仿古建筑斗拱后置安装技术

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  前言
  斗拱作为中国传统建筑的关键构件,在古建筑中有着不可替代的作用,本文围绕如何在现代仿古建筑中改良斗拱的使用功能,提高施工质量,加快施工进度进行论述,利用了现代建筑材料及施工技术手段实现古建筑斗拱表达效果。
  一、工程概况
  十笏园文化街区项目是“以历史文化环境保护为核心,集旅游、商业、公共服务设施、居住为一体的仿古建筑群”。在古建筑中斗拱作为重要的受力构件及装饰构件得到了大量的运用,十笏园文化街区项目大量运用当代技术、现行工艺、新型材料对古建筑斗拱施工进行工艺改良,改变了斗拱的使用功能,将斗拱由受力构件转变为纯装饰性构件,从而降低了施工难度、加快了施工进度,取得了可观的经济效益。
  二、古建筑与现代仿古建筑斗拱使用功能论述
  1、斗拱的概念:斗拱是中国古建筑中最富有民族特色的一种构件,是广泛应用于大式建筑建筑上的一种装饰性构件。同时斗拱也是由若干个栱件层层垒叠,相互搭接成的具有悬挑作用和装饰效果的支撑性构件。
  2、斗拱的组成:斗拱由斗、栱、翘、昂、升5种基本构件组成,将这些独立构件层层叠加、相互组合成坚固且美观的受力构件称之谓“攒”。
  3、斗拱的作用:斗拱可以增加屋檐出檐宽度,延长落水距离,保护建筑物外墙及基础免受雨水的侵蚀;斗拱可将檐口荷载进行均匀分布,增加稳定性,增加抗震性能;斗拱也是古建筑中的重要装饰性构件。
  4、仿古建筑中斗拱的作用:现代仿古建筑大量采用钢筋混凝土结构,原有的斗拱受力性能逐渐丧失,斗拱也逐渐演变成纯装饰性构件,随着使用功能的改变斗拱的施工工艺也发生了巨大变化,施工手法层数不穷。
  三、主要创新技术
  1、采用斗拱后置倒挂安装技术。解决了传统斗拱安装工艺复杂、工期长的缺点,使斗拱由受力构件变为装饰构件。
  2、斗拱预拼装成攒,整体提升,与结构间通过锚筋可靠连接。斗拱进场后,首先进行预拼装成攒,整体提升,与结构上的后置锚杆进行牢固连接,降低了工作难度,缩短了工期。
  3、采用微电脑数控机床加工技术,实现场外批量化生产。根据古建设计图纸确定了斗拱各部位(斗、拱、翘、昂、升)的尺寸,将数据输入电脑进行自动化加工,克服了传统手工制作的种种弊端。
  四、仿古建筑斗拱现代工艺表现技术
  通过分析古建筑斗拱构件模数结合工程结构特点,我们将斗拱拆分为内外两侧装饰性斗拱,内外两侧对称布置,采用场外加工、现场拼装成攒、整体提升的施工技术,简化了斗拱施工工序,同时将斗拱施工与上部受力构件施工分离,有效缩短了施工工期。
  1、工艺流程
  构件场外加工—现场预拼装—测量定位—后置埋件施工—整体提升安装—面层装饰
  2、施工要点:
  1)采用微电脑数控机床加工技术,实现场外批量化生产。根据古建设计图纸确定了斗拱各部位(斗、拱、翘、昂、升)的尺寸,将数据输入电脑进行自动化加工,克服了传统手工制作的种种弊端,同时实现了上部结构与斗拱施工的同步进行,加快了施工进度。斗拱制作要先施实样,套样板。样板要如实的反应每个构件的每个部位,榫卯的尺寸、形状、大小、深浅,以保证成批制作出来的构件能顺利地、严实地按构造要求组装在一起。
  2)斗拱构件进场后预拼装成攒,在所有斗件部位安装丝杠。斗拱进场后,首先进行预拼装成攒,即草验,草验过程中将丝杠与斗拱临时进行固定,试装好拼装成攒的斗拱要做好标记以便整体提升。为保证斗拱安装顺利,在正式安装之前要进行“草验”,即试装,试装时如果榫卯结合不严,要进行修理,使之符合榫卯结合的质量要求。试装好的斗拱一攒一攒地打上记号,用绳临时捆起来,防止与其它斗拱混杂。正式安装时将组装在一起的斗拱成攒地运抵安装现场,摆在对应位置。各间的平身科、柱头科、角科斗拱都运齐之后,即可进行安装。
  3)用水准仪、经纬仪进行抄平、定位,用墨斗弹好斗拱安装的水平控制线;按斗拱安装间距要求,做好竖向控制线,并用经纬仪进行复核,按控制线做好斗拱安装位置的定位标记。
  4)在精确定位斗拱的部位后在混凝土构件内采用膨胀螺栓固定埋件,埋件下表面焊接螺栓以便与斗拱内的丝杠有效连接(亦可采用焊接连接)。
  5)斗拱安装时,首先贴牢混凝土墙安装斗栱及拱板,按号就位后,用不锈钢铁钉按标钉牢,钉帽比构件表面进1cm,然后依次安装翘、拱、昂、正心枋、盖斗枋、外拽枋、挑檐枋等构配件。构件拼装好后,用φ14mm的不锈钢通丝螺杆分别自底到顶穿过翘和昂,露出斗拱后,与现浇主体结构螺拴旋紧焊接,安装完毕后应再次校正标高及位置,确认无误后将丝杠尾部丝帽隐蔽。安装外观应构件齐全,层次清楚,棱角分明,斗拱配置均匀一致,翘、昂、耍头要保证出入平齐,高低一致,各层构件结合严密,确保工程质量。
  6)面层处理采用三道灰油漆彩绘施工工艺。首先在处理后的基层上再用粗油灰满刮一遍,干后磨平、除尘、擦净。当压布灰干硬后,用磨石磨平、除尘,满刮中灰(油满:灰油:血料=0.3:0.7:2.5,加适量砖灰调和而成)一道,抹平抹实。当中灰干硬后,磨平、除尘,用细灰(油满:灰油:血料=0.3:1:7,加适量砖灰调和而成)满刮一道,让其干燥。当细灰干硬后,磨光去尘,涂刷生桐油一道,待油干后用砂纸打磨平滑。充分干燥后即可进行油漆施工,局部不平部位采用腻子修补。
  五、结语
  在现今古建筑传统技术的继承已处于十分薄弱的状态下,不仅保护古建文物应得到充分重视,在古文物保护区内建设高质量的仿古建筑以保护文物古建筑的环境,继承延续中华传统建筑文化的文脉,进而创建有中国民族特色与地域特色的现代技术也正在逐渐成为人们的共识,斗拱彩绘工艺复杂,施工难度高,采用上述技术施工,将传统技术与现代科技相结合,取得了理想的施工效果,值得今后的仿古建筑施工借鉴使用。
  (作者单位:1.潍坊市审计局;2.中国建筑第八工程局有限公司青岛分公司)
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