法加以改进。并优化施工方案，列出详细、可行的施工方法。
1现浇混凝土椽子与预制椽子工艺优劣对比
1.1工艺对比
椽子本身是古建筑中屋面挑檐的支撑受力构件，但是在钢筋水泥的现代化仿古建筑中，椽子已经成为一种仿古造型的装饰结构。现浇结构的混凝土屋檐造型，需要一次浇筑成型。椽子的设计间距通常为100mm，椽子间隙小而多，这就导致了施工难度较大，模板平整及尺寸标准要求高，原有竹、木胶合板裁切、拼接繁琐，挑檐模板若为拼接而成，在夹缝中施工难度大，尺寸偏差较大，拆模后的外观难以把握。对木工操作精准度要求极高。且零星模板碎片无法拆除，需打磨、剔凿处理，否则影响造型美观。在模板施工过程中对支撑结构的要求也较高，需要对每一块椽子的缝隙进行加固。预制混凝土椽子的钢筋安装工作也很复杂，每根椽子的位置均需单独布筋，再与挑檐钢筋绑扎连接成整体，工艺复杂。若将椽子改为预制结构，需要在混凝土屋面挑檐现浇结构施工前加以安装预埋，操作简单，尤其是对木工模板的精准度要求大幅降低。预制混凝土椽子可按照图纸尺寸一次性加工数个模板，重复使用。混凝土浇筑前，钢筋安装及埋件安装可在地面一次性施工，操作简单。木椽子可按照图纸加工，同时将埋件固定到位。不仅挑檐部位操作简单，连带的支撑及结构构件也可以恢复常规做法。可大大节约施工工期、降低施工难度。在本文后续的施工工艺中将加以说明。
1.2经济性对比
一次性现浇椽子，混凝土、钢筋的价格与预制木椽子相仿。若采用混凝土预制椽子也可以，预制混凝土椽子可以节约模板用量，也可以保证混凝土椽子观感质量。但需要提供较大的场地进行预制施工。不需要进行二次打磨修正，能够保证边角美观。一次性现浇混凝土椽子后期一定会使用到角磨机等机械，对混凝土表面进行二次打磨处理。所有现浇椽子的支模模板均为一次性投入，人工及材料施工成本高。若采用预制椽子，可以节约以上费用，只考虑预制木料的提前加工即可。利用成品混凝土薄板强度适中，裁切方便，表面平整、光滑美观的优点，可代替竹、木胶合板平板使用。预制混凝土薄板价格低廉，远低于现有工程中使用的竹、木胶合板模板。将结构挑檐与预制木椽（或混凝土椽子）一同进行混凝土浇筑，一次成型，并不用对混凝土表面进行机械打磨美化，可直接进行后续砂纸、油漆、彩绘等施工工序。在过去的实践中，工人更愿意使用此种办法，可节约人工及材料经济成本，缩短工期。
1.3安全性对比
拼接后的模板整体性较差，凸起部位无法上人。后续还需要在其上面施工钢筋、混凝土浇筑等工序。无论钢筋绑扎还是混凝土振捣，均存在难点。在屋面这种高处的边缘，不稳定的屋面模板是较大的安全隐患。椽子的支撑结构与屋面连为整体，悬挑构件拆模需达到设计要求，影响拆模时间。若采用预制椽子，挑檐下的预制椽子尺寸为100mm×100mm，可将预制椽子作为模板支撑的次龙骨利用，模板上部使用混凝土薄板，表面平整，施工人员可直接站在模板表面进行施工，对施工作业的安全提供了有利条件。预制椽子本身可以采用独立、安全的支撑结构，也可以与梁板架体相连。对后续施工及主体梁板拆模不构成影响。
2预制椽子的施工工艺流程及操作要点
2.1仿古屋面造型挑檐钢管脚手架支撑
经过电脑图纸放样，确定椽子底标高和位置。搭设钢管脚手架支撑，支撑搭设质量标准需满足施工方案及设计要求。因为悬挑构件拆模时间较长，建议采用单独的支撑结构，以免对后续施工的工序造成影响。
2.2木椽(或混凝土椽子)的标高控制模板安装
在钢管脚手架上安装用于固定木椽（或混凝土椽子）探头的支撑模板（如图1所示），在椽头钉好固定挡板，确定好标高及位置，用于防止木椽（或混凝土椽子）发生位移。本工程采用了钢管脚手架支撑与梁板架体相连，可以提高整体稳定性，节约租赁材料。
2.3木椽(或混凝土椽子)安装
计算好木椽（或混凝土椽子）尾部标高及位置，使用竹、木胶合板模板，安照设计尺寸，事先加工成锯齿状凹槽，用于木椽（或混凝土椽子）一次安装到位。将木椽（或混凝土椽子）安装至现有模板凹槽内，尾部入梁20mm即可。木椽（或混凝土椽子）顶部置于控制模板上进行固定。此图为木椽构造效果，不在混凝土梁内锚固受力。若为混凝土预制椽子，则根据设计尺寸要求插入梁内20mm即可（如图2所示）。
2.4预制混凝土薄板裁切及现场安装
使用角磨机将预制混凝土薄板裁切成每块尺寸为：120mm×椽子设计长度，在木椽（或混凝土椽子）间距空隙上铺设，使用铁钉或钢钉将混凝土薄板与木椽（或混凝土椽子）加固在一起即可（如图3所示）。这种做法是预制椽子能够替代混凝土现浇椽子的精髓所在。笔者单位在此前的工程中曾采用过模板，但新的模板成本略高，且后续腻子或刮膏施工时，模板表面过于光滑而无法施工。木质的模板在长期的风化作用下存在腐烂、掉皮的隐患。故此次施工采用了成品混凝土薄板。它的作用是替代原有木模板，避免了木模板裁切拼缝的难题。免拆模，价格便宜，操作方便，能够完美达到预期效果，也为后期腻子、油漆施工免除打磨工序。不会发生腐烂、掉皮的隐患。避免发生返修，节约了工期及人工、材料的经济成本。后续施工时，直接在其上安装挑檐钢筋、浇筑挑檐混凝土即可。
2.5挑檐模板及钢筋安装
（1）进行挑檐模板、钢筋的加工及安装时，各项指标及尺寸需满足设计及规范要求；（2）模板施工时，需保证挑檐的长度、厚度、截面尺寸等；（3）钢筋加工保证设计钢筋长度及弯钩位置、尺寸、间距。注意马镫高度和垫块数量，保证保护层厚度，满足悬挑构件设计及钢筋构造要求。做好隐蔽工程检查记录，必要时通知监理代表进行旁站。
2.6仿古屋面造型挑檐混凝土浇筑
挑檐随屋面混凝土一同浇筑，需注意挑檐浇筑过程中的成品保护工作，严禁人员踩踏，注意采用插入式振捣器振捣时，施工控制振捣时间不宜过长，以免影响混凝土薄板的整体性，不得碰触混凝土薄板，防止混凝土薄板发生破裂。避免碰触木椽子上固定的钢钉及挂钩，否则将造成木椽子的位移或松动。若后期发现有松动木椽，可重新从底部补钉安装。其他施工注意事项与“楼板混凝土浇筑方法”相同。
2.7拆模
在达到混凝土设计强度75%后可以拆除挑檐侧帮模板，提前进行后续的腻子、挂膏施工。挑檐为悬挑构件，其支撑体系需待挑檐混凝土强度达到设计值100%后拆除。拆除时需注意木椽（或混凝土椽子）与支撑模板之间的加固连接构件（如长钉），要提前拆除，以免对木椽（或混凝土椽子）造成破坏。拆模后直接在椽子表面进行下一道工序，腻子、油漆等施工即可。如发现木椽子松动或掉落，需采取措施及时安装修补到位。拆模后效果见附图，本工程为仿古明、清传统木椽（如图4所示）或飞椽，又称叠椽（如图5所示）。后续腻子或石膏施工可直接在其表面施工，木质椽子应按照仿古建筑做法进行相关工序施工，本文不做阐述。详见:《古建筑修建工程施工与质量验收规范》（JGJ159-2008）[1]。
3其他注意事项
3.1主要材料
木椽（或混凝土椽子，提前预制完毕）、长钉、成品混凝土薄板6mm~8mm厚、钢管脚手架、配套扣件、木模板、商品混凝土等。
3.2主要机具设备
电锯、角磨机、吊车等。
3.3作业条件
根据图纸、规范及施工方案要求，选择钢管、模板、混凝土等材料符合要求。预制好木椽（或混凝土椽子）。将混凝土薄板裁切备用。合理选择混凝土坍落度及做好技术交底。振捣器等设备业务经试运行安全可靠。同时配有专职技工，随时检修。木模在混凝土浇注前用脱模剂均匀涂刷并洒水湿润。检查电源、线路、并作好夜间施工照明的准备。
3.4质量标准
本论文涉及的质量标准遵照执行:《古建筑修建工程施工与质量验收规范》（JGJ159-2008）[2]及《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）[3]。
3.5成品保护
混凝土浇筑期间做好钢筋、混凝土薄板等的成品保护。模板拆除时，侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损，方可拆除。底模及冬季施工模板的拆除，必须待同条件养护试块抗压强度达到附表的规定后方可拆除。已拆除模板及支架的结构，在混凝土达到设计强度等级后方可承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载所产生的效应更不利时，必须经核算，加设临时支撑。模板工程作业组织，应遵循支模与拆模统一由一个作业班组执行作业。其好处是，支模只考虑拆模的方便与安全，拆模时，人员熟知情况，易找拆模关键点位，对拆模进度、安全、模板及配件的保护都有利。
4结语
在仿古建筑屋面椽子造型施工中，从工艺操作的可行性、人工及材料的经济性、工期、施工的安全等多方面进行综合对比，预制木椽子（或混凝土椽子）均优于原有现浇椽子的施工方法。由此可以预言，现浇混凝土椽子的设计施工将最终被预制椽子所取代。建议今后仿古椽子施工时，提前与建设单位、设计单位做好沟通，将此工艺提前应用于设计当中，便于设计单位将挑檐部位的设计进行优化，以节约建设及施工单位经济成本。

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