CN110424775A - 木混结构攒尖仿古亭及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种木混结构攒尖仿古亭及其施工方法，包括混凝土基础施工、混凝土框架施工、木结构屋顶承托构件制作、木混构件连接、木结构屋面安装、屋面瓦作施工和油漆彩画施工。基础、檐柱、檐枋、花梁头、檐檩、井字/抹角梁、搭交金檩，采用混凝土浇筑成一体框架结构；而屋面部分的雷公柱、由戗、角梁、檐椽、望板、大小连檐木、瓦口板等诸多造型曲线，制作技术复杂，采用木结构营造，避免混凝土外观刚直的特点，更能体现古建筑的曲线美感；木结构与混凝土的连接使用预埋螺栓固定；最后再进行瓦作、油漆彩画工作，从而完成攒尖仿古亭的施工。本发明一方面节约了木材，降低工程造价，提高建筑耐火等级和耐久性，另一方面有利于保持传统建筑风貌。

Description

木混结构攒尖仿古亭及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种木混结构攒尖仿古亭及其施工方法，属于仿古建筑技术领域。

背景技术

随着社会经济和旅游文化事业的发展，各地纷纷兴起仿古建筑的建造。亭是园林中重要的建筑形式，常成为组景的主题和艺术构图中心，发挥着其它建筑无可替代的作用。传统仿古亭是以木构架为主，由于传统木结构在防火、防腐等方面有不易克服的缺陷，加之木材资源日益匮乏，以新材料、新工艺来表现传统建筑形制势在必行。我国现阶段多采用混凝土结构代替木构架。与木结构相比，混凝土结构具有更好的耐火性和耐久性。但其在表现建筑形制方面缺乏传统木结构的质感，尤其目前在仿古亭木混结构施工上存在技术难题。如何解决攒尖亭全木或全混结构缺陷这个问题，是仿古建筑的一项新的课题，也是施工中的难点之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种木混结构攒尖仿古亭及其施工方法，一方面节约了木材，降低工程造价，提高建筑耐火等级和耐久性，另一方面有利于保持传统建筑风貌。

为解决上述技术问题，本发明提供一种木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，包括：

混凝土基础施工：首先进行土方开挖，然后铺设垫层，在垫层上划线、支模、铺放钢筋网片，连接柱的插筋下端用90°弯钩与地圈梁钢筋绑扎，并固定檐柱垂直钢筋；

混凝土框架施工：对柱、枋、檩、梁进行钢筋绑扎，并进行模板支设，然后采用混凝土一体成型浇筑；

木结构屋顶承托构件制作：采用扣金法制作角梁，然后制作檐椽、由戗、雷公柱，雷公柱与由戗采用榫卯连接；

木混构件连接：木混结构连接采用预埋螺栓法，混凝土结构浇筑前，按角梁、檐椽间距在金檩、檐檩及其搭交处埋入地脚螺栓，标高、轴线校准后与檩梁受力筋焊接牢固，螺栓外露；按顺序安装角梁、由戗、雷公柱、檐椽，其中由戗、雷公柱不与混凝土连接，角梁、檐椽安装时，按预埋螺栓间距在木结构上钻孔后，穿入预留外露螺栓连接件；

木结构屋面安装：在屋顶上依次安装望板、小连檐、飞椽、大连檐、瓦口板，望板安装在檐椽上，小连檐固定在檐椽端头，飞椽安装在望板上，大连檐连接固定飞椽端头，瓦口板安装在大连檐上，用来承托檐口瓦；

屋面瓦作施工: 在屋面木基层的望板上，用灰泥分别铺抹屋面隔离层、防水层、保温层，然后在屋面铺瓦并筑脊；

油漆彩画施工: 基底表面处理后进行油漆彩画施工。

优选地，所述铺设垫层的具体方法为：先对基层进行人工清理，然后设置50mm厚的碎石垫层，在碎石垫层上铺设100mm厚的混凝土垫层，最后使用平板振动器振实振平，消除孔穴，保证密实。

优选地，所述混凝土浇筑的具体方法为：浇筑时采用分层浇筑法，每层厚30-40cm，同时配合用插入式振捣器振一次，防止漏振，并采用对称浇筑。

优选地，所述扣金法制作角梁的具体方法为：先将老仔角梁的后支点挖凿成上下檩槽，相互扣在混凝土金檩搭交处，而前支点则挖凿成下檩槽，压在混凝土檐檩搭交处。

优选地，所述木混构件连接时，螺栓外露100~200mm，并用胶布密封包裹，防止丝口被混凝土堵塞。

优选地，所述小连檐为扁形截面；飞椽尾部楔形，方形截面，飞椽的出檐长度为檐椽出檐长度的0.5-0.6倍；大连檐为梯形截面；瓦口板为波浪形木板条。

优选地，所述屋面铺瓦的具体方法为：底瓦小头朝下、大头朝上，盖瓦大头朝下、小头朝上，搭接压六露四。

优选地，所述屋面筑脊的具体方法为：在脊座上用筒瓦合抱成滚筒，在其上铺二层望砖瓦条，扣盖筒瓦，并做抹灰眉子；脊端在沟头瓦上，随滚筒作成弧面，在其上用瓦条砖层层挑出，作成戗尖，最后用抹灰面罩子。

优选地，所述油漆彩画施工的具体方法为：用砂布打磨基底表面，去净浆碴、浮砂；用浓度16%～20%硫酸锌溶液涂刷2～3遍，以清除碱性物质；柱子油漆时，应先满刮油赋子2～3遍，然后油漆2～3遍。

本发明还提供一种木混结构攒尖仿古亭,其特征是，包括混凝土框架和木结构屋顶承托构件，所述木结构屋顶承托构件的顶部设有木结构屋面，木结构与混凝土结构之间通过预埋螺栓固定；所述混凝土框架包括多根檐柱和檐柱上方用于连接檐柱的檐枋，所述檐柱和檐枋连接处设有花梁头，所述檐枋上方依次设有相互连接的搭交檐檩、井字梁和搭交金檩；所述木结构屋顶承托构件包括依次连接的雷公柱、由戗、角梁，以及搭交檐檩和搭交金檩之间的檐椽。

本发明采用混凝土框架和木结构屋面相连接的工艺。基础、檐柱、檐枋、花梁头、檐檩、井字/抹角梁、搭交金檩，结构横平竖直，可采用混凝土浇筑成一体框架结构。而屋面部分的雷公柱、由戗、角梁、檐椽、望板、大小连檐木、瓦口板等诸多造型曲线，制作技术复杂，采用木结构营造，避免混凝土外观刚直的特点，更能体现古建筑的曲线美感。木结构与混凝土的连接使用预埋螺栓固定。最后再进行瓦作、油漆彩画工作，从而完成攒尖仿古亭的施工。

本发明所达到的有益效果：

（1）在工艺的选定上，突破传统全木和现代全混，把木结构屋面和混凝土框架两种不同的工艺融为一体。

（2）在材料选择方面，仿古亭框架使用混凝土，屋面选用优质木材，节能环保。而且混凝土结构施工时，木结构可以同步进行处理预制，缩短工期，节约成本。

（3）与传统的全木相比，不仅节约了木材用量，降低工程造价，而且提高了建筑耐火等级和耐久性。与现代全混结构相比，木结构屋面更有利于保持传统建筑风貌。

附图说明

图1是本发明木混结构攒尖仿古亭的结构示意图；

图2是本发明木结构屋面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供一种木混结构攒尖仿古亭,包括混凝土框架和木结构屋顶承托构件，所述木结构屋顶承托构件的顶部设有木结构屋面，木结构与混凝土结构之间通过预埋螺栓固定；所述混凝土框架包括多根檐柱1和檐柱1上方用于连接檐柱1的檐枋2，所述檐柱1和檐枋2连接处设有花梁头3，所述檐枋2上方依次设有相互连接的搭交檐檩4、井字梁5和搭交金檩6；所述木结构屋顶承托构件包括依次连接的雷公柱8、由戗7、角梁9，以及搭交檐檩4和搭交金檩6之间的檐椽10。

如图2所示，木结构屋面包括望板11、小连檐13、飞椽15、大连檐12、瓦口板14，望板11安装在檐椽10上，小连檐13固定在檐椽10端头，飞椽15安装在望板11上，大连檐12连接固定飞椽15端头，瓦口板14安装在大连檐12上，用来承托檐口瓦。

本发明采用混凝土框架和木结构屋面相连接的工艺。其中基础、檐柱1、檐枋2、花梁头3、搭交檐檩4、井字梁5、搭交金檩6等结构采用混凝土浇筑成一体框架结构。屋面部分由戗7、雷公柱8、角梁9、檐椽10、望板11、大连檐12、小连檐13、瓦口板14等组成的曲面造型构件采用木结构营造，避免混凝土外观刚直的特点，更能体现古建筑的曲线美感。木结构与混凝土结构使用预埋螺栓固定。最后进行瓦作、油漆彩画工作，从而完成攒尖亭仿古亭的施工。

本发明提供一种木混结构攒尖仿古亭施工方法，包括混凝土基础施工、混凝土框架施工、木结构屋顶承托构件制作、木混构件连接、木结构屋面安装、屋面瓦作施工和油漆彩画施工，具体包括以下步骤：

1.混凝土基础施工

(1)前期准备：在清场后，按设计图纸的要求，使用测量仪器在现场进行定点放线，以确保施工范围及挖土或填土的标高。

(2)土方开挖：根据基础图纸，用激光经纬仪进行平面定位放样。基础开挖需挖至老土层，机械开挖应预留10-20cm的余土使用人工挖掘。当挖土到设计标高后，用打夯机进行素土夯实，达到规范要求的素土夯实密度。

(3)铺设垫层：先对基层进行人工清理，然后设置50mm碎石垫层，碎石以不带尖角为宜。摊铺碎石时无明显离析现象，或采用细集料作嵌缝处理。混凝土垫层采用100mm厚标准，采用人工摊铺，用锹扣料，防止混凝土离析。使用平板振动器振实振平，消除孔穴，保证密实，以表面出现水泥砂浆为准。

(4)地圈梁施工：基础垫层达到一定强度后，在其上划线、支模、铺放钢筋网片，连接柱的插筋下端要用90°弯钩与地圈梁钢筋绑扎，檐柱垂直钢筋要加以固定，防止浇筑时发生移位。

2.混凝土框架施工

混凝土框架由柱、枋、檩、梁等主要构件组成，为增强整体框架刚度，同时节约工期和人工成本，采用一体成型。其中花梁头较为特殊，是一种平剖为方形，立剖为曲线的曲面，现场预制难度较大，可采购成品花梁头。

(1)钢筋绑扎：弹放柱边控制线，每侧宽出模板边 100mm，以利检查、校正模板。竖向钢筋采用锥螺纹连接，箍筋采用螺旋筋。根据标高及轴线位置，找准枋、檩、梁钢筋及预埋木混连接钢筋位置，编号穿筋。在柱、枋、檩、梁主筋变位处，放内外双定位卡，控制主筋位置。

(2)模板支设：柱采用同口径波纹管作为模板，外用木工条围绕竖向加固。枋、檩、梁采用镜面清水模板，满足混凝土构件表面观感的要求。一体成型浇筑需支设满堂脚手架，模板夹具采用钢管与满堂架连成整体。同时施工中要注意井字梁的中线和位置要定位准确。

(3)混凝土浇筑：采用分层浇筑法，每层厚30~40cm，同时配合用插入式振捣器振一次，防止漏振。为保证整个模板系统的稳定性，不发生倾斜及扭转，应选择对称浇筑。其中枋、梁浇筑时，由于受空间影响难以用振捣器振动，需用人工振捣并用抹子用力拍实拍平，混凝土以表面拍出泥浆为宜。

3.木结构屋顶承托构件制作

(1)角梁：采用扣金法制作，先将老仔角梁的后支点挖凿成上下檩槽，相互扣在混凝土金檩搭交处，而前支点则挖凿成下檩槽，压在混凝土檐檩搭交处。

(2)檐椽：檐檩和金檩之间通过檐椽连接，一般为圆形或方形截面。

(3)由戗：与老角梁后尾压掌榫，用于角梁后尾与由戗相互衔接，榫宽同角梁，榫长自金檩老中至里由中距离，榫高按角梁后尾出金檩上皮的1/2。

(4)雷公柱：与由戗采用榫卯连接，先在柱上开眼作卯，后在由戗尾部作榫，两者相交形成攒尖。榫眼底部的高度，根据由戗的实际提栈而定，榫眼的宽度，按由戗尾部宽度的1/4。

4.木混构件连接

(1)混凝土构件：首先要控制好混凝土构件标高，其次要控制好混凝土构件的截面尺寸，在满足《混凝土结构设计规范》的前提下，构件的截面尺寸要符合古建筑的模数要求。

(2)木结构承托构件：角梁、檐椽是屋面基层的木制承托构件，其上部承托屋面，下部连接混凝土金檩、檐檩框架，起到承上启下的作用。

(3)预埋螺栓：木混结构连接采用预埋螺栓法，混凝土结构浇筑前，按角梁、檐椽间距在金檩、檐檩及其搭交处埋入M10 L型地脚螺栓，标高、轴线校准后与檩梁受力筋焊接牢固，其中埋置长度应满足抗震锚固长度要求，螺栓外露100~200mm，并用胶布密封包裹，防止丝口被混凝土堵塞。

(4)木混连接：安装顺序：角梁→由戗→雷公柱→檐椽(其中由戗、雷公柱不与混凝土连接)。角梁、檐椽安装时，按预埋螺栓间距在木结构上钻孔后，穿入预留外露螺栓连接件，其中螺母下要放垫片和垫圈，紧固螺母时定好扳手力矩，并且要两头上下交错施拧，使得整体受力均匀。紧固完成后切除突出的丝扣，同时用腻子将钻孔填平。

5.木结构屋面安装

如图2所示，安装流程：望板11→小连檐13→飞椽15→大连檐12→瓦口板14。

(1)望板11：用来承托屋面瓦作的木板。一般横向铺钉在檐椽10上。

(2)飞椽15：铺钉在望板11上，楔尾形的檐口椽子，与檐椽10成双配对，多为方形截面，飞椽15出檐长度为檐椽10出檐长度的0.5-0.6倍。后尾长按出檐长度的2.5倍计算。

(3)大小连檐：用来连接固定飞椽15端头的木条，为梯形截面。小连檐13是固定檐椽10端头的木条，扁形截面，厚与望板11相同。

(4)瓦口板14：钉在大连檐12上用来承托檐口瓦的木件，按屋面的用瓦做成波浪形木板条。

6.瓦作施工

(1)安装流程：苫背→铺瓦→筑脊（滚筒→望砖瓦条→筒瓦→沟头瓦→戗尖）。

(2)苫背：在屋面木基层的望板上，用灰泥分别铺抹屋面隔离层、防水层、保温层。

(3)铺瓦：采用布瓦屋面，要注意瓦的摆放与搭接要求，底瓦小头朝下、大头朝上，盖瓦大头朝下、小头朝上，搭接一般要求压六露四。

(4)筑脊：南方地区垂脊一般为瓦条线砖滚筒脊，在脊座上用筒瓦合抱成滚筒，在其上铺二层望砖瓦条，扣盖筒瓦，并做抹灰眉子。脊端在沟头瓦上，随滚筒作成弧面，在其上用瓦条砖层层挑出，作成戗尖，最后用抹灰面罩子。

7.油漆彩画施工

油漆彩画是木混结构攒尖仿古亭的最后一道工序，对提高其使用价值和观赏价值尤为重要，木结构油漆彩画技术相对比较成熟，但是混凝土构件的表面，由于返碱、泛砂等原因，若处理不慎，往出现脱落、龟裂、起皮、退色等弊病，造成返工浪费。因此，混凝土构件必须充分干燥外，还应注意以下事项：

(1)无论现浇或预制，力求一次成型，表面光平，无孔洞蜂窝现象；

(2)用砂布打磨基底表面，去净浆碴、浮砂；

(3)用浓度16%～20%硫酸锌溶液涂刷2～3遍，以清除碱性物质；

(4)柱子油漆时，应先满刮油赋子2～3遍，然后油漆2～3遍。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，包括：

混凝土基础施工：首先进行土方开挖，然后铺设垫层，在垫层上划线、支模、铺放钢筋网片，连接柱的插筋下端用90°弯钩与地圈梁钢筋绑扎，并固定檐柱垂直钢筋；

混凝土框架施工：对柱、枋、檩、梁进行钢筋绑扎，并进行模板支设，然后采用混凝土一体成型浇筑；

木结构屋顶承托构件制作：采用扣金法制作角梁，然后制作檐椽、由戗、雷公柱，雷公柱与由戗采用榫卯连接；

木混构件连接：木混结构连接采用预埋螺栓法，混凝土结构浇筑前，按角梁、檐椽间距在金檩、檐檩及其搭交处埋入地脚螺栓，标高、轴线校准后与檩梁受力筋焊接牢固，螺栓外露；按顺序安装角梁、由戗、雷公柱、檐椽，其中由戗、雷公柱不与混凝土连接，角梁、檐椽安装时，按预埋螺栓间距在木结构上钻孔后，穿入预留外露螺栓连接件；

木结构屋面安装：在屋顶上依次安装望板、小连檐、飞椽、大连檐、瓦口板，望板安装在檐椽上，小连檐固定在檐椽端头，飞椽安装在望板上，大连檐连接固定飞椽端头，瓦口板安装在大连檐上，用来承托檐口瓦；

屋面瓦作施工: 在屋面木基层的望板上，用灰泥分别铺抹屋面隔离层、防水层、保温层，然后在屋面铺瓦并筑脊；

油漆彩画施工: 基底表面处理后进行油漆彩画施工。

2.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述铺设垫层的具体方法为：先对基层进行人工清理，然后设置50mm厚的碎石垫层，在碎石垫层上铺设100mm厚的混凝土垫层，最后使用平板振动器振实振平，消除孔穴，保证密实。

3.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述混凝土浇筑的具体方法为：浇筑时采用分层浇筑法，每层厚30-40cm，同时配合用插入式振捣器振一次，防止漏振，并采用对称浇筑。

4.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述扣金法制作角梁的具体方法为：先将老仔角梁的后支点挖凿成上下檩槽，相互扣在混凝土金檩搭交处，而前支点则挖凿成下檩槽，压在混凝土檐檩搭交处。

5.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述木混构件连接时，螺栓外露100~200mm，并用胶布密封包裹，防止丝口被混凝土堵塞。

6.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述小连檐为扁形截面；飞椽尾部楔形，方形截面，飞椽的出檐长度为檐椽出檐长度的0.5-0.6倍；大连檐为梯形截面；瓦口板为波浪形木板条。

7.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述屋面铺瓦的具体方法为：底瓦小头朝下、大头朝上，盖瓦大头朝下、小头朝上，搭接压六露四。

8.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述屋面筑脊的具体方法为：在脊座上用筒瓦合抱成滚筒，在其上铺二层望砖瓦条，扣盖筒瓦，并做抹灰眉子；脊端在沟头瓦上，随滚筒作成弧面，在其上用瓦条砖层层挑出，作成戗尖，最后用抹灰面罩子。

9.根据权利要求1所述的木混结构攒尖仿古亭施工方法，其特征是，所述油漆彩画施工的具体方法为：用砂布打磨基底表面，去净浆碴、浮砂；用浓度16%～20%硫酸锌溶液涂刷2～3遍，以清除碱性物质；柱子油漆时，应先满刮油赋子2～3遍，然后油漆2～3遍。

10.木混结构攒尖仿古亭，其特征是，包括混凝土框架和木结构屋顶承托构件，所述木结构屋顶承托构件的顶部设有木结构屋面，木结构与混凝土结构之间通过预埋螺栓固定；所述混凝土框架包括多根檐柱和檐柱上方用于连接檐柱的檐枋，所述檐柱和檐枋连接处设有花梁头，所述檐枋上方依次设有相互连接的搭交檐檩、井字梁和搭交金檩；所述木结构屋顶承托构件包括依次连接的雷公柱、由戗、角梁，以及搭交檐檩和搭交金檩之间的檐椽。