柴永征 CHAI Yongzheng
复旦大学附属中山医院心血管病医学楼位于上海市斜土路1591号,建筑面积73 840m2,地上15层,地下3层,建筑高度60m,框架剪力墙结构体系。入口大门楼及裙房屋顶延续了清代古建筑风格(图1),屋脊高13.98 m,檐椽以下为钢管-混凝土结构,其余为木结构。
该古建建造工艺包含四部分:梁架部分(钢管混凝土柱-钢筋混凝土框架梁板)、屋顶部分、天花藻井、油漆与彩绘。
古建筑多以木结构为主,房身部分以木材做立柱和横梁,构成梁架,每副梁架间用枋和檩之类的横木互相连接,就构成了现代的框架体系,承托上部的重量。中国古建筑在3 000多年前就具备了现代框架体系的优点[1]。
本项目采用钢筋混凝土框架体系。选用钢管-混凝土柱,钢管选用Q235,直径为700和800mm;框架梁截面尺寸为315mm×1 000mm,屋面梁截面为450mm×800mm;钢筋选用高强钢HRB400,梁、柱、板为清水混凝土,混凝土等级C30。
为保证混凝土拆模后,构建表面平整、无露筋且保护层满足要求,达到清水效果,施工时需注意以下几点。
(1)模板面板需采用国产优质覆膜板,强度高、易分割加工且拼缝严密。楼板底部铺设50mm×100mm 的木方垫木,间距不大于300mm。对梁侧模板加固,纵 向 为50mm×100mm 的 木方,间距不大于300mm;竖向双拼φ48×3.5的钢管,其对拉螺栓直径为16mm。
(2)混凝土构件内预留预埋的线盒、预埋管线和预埋铁件的质量,直接影响混凝土构件的观感效果。预埋件采用切割机切割,确保几何尺寸的准确;预埋线盒及管口端部增加2mm 厚的橡胶垫;预埋铁件四周粘贴15mm 宽的海棉条,确保与模板面接触紧密,避免水泥浆漏出,影响混凝土构件的外观效果。为了防止位置偏移,预埋线盒用4根φ14的附加钢筋加固,用12#的铅丝将其与主筋绑扎,禁止与主筋点焊(图2)。
(3)钢筋工程严格按照图纸及施工规范要求,控制钢筋的配料尺寸。确保竖向柱筋位置的准确性,保证纵向钢筋的保护层厚度,防止漏筋和钢筋可能的锈蚀对混凝土表面的污染。多余部分的扎丝应向构件内侧弯折,以免外露锈蚀,影响清水混凝土观感效果。
图1 门楼正立面
图2 预埋线盒与主筋加固详图
(4)钢管混凝土柱内的混凝土浇灌采用立式高位抛落机械振捣法,粗骨料粒径在0.5~3cm,塌落度不小于15cm,水灰比小于0.45[2]。
(5)模板拆卸应与安装顺序相反,即先装后拆、后装先拆。拆模过程中,必须做好对清水墙面的保护工作。拆除时,撬棍不得顶在混凝土面上,以免破坏混凝土表面。
(6)在混凝土浇筑完毕后12h以内进行保温保湿的养护。模板拆除后,在混凝土的表面覆盖塑料布或毛毡养护,并喷水雾保湿,要求混凝土构件周围环境的相对湿度达到80%以上,保证混凝土表面不产生干缩开裂。
古建筑的屋顶在建筑本体中占有极其重要的位置,不像一些现代建筑那样,只用女儿墙遮挡,作简单处理。
(1)它的屋面是弯曲弧面,四角翘起,大量使用有色琉璃瓦及额枋、梁架等雕刻或彩绘,与屋脊、脊吻、瓦当融为一体。
(2)古建筑的屋顶除功能性以外,还有等级差别,由大到小依次为:庑殿顶、歇山顶、攒尖顶、悬山顶、硬山顶、盝顶。
(3)屋顶瓦作分为大式和小式两类。其中,大式瓦作是用筒瓦骑缝,脊上有定型的脊瓦,有吻兽装饰,材料多为琉璃瓦;小式没有吻兽,多用板瓦,材料只有青瓦。
本项目屋顶形式为盝顶,檐椽以上为木结构,瓦作为大式,选用黄色琉璃瓦(图3)。其屋面做法为:铺设琉璃瓦→混合砂浆→水泥砂浆找曲面→4mm厚APP防水卷材→20mm厚企口杉木望板→飞檐→20mm 厚企口杉木望板→圆椽(图4)。
图3 黄色琉璃瓦的盝顶
图4 屋顶大样图
在清式营造则例中,天花分为井口天花和海墁天花。天花的做法比较讲究,上面可做彩绘、雕刻等装饰;也可以有雕刻精致、构造复杂的突出的几何图形状,称为藻井,即为突起的天花,是古建筑中独特的装饰部分,有圆形、方形、多边形等。从汉代至魏晋南北朝时的初期藻井,到隋唐时进入发展期,至宋元时期逐渐定型,最后在明清时期达到繁荣,天花藻井在材料、工艺、技术、艺术上都在不断地完善、成熟。井口天花是用纵横木条垂直交叉做成若干个小方格,然后在每个内镶嵌一块天花板,上面装饰彩绘或雕刻;海墁天花只是在一个大框架内铺板彩绘或纸糊,比较简单,不用木条交叉组成小方格。本项目选用井口天花制式,纵横梁交叉组成方格,每个方格内部镶嵌GRG雕花预制板,方格四周边缘暗藏LED灯管,夜晚晶莹夺目(图5)。
图5 GRG雕花藻井
古建筑以木结构为主。早在春秋时期,桐油和油漆就已被用来保护木材,并把油漆的保护功能和彩绘的装饰性做到了有机统一。彩绘的内容大多在梁枋上,分两大式,即殿式和苏式。殿式画题多为龙、凤、夔龙纹等;苏式主要是写实的笔法,如花卉、鸟兽、山水等。彩绘布局把梁枋大致分为3段:①中段为枋心;②左右两段的外极端为箍头;③箍头与枋心之间为藻头。其中,藻头与箍头间的小尖形为岔角,多画菱花;间界各部间的线条叫锦枋线;枋心为全梁枋彩绘的中心,颜色可用丹、黄、青、绿四种。
本项目柱子为朱红色,梁枋彩绘为苏式,枋心画为花卉图案。屋檐部分蓝绿之间椽头红色点点,图案活泼,增强了装饰效果(图6)。其工艺流程为:基层处理→丈量起谱→磨生油→沥大小粉→刷底色→包黄胶→拉晕色→压老→检查修饰。钢管-混凝土柱表面经除锈、打磨光滑后,需进行防锈防火处理,涂朱红色国漆。檐口混凝土梁表面包裹10mm 厚、100mm 宽的杉木板;杉木板先做防火防腐处理,再撕缝、彩绘。
中国的建筑体系是世界数千年文化史中一个独特的建筑体系,是中华民族世代经验的累积所创造的。考古所发掘殷代遗址证明,至公元前15世纪,这个独特的体系已基本形成,其基本特征一直保留到近代。
图6 屋檐梁枋彩绘
随着大规模的城市建设,全国各大城市建造了大量的现代建筑,城市逐渐变成混凝土的森林。人们虽然在物质生活上得到了一定程度的满足,但在精神生活上的需求则变得更加强烈。传统的建筑形态有着一些西方建筑所没有的人文因素,中式建筑开始兴起。特别是对木结构的应用,具备了现代框架体系的特征,在使用新材料、新技术、新工艺方面具备了条件。愿广大建设者在实践中对现代中式建筑摸索总结出新的发展方向,找到现代与传统能够更好的结合途径。