謝 冬,王宇航,高 月,楊志偉
(中國建筑第二工程局有限公司華東公司,上海 200135)
云居山項目位于江西省九江市永修縣云山鎮(zhèn)云居山,項目東、南面為105國道,北面為223縣道,西面為村莊,占地面積約24.97萬m2。云居山項目是弘揚我國農(nóng)禪文化的文旅項目,多為仿古建筑,景觀裝飾帶有濃烈的宗教色彩,本文介紹的佛手造型就是其中的典型裝飾。
佛手雕塑位于云禪心水池上,整體由基座和雕塑兩部分組成,基座主要材質(zhì)為C30混凝土,內(nèi)部鋼筋等級為HRB400E級,基座下方由C15混凝土澆筑10mm厚墊層。佛手雕塑整體高7.5m,長7m,為佛單手持蓮花造型,主要由佛手和蓮花兩部分組成,佛手主要材質(zhì)為棕色拉絲不銹鋼,蓮花主要材質(zhì)為鏡面不銹鋼。佛手雕塑實景如圖1所示。
圖1 佛手雕塑實景
與常規(guī)雕塑分塊進場、現(xiàn)場焊接的方式不同,佛手雕塑的安裝將分2個階段進行,第1階段是由廠家根據(jù)圖紙制作完整的佛手雕塑,第2階段是進場進行安裝。這種方式最大程度地縮短了雕塑團隊進場工作時間,在克服現(xiàn)場焊接技術(shù)困難的同時,提高了施工效率。
雕塑的制作工序包括:小稿制作→泥稿制作→內(nèi)骨架制作→造型制作→整體打磨→噴油漆。
安裝的施工工序包括:測量定位→土方開挖→墊層施工→基座施工→汽車式起重機吊裝→方位調(diào)整→電焊焊接→焊縫檢查→澆筑混凝土→造型鋪裝→成品保護。
接到設(shè)計提供的定稿方案后,用專用陶泥制作小稿,主要是對圖紙進行效果呈現(xiàn),并對細節(jié)上的特殊要求進行完善,小稿完成后,由項目及設(shè)計相關(guān)各方人員進行審稿并簽字驗收。
佛手雕塑小稿制作高度為50cm,最終泥稿確定的設(shè)計高度為750cm,為了更加完美地呈現(xiàn)雕塑小稿中表示的各類細節(jié),最終決定采用三維掃描取樣定位。
小稿的三維掃描工作由Einscan-se桌面3D掃描儀完成,將雕塑小稿放置完成后,在程序中按照要求對其進行標定,即可進行掃描,掃描完成后對模型的數(shù)據(jù)進行封裝操作,完成后將會生成一套屬于雕塑小稿的點云圖。
數(shù)據(jù)獲取完成后,要通過專業(yè)的三維建模軟件來檢測,佛手雕塑數(shù)據(jù)檢測所用的軟件為C4D R18,讀取生成的Scanner.ojb文件進行數(shù)據(jù)與雕塑模型的比對。
750cm的泥稿以此份小稿的點云圖為數(shù)據(jù)支撐,進行同比例放大,泥稿采用鐵管做支撐架,輪廓線周邊用鐵絲綁上小木條加固,在輪廓線上面用專業(yè)制作雕塑泥上大型,之后在上面按小樣數(shù)據(jù)反復調(diào)整好整體的線條、關(guān)節(jié)和手勢,然后在完成后的等比例泥塑上畫好線,插上插片,在整體泥塑上灑上石膏脫模,最后在脫好的石膏模上翻制玻璃鋼模具。佛手造型泥稿如圖2所示。
圖2 佛手造型泥稿
佛手泥稿制作完成后,要進行不銹鋼雕塑的骨架制作。骨架包括主支架和副支架兩部分,主支架負責承受主要荷載,副支架負責支撐造型。
佛手雕塑的主支架外輪廓大小和形態(tài)的設(shè)計用1∶5中樣模型來測取,從底平面開始,取垂直于z軸的橫截面與雕塑外邊線交線的一線點,量取其平面坐標值。測得單個點的坐標以后,乘以5即可得出1∶1足尺像的平面坐標值。副支架結(jié)構(gòu)設(shè)計時,須將單塊銅壁板分離出來作為一個單體,將壁板上鑄有的支耳與副支架的一端相連,副支架的另一端連接到主支架上。
內(nèi)骨架設(shè)計完成后即進行雕塑內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)骨架的搭設(shè),搭設(shè)內(nèi)骨架首先要根據(jù)佛手模型按比例核算所需高度,后采用槽鋼和管材、角鋼焊成骨架籠。
造型制作主要包括裁料、鍛打和焊接。
裁料主要由等離子切割機完成,等離子切割能夠裁出平整且形狀多樣的不銹鋼板,更加貼合佛手雕塑造型。
裁剪完成的不銹鋼板需根據(jù)模具或泥稿的形狀進行敲打定型,將其附著在模具表面實打?qū)嵉厍么?,并根?jù)形狀的起伏變化進行下料和調(diào)整,彎曲和棱角部分均和泥稿的形狀相同。此外,還要保證每塊不銹鋼板表面的肌理效果都要相同,鋼板之間銜接得當。
形體鍛造正確后,按照要求采用電焊方式將它們焊接。
整體鍛造完成后,首先用砂輪片把雕塑上焊縫和多余的地方磨平,然后用軟輪進行拋制,最后根據(jù)需求進行噴漆處理。
佛手部分的噴漆工藝采用噴1遍底漆、1遍中漆和1遍面漆的方法。底漆漆膜厚度不小于75μm,中涂漆膜不小于100μm,面漆漆膜厚度不小于50μm,油漆完成后總干漆厚度不小于225μm。
佛手雕塑基座整體為半徑2.95m的圓臺,下方運用C15混凝土鋪設(shè)墊層,基座內(nèi)由HRB400E級鋼筋以150mm鋼筋間距搭設(shè)鋼筋籠,并在半徑1 200mm內(nèi)均勻鋪設(shè)4塊10mm厚預埋鋼板,整個基座由C30混凝土澆筑。
雕塑安裝采取吊裝方式,整體安裝流程包括吊裝→位置調(diào)整→焊接。
1)吊裝 在安裝雕塑之前首先進行試吊,吊裝機具采用25t汽車式起重機完成,吊起適當高度后,檢查雕塑各部位是否處于穩(wěn)定狀態(tài),確認合格后方可使用。
2)位置調(diào)整 將雕塑放置于設(shè)計位置后,根據(jù)圖紙進行方位調(diào)整,包括雕塑水平豎直方向上的調(diào)整以及朝向調(diào)整。
3)焊接 位置調(diào)整完成后,將雕塑下端支架與基座上支架焊接在一起,將整體滿焊在預埋鋼板上,并進行焊縫檢查,對有缺陷的焊縫進行修補,最后進行混凝土澆筑工作。
雕塑基座采用100mm厚拋光面中國黑花崗巖整石進行鋪裝,基座表面的花瓣造型由中國黑花崗巖異形切割后拼裝,花崗巖造型同樣是在廠家完成加工后進場直接進行安裝。
雕塑安裝完成后,用純棉材質(zhì)的抹布輕輕擦拭表面的污染物,并用少量的防銹油擦拭雕塑表層,以保持雕塑光亮;采用泡沫塑料對雕塑整體進行包裹,并在周圍設(shè)置圍擋,防止中軸大道施工和其他材料進場對雕塑造成剮蹭等傷害。
在佛手造型的制作過程中,如何打造佛手弧度是整個過程中的難點。面對這個難題,制作團隊首先從雕塑的材質(zhì)入手,選取比普通造型用鋼更為厚重的鋼板作為原材料,以保證弧形造型的質(zhì)感和形態(tài);其次在加工的全過程中選用經(jīng)驗豐富的人員進行敲料;最后在焊接時,全部采用滿焊的形式進行,精準控制焊接程度,避免產(chǎn)生開裂或漏點。
在小稿完成后,雕塑骨架制作前,需要翻制與雕塑等高的泥稿。為采集小稿最精準的數(shù)據(jù),制作團隊采用3D掃描技術(shù)對小稿進行掃描,將生成的點云圖導入軟件進行數(shù)字建模。采用3D掃描技術(shù)可詳盡地表達出小稿所表示的各類細節(jié),對于提高雕塑精準度、縮短泥稿翻制時間都有很大幫助。
在雕塑的制作安裝流程上,采用先制作、后安裝的方法,與傳統(tǒng)的雕塑零件進場現(xiàn)場焊接相比,不僅進一步縮短了整體工期,還避免了在已鋪裝完成的中軸大道上進行復雜焊接可能導致的問題,有效規(guī)避了問題,同時也減少了資金投入。
云居山東部片區(qū)人居環(huán)境改造EPC項目作為永修縣開發(fā)的重點文旅項目,旨在宣傳傳統(tǒng)佛教文化,打造一流旅游勝地。本項目部作為EPC項目的總承包方,在設(shè)計施工方面付出許多努力,景區(qū)內(nèi)佛手造型的設(shè)計不僅深度契合景區(qū)的文化主題,還成為景觀方面的點睛之筆,完工后的佛手雕塑得到了項管單位和建設(shè)單位的一致好評,社會效益明顯。
由于無須在場內(nèi)進行佛手雕塑零件的組裝和焊接,減少了現(xiàn)場安裝施工人數(shù),縮短了雕塑進場工作時間,為其他工序提供了更開闊的施工場地,在減少成本的同時有效縮短工期,經(jīng)濟效益明顯。
無論是在泥稿制作階段采用3D掃描技術(shù)獲取精準數(shù)據(jù)、提高翻制效率,還是在雕塑安裝時采用成品進場、現(xiàn)場吊裝,均與常規(guī)雕塑制作流程不盡相同。佛手雕塑作為云居山項目景觀施工的重點項目,對景區(qū)整體主題的表達和闡釋有著至關(guān)重要的作用,選取合適的施工方法為景觀施工尤其是雕塑安裝方面提供了經(jīng)驗。