古建筑超高琉璃瓦正脊施工技术

余秋鹏

上海市园林工程有限公司 上海 200083

在现代仿古建筑施工中，其施工材料已由传统的木制材质逐步改为钢筋混凝土材料，使得仿古建筑在设计体量上也有着逐渐增大的趋势，进而导致屋面面积、屋脊高度、屋面坡度也随之增大，因此若继续采用传统屋面工艺，可能导致瓦件结构不牢固、不稳定及屋面瓦片整体下滑等风险。

本文通过泰州古寿胜寺项目，在工程实践中突破传统工艺，从而保证屋面整体的稳定性与耐久性，与传统方式相比更具安全性，同时也能有效节省施工时间及成本，具有良好的推广意义。

1 项目背景

古寿胜寺项目位于江苏省泰州市高港区凤栖湖北岸，该项目属于混凝土框架结构型仿古建筑群落，总建筑面积约25 300 m2，其中大雄宝殿建筑主体地上2层，建筑高度40.9 m，其屋面样式为重檐歇山顶，屋面面积达2 600 m2，整体采用金黄色琉璃瓦（瓦片尺寸：1号盖瓦、特大号底瓦）。

在传统仿古建筑大殿中，正脊一般为高出瓦屋面1 m，吻兽一般高度为2.5 m以下，而本项目的屋脊部分高度近3 m，屋脊吻兽有的甚至高达6.4 m（图1），这无疑对施工难度及瓦构件耐久性提出了更高的要求。

图1 古寿胜寺效果图及正脊设计

2 超高屋脊铺设难点分析

1）超高屋脊件烧制困难。一般传统屋面屋脊件不超过2.5 m，采用开模后整体烧制成形的方式。烧制出来的屋脊件整体性好，与结构连接固定方式相对简单。而本工程屋脊件由于高达6.4 m，无法整体开模，更无法整体烧制，连接方式也不能像整体件那样与主体结构连接。

2）施工操作难度大。传统仿古建筑屋面举折较小，屋脊长度较短，屋脊件数量不多，屋脊施工时一般采取临时防滑措施即可。但由于本工程的屋脊处举折大于十举，且屋脊件数量较多，在屋脊施工中需要搭设专用屋脊施工脚手架才能解决施工面的问题。

3）构件连接要求高。传统仿古建筑的屋脊多为整体构件，受力情况主要是竖向重力。而本工程为保证超高屋脊的整体结构安全，将屋脊结构从成品叠加式瓦屋脊变为屋脊剪力墙外贴瓦脊件的形式，这种做法的受力方式与传统做法完全不一样，故而增大了对瓦片与基面的黏结强度及耐久性的要求。

3 技术策略分析

3.1 技术原理

该技术是将现有的建筑加固技术（如种筋支撑、铜丝拉结等），与仿古建筑屋脊件（如线条脊、龙吻等构件）自身构件的施工特点相结合，以达到在超常规尺寸正脊施工时的材料耐久性及安全性要求[1-6]。

从受力的角度分析，以屋脊件中的线条脊为例，由于线条脊有一定的宽度（约3 cm），因此在采用挂贴的铺设方式下所产生的悬臂受剪力会不利于整体屋脊的稳定性及耐久性。

通过增加线条脊宽度（增至6 cm），旨在用加宽线条脊件自身宽度的方式增加了构件之间的接触面积，从而在密缝铺贴后产生构件与构件之间的嵌挤力，最终使得铺贴的屋脊件从悬臂状态转化成竖向受压状态，再加上传统建筑加固方法，改进其在仿古建筑上的加固承托作用。此技术既充分发挥了材料的力学特性（抗压强度远大于抗剪强度），也增加了构件的耐久性及安全系数。

3.2 技术说明

根据图纸做法与屋脊件的受力特点，深化设计图纸，强化连接节点，增加稳固措施，细化施工工序及步骤，以正脊龙吻处做法为例，其关键做法及节点深化详见图2。

1）结构屋脊：此段混凝土与屋面混凝土一并浇筑，一体成型并养护，确保屋脊混凝土线条顺直、平整。

2）龙吻瓦件：由于两端龙吻巨大，烧制时需根据蓝图进行区块划分，划分方式根据龙吻外形及烧制特点确定，尽量将线条多处划分在一块，以防出现在烧制过程中温度应变后线条对不齐的现象。划分块不宜过大，单边不宜超过1 m，一般控制在80 cm，因为长度越长，烧制过程中温度应变在边缘处越大。烧制完成后在场地试拼装，验收通过后运至施工现场安装。安装时预留的烧制孔和现浇正脊预留的拉筋孔拉结。烧制过程中严格控制烧制温度，特别是土窑窑内温度并不恒温，很容易出现线条变形的 情况。

图2 超高正脊深化加固剖面

3）顶层压顶需要种筋加固：压顶高度需要根据现场及图纸的要求进行相应调节，确保龙吻及正脊的外观效果。

4）龙吻下方的线条脊瓦片：此处的瓦片作为龙吻瓦片的竖向支撑构件，可起到对龙吻支撑的作用，因此此处必须加固牢靠。将制作的“T”形预制钢筋支撑构件，种筋固定在正脊结构中，呈梅花桩布设。

5）斜屋面金黄琉璃瓦：正当沟处预埋钢筋，采用φ8 mm的钢筋放置于底瓦瓦楞下，加强底瓦与屋面的拉结强度。间距2 m，方向顺屋面坡度，长度从屋脊至屋面五举（屋面坡度比例）以下处。

6）为充分利用正脊构件的相互嵌挤作用，灰缝控制在2 mm，屋脊构件嵌固距离（是指有效竖向支撑内的距离）外挑不得小于2/3，悬挑距离不得大于脊件底边的1/3且不得大于5 cm。

4 施工技术要点分析

4.1 技术流程

准备工作→屋脊操作脚手架搭设→屋脊的预处理→种筋及黏结脊瓦→铺设勾头滴水瓦片→安装顶帽→博风板部分瓦片施工→检查、清理

4.2 超高正脊琉璃瓦歇山屋面的关键施工技术

1）屋脊操作脚手架搭设：为方便进行屋脊施工及种筋操作，在大雄宝殿正脊两侧需要搭设操作脚手架。为确保操作脚手架的安全性，屋面立杆插入预埋在屋面结构的钢筋中（图3）。

图3 屋脊脚手架立面

2）屋脊的预处理：由于大雄宝殿的屋脊为现浇混凝土结构，在正脊上贴瓦片就必须先对混凝土表面进行预处理，现场采取界面剂喷涂、“T”形托底钢筋预埋及铺瓦钢筋预埋的方案进行施工。具体做法为：首先，对每边屋面的尺寸进行复核，以底瓦和盖瓦的尺寸定出瓦垄的垄距，后以檐口风雨板尺寸复核相符，再把檐口的尺寸引到屋脊上，进行定位弹线，要做到瓦垄大小一致；其次，对正脊的结构大梁进行基层清理，清理完后对其进行喷浆处理，用1∶2水泥砂浆抹面打毛处理。

3）种筋及黏结脊瓦：对正脊的两边进行水平定位，同时用1根粗线，从东西方向定出屋脊的弧度，核算好底瓦和盖瓦的高度，排好尺寸，定好需种筋的位置，对结构进行种筋。

测算好盖瓦和正当沟的高度，再定出线条脊底座，底座用“T”形镀锌钢，用膨胀螺栓固定在结构上，中间增加1道。每垄瓦片需预埋1根φ8 mm、长9 m的钢筋，将其固定在脊下方提前预埋的钢筋上。安装龙吻内侧的钢筋，将其固定在结构上，用细石混凝土灌实缝隙，再用1∶2水泥砂浆磨平，并加适量界面剂。正脊、垂脊、脊的方脚，每米需预埋1根钢筋并将其固定在结构上，横向方向上下宜放2道φ8 mm钢筋，每道2根，第1道安放在方脚内，第2道则在顶部处安放，垂脊要过桥安放，长度根据现场实际情况而定。

4）铺设勾头滴水瓦片：铺瓦片从山墙开始，在博风板间先铺3 m瓦片，便于龙吻安装，中间铺2道瓦片以便于对整体屋面瓦片铺设的掌控。每铺一垄瓦片钢筋要居中安放，屋面上的钢筋也安放在瓦垄里（除底瓦中以外）。瓦片弧度与上下搭接缝隙不能超过5 mm，戗脊、屋脊的瓦片应做到两坡碰头（用切割机切割，严禁用泥刀代替切割机）。戗脊与垂脊的交接处要盖瓦收头，有利于美观。

5）安装顶帽：安装顶帽预埋的螺栓，铺好每一个花沿后，应立即将螺栓放入花沿预留洞内。然后用钢筋头压实，以防松懈。顶帽采用1∶1水泥界面剂安装。

6）排山瓦施工：排山上所铺设瓦片不同于屋面瓦片呈纵向排列，而是呈横向排列，这两轮施工之间的间隙用小瓦铺设，防上漏水，同时也起到保护博风板的作用。

7）检查清理：每铺一轮瓦片，请自行检查是否合格，每施工完一轮盖瓦，缝隙清理干净，盖瓦檐口向内1.5 m，满沟处理。

5 应用效果

与传统屋面瓦作铺设工艺相比，泰州古寿胜寺超高正脊琉璃瓦歇山屋面的施工技术虽在施工成本上略有增加，但后期屋面瓦件维护成本大大降低。经项目实践证明，仿古建筑超高正脊琉璃瓦歇山屋面施工技术，能够有效保证在大斜率屋面上的瓦片铺设黏结牢靠及屋脊瓦片铺贴的黏结强度，确保屋面整体结构的安全性、稳定性、耐久性（图4），具有很强的现实推广意义。

图4 古寿胜寺超高正脊琉璃瓦歇山屋面效果

6 结语

随着时代的不断发展，以更好的材料、更先进的技术去还原、仿造古建筑已成为必然趋势。但在这个过程中，由于传统木结构建筑在不断地被混凝土结构所替代，这就需要不断革新传统工艺，使其能满足不同项目的施工要求。故而，采取科学合理的技术手段，能有效克服建筑因地因时改变所产生的新问题，从而不断革新优化古建筑工艺技术，这既是对古建筑的传承和保护，也是今后新建仿古建筑发展的必经之路。