張晟熙
摘 要:本文從我國夯土技術的現(xiàn)狀及結構形式,結合建筑裝飾行業(yè)發(fā)展的趨勢和湖南省博物館改擴建(二期)工程的實踐對現(xiàn)代裝飾夯土墻面工程的施工技術進行探索和經驗的總結,給建筑裝飾工程中的施工技術及管理提供有益經驗與借鑒。
關鍵詞:現(xiàn)代裝飾夯土;薄型夯土;施工技術
1 引言
在我國四千年前的新石器時代已產生了生土建筑,殷商時代就已掌握成熟的夯土技術,到漢代夯土墻建筑已相當普遍。有考古材料證實,商周秦漢時期,重要建筑的高大臺基都是夯土筑成,可以說我國古代的夯土技術是非常發(fā)達的。孟子曰“舜發(fā)于畎畝之中,傅說舉于版筑之間”,這里的“版筑”就是指的夯土技術。宋代李誡的《營造法式》一書中就系統(tǒng)的總結了當時夯土版筑技術的成就,其中規(guī)定“筑墻之制,每墻厚三尺,則高九尺,其上斜收,比厚減半;若高增三尺,則厚加一尺,減亦如之?!鼻宕=ㄍ翗前盐覈鴤鹘y(tǒng)夯土技術推向了頂峰。
隨著人們對文化建筑的關注度越來越高,重塑各地的特色傳統(tǒng)文化符號、文化傳承、回歸自然和節(jié)能環(huán)保等因素開始流行。夯土在裝飾領域也逐步發(fā)展,相對于成熟的傳統(tǒng)夯土建筑施工技術并不能滿足裝飾夯土的施工要求,現(xiàn)代裝飾夯土施工技術的探索與研究迫在眉睫。
2 工程概況
湖南省博物館是首批國家一級博物館,也是中央地方共建國家級重點博物館之一,現(xiàn)代裝飾夯土在該工程的3個不同建筑結構和使用功能的空間得到運用。
藝術大廳內圍繞中區(qū)的7m高的現(xiàn)代裝飾夯土墻面;馬王堆漢墓陳列展廳的墓坑同尺寸場景復原全部采用裝飾夯土,墓口南北長19.5米, 東西寬17.8米,下有4層臺階,再下則是斗形坑壁,直達墓坑底部;觀眾服務中心的墻面同樣采用現(xiàn)代裝飾薄型夯土施工。
3 現(xiàn)代裝飾夯土墻面的特點
作為一種裝飾面層材料,裝飾夯土具有松散、無固有形態(tài)、可塑性強等特點,是一種粉末狀的零尺度材料,可以借助模板塑造出各種形狀和造型?,F(xiàn)代裝飾夯土還具有耐久性好,取材方便,低污染,不產生建筑垃圾和生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點。
(1)現(xiàn)代裝飾夯土墻的厚度僅40mm~50mm,比較建筑夯土墻(≥400mm)、夯土填充墻(≥150mm)要薄很多,大大減少了同面積墻體的夯土原材料的消耗量。
(2)它改變了傳統(tǒng)建筑夯土墻自承重受力特點,現(xiàn)代裝飾超薄夯土墻可利用不同的支撐骨架形式與主體結構連接,對不同建筑墻體的適用性非常強。
(3)現(xiàn)代裝飾夯土原材料是一種粉末狀的零尺度材料,具有松散、無固有形態(tài)等屬性,不同于木材、石材等有形材料,只需制作出適合的模板,就可以塑造出對應的形狀或造型,其可塑性很強。
(4)現(xiàn)代裝飾夯土還具有耐久性好、取材方便、低污染、無產生建筑垃圾和生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點。
(5)施工采用小塊鋼模板,單塊規(guī)格小,安裝拆卸靈活。
(6)模板采用自創(chuàng)的組裝式單側小模板支撐架,可在同一墻面的任意部位單獨拆裝模板,拼裝簡單,構造靈活,安全可靠,完全滿足夯土施工逐層夯錘施工要求和保證正常操作空間的特點,并且能大大提高模板周轉利用率。
4 工藝原理
根據現(xiàn)代裝飾夯土依附不同的建筑墻體,其工藝構造做法也有不同。根據構造形式可分為兩種,一種是覆蓋式構造裝飾夯土墻面,另一種是半裝配式構造夯土墻面。前者適用于建筑混凝土墻體,后者適用于磚混墻體、輕質隔墻等。
(1)覆蓋式構造裝飾夯土墻面,是采用鋼筋植入鋼筋混凝土墻體中,作為夯土與結構墻的連接筋,將豎向主鋼筋與連接筋焊接,單側逐層支模,分層逐步綁扎橫向分布鋼筋,每層模板內分層夯錘夯土。
(2)半裝配式構造裝飾夯土墻面,根據面層造型采用輕鋼龍骨支承框架,單側固定硅酸鈣板作為夯土層的襯底,在支承鋼骨架或墻體結構上設拉結筋,將主筋與拉結筋焊接,再將分布筋與主筋綁扎連接。主筋采用帶肋鋼筋,可提高夯土料與鋼筋之間的機械咬合力。將攪拌合格的夯土料放入硅酸鈣板襯底與鋼模板之間,逐層分段夯實成型。
現(xiàn)代裝飾超薄夯土墻采用自創(chuàng)的組裝式單側小模板支撐架系統(tǒng),按照裝飾夯土墻面每層夯錘厚度與工藝操作空間需要,采用組裝式單側支模架可逐層任意安裝和拆卸模板,完全滿足夯土施工要求。組裝式單側小模板支撐架由三角支撐架、橫向背楞、豎向背楞、可調連接件等構件組成。通過現(xiàn)場試驗測定夯土錘夯過程對模板所受側壓力值,經數據分析和計算確定小塊模板方案。
5 施工技術
5.1 現(xiàn)代裝飾夯土施工墻面工藝流程
5.2 現(xiàn)代裝飾夯土施工墻面操作要點
(1)定位放線。彈出基準線,檢查建筑結構墻面是否滿足裝飾施工的基本要求,特別是垂直度偏差。將夯土墻面的控制軸線、邊界線、定位標高、門窗洞口定位線,根據施工圖準確清晰地彈墨線在建筑墻面上,作為施工依據。復核其尺寸,并在地面和墻面彈出裝飾夯土墻面與其他材料的細部處理輪廓線。
(2)制作支承鋼骨架。①安裝連接板。鋼龍骨與建筑墻體采用熱鍍鋅鋼角碼連接,根據龍骨分格墨線定位連接角碼的準確點位,按點位在墻體結構上電錘打孔,再用化學螺栓或穿墻螺栓,把連接角碼與建筑墻體牢固連接,不許與有松動、懸空等現(xiàn)象。②安裝支承鋼龍骨架。龍骨根據不同結構墻體可采用鍍鋅方管或隔墻輕鋼龍骨,龍骨的規(guī)格、安裝間距根據計算而定,鍍鋅方管的安裝間距不應大于900mm,隔墻輕鋼龍骨的安裝間距不應大于400mm。龍骨安裝時,必須調整每根龍骨的垂直度與水平度在誤差允許范圍內,并做好質量檢查記錄。
(3)制作鋼筋網。夯土墻面內設置鋼筋網,鋼筋網由拉結筋、主筋和分布筋組成。拉結筋應與支承鋼骨架滿焊連接,焊接處除焊渣后應涂刷二道防銹漆,主筋呈豎向布置,間距不大于900mm,主筋與拉結筋焊接,分布筋由水平、垂直兩個方向呈網格分布,網格間距不大于300×300mm,分布筋與主筋綁扎連接。
主筋與分布筋應在封閉硅酸鈣板后安裝連接,水平方向的分布筋的應根據夯土夯實逐層綁扎,不影響夯土的夯錘操作。
(4)封閉硅酸鈣板襯底。在支承鋼骨架隱蔽驗收合格后,方可進行硅酸鈣板襯底的安裝固定。板面在拉結筋點位須開孔,可采用手工切割板材,切割時應使用排塵設備排去灰塵。
為了安裝便利,可預先在板面上畫出打釘線位置,采用沉頭自攻螺釘固定,螺釘中距應為150mm~200mm,螺釘應與板面垂直且略埋入板面,釘眼須做防銹處理,并不得破損板面。
(5)安裝組裝式單側支模架,詳見4.3和4.4。
(6)現(xiàn)場攪拌夯土料?,F(xiàn)場攪拌必須嚴格按照夯土材料配合比進行。根據配合比確定每盤夯土各種原材料的用量,分別固定好夯土粉末、小石子磅秤標準,在上料時盤盤過磅。
裝料順序應按:先裝夯土粉末,再裝小石子,攪拌均勻后再按粘稠度要求加入適量的水,采用攪拌機攪拌。攪拌時間根據夯土攪拌的最短時間實驗結果確定。
(7)入料分層夯實。入料前應對模板內的雜物及鋼筋上的油污清除干凈,并檢查鋼筋與夯土層的位置關系,鋼模板在入料前應均勻涂刷脫模劑。攪拌好的夯土料在現(xiàn)場運輸工具可使用小推車、吊斗等,攪拌卸出后應及時運到入料位置,延續(xù)時間不能超過夯土料的初凝時間。
夯土料應采用鐵鏟入模,或選用特制小料斗倒入模內。夯土料應分層入模并逐層夯實,每層入模厚度控制在50~70mm。錘夯振搗夯土料時,不得觸動鋼筋和預埋件,夯實時應隨時檢查夯錘情況,避免脹模、空鼓等現(xiàn)象。夯錘移動間距應小于100mm,每個錘點的延續(xù)時間經表面呈現(xiàn)浮漿為度。
夯錘時注意鋼筋網,為防止漏錘漏夯,必須在豎向鋼筋兩側連續(xù)錘夯。夯土墻面完成后,將墻面上口甩出的鋼筋加以整理,用木抹子按標高將頂部夯土抹壓平整,切除多余部分。
(8)養(yǎng)護和表面涂抹保護劑。夯土墻面夏天的養(yǎng)護時間為14天,冬天養(yǎng)護時間為28天,含水率小于10%后,再進行涂刷保護劑。
一般瑕疵可不做修補,對于夯土墻面被污染、漏漿明顯等缺陷處,應當適當修補完畢后,再進行涂刷保護劑。
夯土墻面保護劑按照合理的比例進行兌水,攪拌均勻后,采用噴涂或涂刷的方法進行施工,涂刷2遍,第1遍未完全干透之前進行第2遍涂刷,且必須完全覆蓋,不出現(xiàn)流淌、漏刷等現(xiàn)象。
5.3 組裝式單側小模板支撐架工藝流程
(1)組裝流程:施工場地清理→支模架位置放線定位→三角支撐架底座制作安裝→安裝三角支撐架→搭設橫向背楞、安裝連接件→逐層分段安裝豎向背楞→安裝模板→檢查驗收
(2)拆除流程:與組裝流程相反。
5.4 組裝式單側小模板支撐架操作要點
(1)組裝式單側小模板支撐架施工前應編制專項施工方案,搭設前應進行安全技術交底,并形成書面記錄。
(2)應對樓地面承載力進行驗算,如不能滿足承載要求時,應采取可靠加固措施。
(3)組裝式單側小模板支撐架基礎檢查合格后,按專項施工方案和設計圖紙要求彈出三角支撐架位置線、可調底座位置線位置線。
(4)三角支撐架的布置方式:三角支撐架垂直于施工墻面和樓地面的布置方式。與地面采用可調底座支撐,三角支撐架之間采用水平連接桿連接牢固,間距應由計算和構造要求確定。
(5)三角支撐架應從一端向另一端延伸安裝,完成最后一列后,應按要求檢查并調整其直線度、垂直度和與施工墻面的距離尺寸。
(6)三角支撐架之間設橫向掃地桿加固,在施工期間不能任意拆除。
(7)橫向背楞安裝:在三角支撐架上的豎桿上設有可調支撐托,橫向背楞搭設在可調支撐托上,通過螺栓可微調橫向背楞與施工墻面的距離尺寸,其調節(jié)螺桿的伸出長度不應大于50mm。
(8)豎向背楞安裝:橫向背楞上采用掛搭方式安裝連接件,豎向背楞根據墻面施工高度采用逐層分段組裝的形式,豎向背楞與連接件采用螺栓連接。
(9)安裝模板。模板安裝前應將其表面清理干凈,并涂刷界面劑2遍。小塊鋼模板與豎向背楞之間采用螺栓連接,模板之間采用螺栓連接。模板可根據夯土施工部位從下至上跟隨夯土夯錘高度進行安裝,也可根據夯土拆模時間對下部已完工的相應部位模板進行拆除。
6 總結
現(xiàn)代裝飾夯土墻面是一種具有可持續(xù)性好、可塑性強、節(jié)能環(huán)保以及對周圍環(huán)境適用性強的非自承重受力體的裝飾構造。它改變了傳統(tǒng)建筑夯土墻體的大體量、施工效率低、結構性弱的缺點,是夯土材料在建筑裝飾行業(yè)運用的一次革命,也是裝飾夯土技術的一次創(chuàng)新。同時其模板與支模系統(tǒng)具有可任意局部快速拆裝、構配件輕巧、操作簡便和支撐安全可靠的特點。緊隨國內外建筑夯土材料的推廣及運用,有效彌補了裝飾夯土施工的技術空白,極具推廣價值。
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