淮 鋼
屋面在古代建筑造型中占據(jù)著重要的地位,它那遠遠伸出的屋檐,富有彈性的屋檐曲線,由舉架形成的稍有反曲的屋面及微微起翹的屋角以及廡殿、歇山、懸山、攢尖等眾多屋頂形式的變化,從而在現(xiàn)代仿古建筑中得到廣泛推廣。隨著現(xiàn)代設(shè)計師的豐富想象及能工巧匠的精湛技藝,使得仿古建筑屋頂?shù)男问接辛烁蟮膭?chuàng)新和發(fā)展。
該紀(jì)念館工程建筑面積16000 m2,建筑高度為36.73 m,中心部分為太極圖陰陽魚造型。陰陽魚直徑60 m。該屋頂是由半圓攢尖屋面與凹屋面、凸屋面和魚尾部分組合而成。屋脊的魚尾起點至頂點的起升高度為8.8 m(見圖1)。
圖1 陰陽魚屋面平面圖(單位:m)
半圓攢尖與螺旋組合狀屋頂,是仿古建筑屋面創(chuàng)新的一種藝術(shù)造型,不僅創(chuàng)造了豐富的空間藝術(shù),而且體現(xiàn)了它的曲面流暢,弧面多變,新穎大度,造型獨特。給人以美的感受,在國內(nèi)同類型仿古建筑中絕無僅有。
這種屋頂形式也增加了坡屋面上瓦的施工難度,屋面角度最大達 70°。
如果控制不好,瓦面平整度偏差大,囊度不緩和,且受力不合理,容易產(chǎn)生跑瓦、掉瓦現(xiàn)象,造成屋面漏水,同時影響屋面整體外觀。如何確保曲線陡峭的坡屋面瓦的安全性、牢固性以及坡屋面的防水功能及觀感質(zhì)量是仿古屋面施工的關(guān)鍵。
該工程屋面施工難度大,技術(shù)含量高,該屋面屋頂樣式實屬國內(nèi)首例。施工前,我們對已施工類似仿古屋面工程進行了調(diào)查,同時又對本工程進行了模擬大樣施工,對仿古屋面瓦從瓦壟直順度、捉節(jié)夾壟嚴(yán)密度、屋面防水性能、滴水瓦出檐直順度、屋面囊的弧度、裹壟灰的粘結(jié)度六方面進行了數(shù)理統(tǒng)計,得出影響仿古屋面的外觀質(zhì)量的主要因素:
1)瓦壟不直順;2)捉節(jié)夾壟不嚴(yán)密;3)屋面有滲漏現(xiàn)象。
通過對上述三個主要因素進行分析,確定出影響屋面質(zhì)量的六個主要原因是:
1)未預(yù)先繪制排瓦圖;2)防水卷材與壓條之間滲水;3)瓦口木抗滑動能力差;4)施工工藝不完善;5)固定脊瓦扶脊樁周邊漏水;6)避雷支架周邊滲水。
1)用計算機繪制排瓦圖。a.首先將整個屋面劃分為四個區(qū),Ⅰ區(qū)分為1段,2段;Ⅱ區(qū)分為1段,2段,3段,4段;Ⅲ區(qū)分為1段,2段,3段;Ⅳ區(qū)分為1段。b.依據(jù)劃分的區(qū)段和半圓攢尖螺旋屋面的走勢排瓦,采用計算機輔助設(shè)計瓦件預(yù)排模數(shù)和下料尺寸,對每個區(qū)段中的每塊瓦都進行了控制。即在屋脊部位找出各個分段部位的正中點,將此點作為各段坐中底瓦的中心。兩端從屋面外緣往里返,找出兩個瓦口的位置和第二塊瓦口的中點就是邊壟底瓦中。依據(jù)排瓦分布圖,按1∶1放實樣對比,各瓦件與瓦件之間除個別有小于3 mm的誤差外,其他均符合要求。
2)用耐候硅酮膠點粘防水卷材與壓條之間。a.鋪在望板上的(聚氨酯丙綸布)防水卷材,采取順?biāo)较蜥斣O(shè)木壓條,以便順坡排水。b.防水卷材與順?biāo)緣簵l之間,由于受釘子穿透防水層的影響,易在此處產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。對此,采取點粘φ30 mm的耐候硅酮膠之后,再在此處用釘子固定的措施。通過采取上述措施后,并做淋水試驗來看,未發(fā)現(xiàn)任何滲漏現(xiàn)象。
3)用角鋼加扁鋼焊接替代“瓦口木”來抵抗抗滑動能力。同時為了防止望板下滑,采用專用手提式電動錨固螺栓固定,將其與鋼梁牢固的結(jié)合在一起。為防止由于坡度過大,苫泥背(砂漿)層下滑的現(xiàn)象發(fā)生,采取先在防水層上滿鋪一層30×30的鍍鋅鋼絲網(wǎng),然后再做苫泥背(砂漿)的方法控制。通過實施后的檢查和實際效果來看,所采取的上述措施起到了抗滑動的作用。
4)在原有施工工藝規(guī)程的基礎(chǔ)上,結(jié)合本工程特點,進一步將其完善。a.重新設(shè)計并繪制該屋面工藝流程圖,見圖2。b.完善筒瓦捉節(jié)夾壟施工工藝控制要點。要點一:用小麻刀灰在筒瓦相接處勾抹,捉節(jié)夾壟應(yīng)用深月白麻刀灰。麻刀含量應(yīng)為3%,將蓋瓦兩邊的針眼塞滿拍實;應(yīng)使用瓦刀夾壟,不得使用鐵抹子或軋子夾壟;應(yīng)分糙,細兩次夾壟,在第一次夾壟的同時應(yīng)“背瓦翅”,用灰將蓋瓦內(nèi)塞嚴(yán)并用瓦刀向內(nèi)拍實;第二次夾壟后,瓦壟應(yīng)直順。下腳應(yīng)與上口垂直,與底瓦交接處無孔洞和嘟?;?上口與瓦翅交接處應(yīng)背嚴(yán)背實,不得有開裂,筒瓦翅上不應(yīng)有多余灰;夾壟灰七成干后應(yīng)打水槎子,并應(yīng)反復(fù)刷青漿趕軋,夾壟灰應(yīng)趕軋堅實、光順、無裂縫,不翹邊。要點二:將過去采用的鐵擼子裹壟方法,改進為制作一個模型,并在其內(nèi)裝入足量的砂漿,待其不流動且在初凝前,取出模型,開始瓦筒瓦,并周轉(zhuǎn)使用。要點三:完善囊度(弧度)和直順度的工藝控制要點,控制囊度和直順度的主要措施就是靠掛大繩來控制的。即將大繩自然垂落形成與屋面一致的弧線后,一端固定在屋脊上端,另一端固定在檐口下端,起到雙控作用。既控囊度又控直順度。要點四:完善勾頭瓦與滴水瓦之間的接口要領(lǐng)。勾頭是筒瓦在檐口處的收口,滴水是板瓦在檐口處的收口。勾頭內(nèi)表面應(yīng)壓滴水外表面。滴水瓦出檐口外皮60 mm,以起到既不尿檐口,又可將屋面水排下來的作用。通過實施效果來看,完善后的工藝流程,100%有效,而且效果也是顯著的。
圖2 半圓攢尖螺旋屋面瓦作工藝流程圖
5)固定脊瓦的扶脊樁周邊用砂漿填實后,再用耐候硅酮膠封閉上口。a.采用耐候硅酮膠,將聚氨酯丙綸布防水卷材粘裹在扶脊樁上,上泛高度250 mm,再用膠帶紙將上口纏裹嚴(yán)密。b.待脊瓦與扶脊樁相交處的砂漿強度達到要求后,再用硅酮膠封口。通過實施后的淋水試驗來看,未發(fā)現(xiàn)此處有任何滲水現(xiàn)象。
6)避雷支架周邊采用耐候硅酮膠封口。a.在對瓦的材料訂貨時,就提前將所需特制的中心帶孔瓦,并配有固定避雷帶支架的螺栓的計劃一并委托加工。b.帶有固定避雷帶支架的瓦安裝完成,且強度達到要求后,由安裝人員及時跟蹤,對筒瓦與螺栓周邊用耐候硅酮膠將其封閉嚴(yán)密,以起到防滲漏作用。通過實施后,做淋水試驗來看,無一處滲水,說明對策有效果,而且效果也是顯著的。
屋面的瓦作施工中,嚴(yán)格按照施工工藝流程進行控制,各個區(qū)段根據(jù)試排結(jié)果進行統(tǒng)一規(guī)劃,避免了切割時因無精確尺寸造成的浪費,減少了損耗。施工中做好控制線,鋪設(shè)瓦片時做到瓦底砂漿飽滿、接縫平整,瓦的搭接緊密、牢固,檐口瓦出檐尺寸一致,屋脊、斜溝順滑,有效地解決了屋面施工存在的實際問題,提高了工程質(zhì)量,完整地表達了設(shè)計要求的古建藝術(shù)效果。
[1]王曉惠.淺談屋面防水層滲漏的原因及防治[J].山西建筑,2010,36(28):140-141.