某市政府大楼屋面瓦修缮质量管理总结

(整期优先)网络出版时间:2023-04-15
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某市政府大楼屋面瓦修缮质量管理总结

陈伟清

广州珠江监理咨询集团有限公司 广东广州 510000

摘要:钢筋混凝土技术自近代传入中国并发展,与中国传统建筑技术相融合,形成了中国特有的仿古建筑。某市政府大楼结构为近现代仿古建筑,属于近现代文物建筑,结构上采用当时的新技术,结构可靠,建筑造型上与传统木结构一般,既体现了时代特色,也不失中国传统建筑美学,是近现代建筑的重要代表。近现代的仿古建筑至今已有一定的时间,需要进行必要的修缮。文物修缮的原则是修旧如旧或修旧如初,通过一定的建筑技术手段,对文物进行细致的修复。本文某市府大楼文物修缮工程为例,总结其中的屋面瓦修缮质量管理经验。

关键词仿古建筑;屋面瓦;修旧如旧;

一、项目背景及工程概况

1、项目背景及修缮意义

某市政府大楼建于1934年,为重点文物保护单位,见证了新中国解放时期的重要历史时刻,为革命遗址及革命纪念性建筑,是近现代化最重要的代表性建筑,具有重要的历史、文化、艺术、社会和科学价值。

市府大楼设计时将当时最先进的建筑技术和材料与传统建筑形式和工艺相融合,具有重要的科学研究价值。市府大楼建筑年代久远,至今已历80余年的风雨,先后经过数次修缮,建筑处于老龄化,加上沿海地区炎热多雨、建筑周边绿化和高大树木较多因素,市府大楼个别位置已出现明显破损,随之出现结构、构造性能以及文物风貌等各种问题,需进行全面修缮。

2、工程概况

市政府大楼位于市中心,总建筑面积14043.1㎡,占地面积3648.6㎡,地下室建筑面积211.3㎡,最高五层,地下一层。该建筑为钢筋混凝土仿古构件建筑,屋面采用重檐歇山形式,为仿古建筑中最为美观和灿烂的部分,屋面黄色琉璃瓦是整个建筑外观的亮点。

二、屋面修缮的施工顺序及工艺要求

屋面瓦的施工顺序:1、保护性揭瓦、清除植被、拆除灯带;2、开槽檐沟,恢复原有落水口;3、屋面结构层清理及修复;4、防水层施工:防水附加层施工;5、防水砂浆防水层施工;6、铺设钢丝网,留置铜丝,铺设防水砂浆保护层;7、弹线;8、铺设滴水瓦、板瓦、勾头瓦(预插瓦帽钢筋);9、自下而上铺设板瓦及筒瓦;10、勾瓦缝及收边;11、安装瓦帽。

1、保护性揭瓦、清除植被、拆除灯带拆除。

保留屋脊,对瓦面进行保护性揭除。人工揭除屋面废弃的灯带、琉璃瓦件(包括板瓦、筒瓦、勾头瓦、滴水瓦)及结合层,直至原有屋面结构层。保护性揭瓦,人工拆卸瓦件,拆卸时需轻敲细凿,禁止使用机械器具和有较大的振动的拆卸方式。保护性揭除应遵循如下原则:合理布置保护性加固措施;揭除前应在图纸和实物上做好标识、编号,并进行测绘和拍照等准备工作;选择合适的工具,使揭除造成的破坏降到最低限度,保证复原的可能性;对已拆卸的构件做好表面遮盖、包裹等保护措施,并专门保管。在拆卸瓦面之前,应先切断电源,做好各部位屋脊、内、外檐装修及顶棚的保护工作,方可进行瓦件揭除。拆卸瓦面时应在屋脊及檐口对应位置标记原瓦沟和瓦陇位置,以便重铺时按原状进行铺设。在拆卸中保证瓦件不受损失,按照板瓦、筒瓦、勾头瓦、滴水瓦等各类构件分类存放,可以使用的瓦料应清理干净并做好统计,以便加工新瓦。拆卸后的瓦件应搬放至通风、防水条件良好的室内库房存放。运送和搬运过程需注意对瓦件的保护,防止在搬运过程中发生二次损坏。

2、开槽檐沟,恢复原有落水口。

清理檐口截水沟,人工清理檐口截水沟(卧沟),清除填埋砂浆,补充勘察落水管的位置及其构造性能。定制截水、滤水、落水设施檐口截水沟按原尺寸定制并安装铜制截水槽及滤水网。使用2.0mm厚高分子聚合物水泥基防水涂料防水附加层修复檐沟防水。为保证防水效果,U形截水槽应出厂后整体安装。定制金属落水管。

3、屋面结构层清理及修复。

拆瓦后应对坡屋面结构做全面检查,清理结构面,并进行阶段性验收,如有开裂、损坏、起砂、酥松、起壳、蜂窝等缺陷需进行补漏处理。随揭瓦情况补充屋面结构鉴定,依据鉴定结论对需加固部位进行结构加固,发现屋面板存在裂缝、蜂窝或室内楼板漏筋等残损部位需局部采用对该位置受拉区进行局部的粘贴碳纤维布进行加固。

4、防水层施工

清除基层表面浮浆、返碱、灰尘、油污等杂物和污染并使基层表面平整坚实、干净、无明水。低凹、开裂、破损等缺陷处采用防水堵漏宝修平。20mm厚聚合物水泥防水砂浆防水层,强度不应低于M15,质量符合《聚合物水泥防水砂浆》JC/T984。20mm厚1:2水泥砂浆保护层,满铺镀锌钢丝网,用18号镀锌低碳钢丝绑扎,规格为直径1.2mm,网孔尺寸25×25mm。钢筋网通过瓦筒与屋脊交接脊基位置钻孔,将不同坡面钢丝网连接固定,防止下滑。钻孔处防水灰浆做加强处理,采用建筑密封膏密封。坡屋面天沟、檐沟、屋脊与瓦面交接处采用2.0mm厚III型高分子聚合物水泥基防水涂料防水附加层(详见图1、图2),屋脊与瓦面交接处泛水高度不应小于250mm。

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图1.防水附加层施工

图2.屋脊处构造做法剖面图

5、瓦面铺设

大面积铺瓦前应先行铺设部分瓦面,经各方确认合格后,作为标准,再进行大面积铺瓦。按拆瓦时标记的瓦沟和瓦陇位置放线铺瓦。瓦面从檐口勾头瓦和滴水瓦开始,自下而上铺设。屋面上瓦要做到有序有计划。在操作中应二次选瓦,不准次瓦上屋面使用。檐口勾头瓦和滴水瓦应按原状铺设。传统草筋灰砂浆卧瓦,厚度平均为20mm,最薄处不小于10mm,按补充勘察后的原屋面结合层厚度现场调整,结合层厚度应由监理、设计单位在现场共同确定,瓦面铺设厚度不得高于修缮前原状。板瓦叠四留六,檐口处的三排瓦、屋面中间坡度变化点上下各50cm处两排及屋脊两侧的两排瓦采用铜丝将瓦件与18号镀锌低碳钢筋网绑牢固定铺设(详见图3)。板瓦铺设时,沿坡度方向每间隔1m用铜线拉固该位置板瓦一排,铜线与钢筋网绑牢(详见图4),铜线长约60cm。瓦底灰浆坐实,防止瓦面下滑。

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图3.铜丝与琉璃瓦固定

图4.留置铜丝与钢丝网绑牢

按揭瓦情况,可以复原的截水沟,板瓦铺至截水沟时,留空一块不铺,筒瓦按原状卧牢铺设。屋脊座基采用18号镀锌钢丝(规格为直径1.2mm,网孔尺寸25×25mm)挂网后批荡,镀锌钢丝网应折边叠压于挂瓦钢丝网下层,叠压宽度不小于200mm。屋脊与瓦面接缝应采用掺抗裂纤维聚合物水泥砂浆坐实抹平。在檐口处要拴上下双线,严格控制顺直度及平整度。瓦面铺盖好后,用瓦刀将色灰对瓦面接缝处进行密实,再用抹子抹平,保证筒瓦与板瓦交界处通顺垂直,勾缝所用颜料随用随调,预防环境污染。密实的同时及时将瓦面擦抹洁净,最后清扫瓦面、擦亮釉面。

6、瓦件清洗及旧瓦利用

瓦件原为黄色琉璃釉面,后涂刷颜色调和漆。本次修缮采用中性脱漆剂配合低压水洗的方式清洗揭除后的瓦件。清洗前挑选部分瓦件进行清洗试验,针对瓦件表面颜色调和漆情况,配制选取能够清除表层涂料并对原有面层无害的中性脱漆剂,进行局部清洗试验。禁止采用常规人工铲除手段清理。表面涂料清除应随时注意观测清洗部位的状态,发现露出原有釉面层后立即停止对该部位的清洗。替换后的旧瓦件除少量保存后用于展示和研究外,大量旧瓦建议在文物周边环境和景观提升工程中进行再利用,作为景观小品和铺装等材料,充分发挥和延续瓦件价值。小部分清洗后的旧瓦在原屋面铺设(详见图5)。

清洗后的瓦件经过人工挑选,釉面完好的瓦件保留使用,做好编号记录和储藏保护,保存场所应选择防火、防盗、防水、防潮的室内安全场所。选择完整无开裂破损、且釉面较为完好的瓦件保留使用,对保留瓦件的强度、渗透性等参数进行返厂检测记录,作为瓦件质量参数与中华人民共和国文物保护行业标准《清代官式建筑修缮材料 琉璃瓦》WW/T0073-2017进行比对,作为新制瓦件的标准,检测结果通知监理、设计等相关单位。统计保留瓦件,对于缺漏瓦件按照检测结果烧制新件(详见图6)。烧制新件应在防渗水等性能方面优于保留旧瓦,并符合国家相关规范、标准的要求。按原尺寸、材料、颜色、质感定制瓦件,勾头瓦为正龙纹样、滴水瓦为行龙纹样。

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图5.新瓦与旧瓦铺设后的效果

图6.新制作的琉璃瓦

屋面瓦修缮的施工质量要求

屋面瓦施工质量验收见表1:

表1 屋面瓦施工质量验收要求

主控项目

1、屋面瓦严禁出现漏水现象;

2、瓦的规格、品种、质量等必须符合设计要求;

3、屋面不得有破碎瓦,底瓦不得有裂缝隐残,底瓦的搭接密度必须符合设计要求或古建筑常规做法,瓦垄必须笼罩;

4、屋面不得有破碎瓦,底瓦不得有裂缝隐残,底瓦的搭接密度必须符合设计要求或古建筑常规做法,瓦垄必须笼罩;

5、瓦灰泥或砂浆的材料品种、质量配比等必须符合设计要求或古建筑常规做法

6、屋脊的位置、造型、尺度及分层做法必须符合设计要求或古建筑常规做法

7、屋脊之间或屋脊与山花板、围脊板等交接部位必须严实,严禁出现裂缝、存水现象

一般项目

1、瓦垄:分中号垄正确,基本顺直,屋面曲线适宜

2、钉瓦口:瓦钉口安装牢固,接缝无明显错缝及缝隙,退雀台均匀;

3、底瓦无明显偏歪,底瓦间缝隙不应过大,檐头底瓦无坡度过缓现象,瓦灰泥饱满;

4、捉节夹垄:瓦翘子应背严实,捉节饱满,夹垄坚实,无裂缝、翘边等现象;

5、屋面外观:瓦面和屋脊整洁,釉面灰尘擦净;

6、屋脊:屋脊牢固平稳,整体连接好,填馅饱满,吻兽、小跑及其他附件安装的位置正确,摆放正、稳。

序号

项目

允许偏差(mm)

检查方法

1

底瓦泥厚

10

尺量检查,抽查3处,取平均值

2

睁眼高度(底瓦翘至底瓦的高度)

5样以上高40mm

+10

-5

尺量检查,抽查3处,取平均值

6~7样以上高30mm

+10

-5

8~9样以上高20mm

+10

-5

3

当瓦灰缝

8

尺量检查,取平均值

4

瓦垄直顺度

8

拉2m线,尺量检查

5

走水当均匀度

4样以上

16

尺量检查相邻三垄瓦及每垄上、下部

5~6样

12

7~9样

10

6

瓦面平整度

25

用2m靠尺横搭于瓦面,尺量盖瓦跳垄程度,檐头中腰、上腰各抽查一点

7

滴水瓦出檐直顺度

10

拉3m线,3m以外拉5m线,尺量检查。

屋面修缮质量管理措施及成效

1、事前工作:材料管控

1.1、材料看样定板。依据项目的旧瓦,定制与本项目规格尺寸一致的琉璃瓦,材料样板经各方确认实物并签字形成书面记录。

1.2、材料进场验收。琉璃瓦进场时由施工单位向监理提出进场验收申请,监理人员检查材料的质量证明文件、数量、琉璃瓦的外观质量,破损的琉璃瓦退场处理。同时,对琉璃瓦见证取样送检,送检合格,各项性能符合要求后同意使用。

2、事中工作:控制关键工序。

2.1、保护性揭瓦旁站。琉璃瓦属于文物建筑的一部分,揭瓦要尽量不破坏旧瓦,并尽可能收集。监理派遣专人对拆瓦过程进行旁站,杜绝拆瓦过程中出现的暴力拆瓦、使用机械拆除等行为。并有效监督管理人员的不作为,工人的不文明行为。

2.2、结构基层验收。旧瓦拆除后,露出原有结构面层,用清水清洗结构面层后,局部粘结残留含黄泥量较高的砂浆(详见图7、图8),监理验收时重点对含黄泥量较高的砂浆进行检查,坚固的保留,松动的要求再次凿除及清洗。

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图7.含黄泥量较高的砂浆

图8.清洗后的原有结构层屋面

2.3、防水层隐蔽验收。防水层工艺分为防水附加层、防水砂浆防水层及防水砂浆保护层,施工过程中,每完成一道工序,验收一次,层层把关,做好防水质量管理。

2.4、传统草筋灰砂浆拌制(详见图9)。传统草筋灰砂浆以砂、水泥、石灰、秸秆(详见图10)、水混合配置搅拌而成,应进行试拌制,确定每盘草筋灰砂浆各材料的用量。监理人员通过巡场检查的方式,对草筋灰砂浆的拌制的工艺、拌制质量进行控制,发现水泥不足、秸秆不足、搅拌不均匀、加料顺序不合理导致草筋分部不均、拌制时间过长已初凝的砂浆及时制止使用。

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图9.草筋灰成品

图10.秸秆

2.5、铺瓦质量控制。瓦面铺设是重点,直接影响使用功能和观感质量。屋面瓦铺设过程中,监理人员通过巡视检查的方式,检查铺瓦的质量,每完成一个面的屋面进行一次验收。铺瓦质量控制主要从以下几个方面控制:①挑选完整的琉璃瓦;②弹线分格,控制垄瓦的间距;③滴水瓦、瓦当拉线铺设;④草筋灰饱满;⑤板瓦、垄瓦自下而上直顺铺设,控制缝隙间距;⑥瓦件与防滑铜丝固定;⑦细部处理;⑧精细美缝。

2.6、旧瓦清洗保存。旧瓦拆除并收集,送至专业的厂进行清洗处理,并运回保存,部分用于铺设屋面。监理对旧瓦的收集及统计、送厂、返回进行跟踪记录。

3、事后工作:成品保护

琉璃瓦是易碎品,完成铺设后尚有屋脊及细部需要进行修复处理,且外脚手架的拆除也对已经铺设好的屋面瓦造成破损风险,尤其是瓦帽。进行细部处理过程中,在屋面瓦上铺设沙袋以便施工人员行走,日常巡视过程关注屋面瓦的保护措施,经常检查屋面瓦的破损情况,发现破损立即要求更换。脚手架拆除过程旁站,不仅要管控安全,也要注意拆除过程不能损坏屋面瓦。

4、管理成效

从材料的定制进场到铺设,监理全程进行精细化管理,做到可视化程度。常见质量问题:1、使用破损琉璃瓦或开裂琉璃瓦;2、瓦面不顺直;3、草筋灰初凝;4、草筋灰中的秸秆搅拌分部不均匀;5、弹线分格不合理;6、瓦缝不均匀、瓦缝过大、勾缝不饱满;7、瓦垄间距不一;8、瓦帽松动;9、防水砂浆厚度不足或开裂;10、结构基层清理不彻底。巡视或旁站期间发现质量问题的,当场口头通知整改或书面下达整改通知书,并通过整改后复查方式确保整改到位。

屋面瓦质量控制成果:材料外观完整、砂浆饱满、瓦面直顺、瓦缝均匀、整齐美观,整体效果如旧(如图11、图12)。通过文物专家的现场验收,本工程屋面瓦顺利通过验收。

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图11.完成铺设的屋面

图12.屋面瓦完工后鸟瞰图

结束

随着建筑技术日益发展先进,现当代建筑不断发展,近现代仿古建筑逐渐趋于老龄化,需要对其进行保护和必要的修缮,在确保结构安全适用的条件下,对仿古建筑进行局部修缮,使得仿古建筑结构安全,外观完整,功能齐全,达到修旧如旧的效果。

参考文献

[1]中国古建筑修缮及仿古建筑工程施工质量验收指南,白玉忠、白洁主编,中国建材工业出版社,2019年8月

[2]中国文物建筑保护及修复工程学,郭志恭主编,北京大学出版社,2014年4月

[3]某市府大楼文物修缮工程施工图,华南理工大学建筑设计研究院有限公司,2021年3月