川西民居木結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代建筑結(jié)合施工技術(shù)

王棟杰 唐健 卓友林 王平 范杰

【摘要】文章介紹川西民居木結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等結(jié)合的施工工藝研究，總結(jié)不同材料連接施工工藝，為今后類似工程施工提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】川西名居; 木結(jié)構(gòu); 鋼結(jié)構(gòu); 結(jié)合

【中國分類號】TU366.2【文獻標志碼】B

傳統(tǒng)建筑的結(jié)構(gòu)形式是由不同地區(qū)的自然資源和建造技然術(shù)水平?jīng)Q定的，結(jié)構(gòu)與技術(shù)常常反映著本地區(qū)材料自身的特性，體現(xiàn)建筑內(nèi)部功能與外在形式之間的內(nèi)在邏輯性;同時，這些結(jié)構(gòu)形式還會受到地理環(huán)境、歷史文化、宗教信仰、經(jīng)濟等方面的影響和制約。例如四川地區(qū)的各個地域也形成各具特色的建筑結(jié)構(gòu)體系和技術(shù)方式，東部盆地以木結(jié)構(gòu)穿斗式為主，西部藏、羌民族地區(qū)以石木、土木混合結(jié)構(gòu)為主，西南彝族地區(qū)以木結(jié)構(gòu)瓦板房為主。

傳統(tǒng)的建筑由于技術(shù)水平相對落后，結(jié)構(gòu)形式簡單、建筑形體小、功能單一，難以滿足當代建筑對于空間的多功能性、復(fù)雜性、靈活性、舒適性等的多種需求。因此，現(xiàn)代建筑應(yīng)利用當代技術(shù)，更新傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，采用鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)作為主要承重結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)作為表面裝飾構(gòu)件，形成混合結(jié)構(gòu)形式，在保留傳統(tǒng)建筑特征前提下，節(jié)約建筑成本、提高建筑的耐久性、安全性。

1 工程概況

簡州里項目位于龍泉山東側(cè)的簡陽市，沱江畔，規(guī)劃建設(shè)為獨具特色的商業(yè)街區(qū)，與規(guī)劃的沱江碼頭相連接，重現(xiàn)昔日繁華街景。項目商業(yè)區(qū)由9棟獨棟院落組成，每棟院落整體造型為傳統(tǒng)川西民居與現(xiàn)代建筑相結(jié)合的形式，院落主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)骨架，裝飾采用傳統(tǒng)川西民居裝飾構(gòu)件的形式，包括裝飾木柱、木穿枋、青石基礎(chǔ)、吊瓜、撐工、屋面小青瓦、青磚墻體等傳統(tǒng)工藝形式。

本施工技術(shù)通過對簡州里項目川西民居木結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等結(jié)合施工工藝進行研究，總結(jié)不同材料連接施工工藝，為今后類似工程施工提供借鑒。

2 技術(shù)特點

（1）成型效果好。木結(jié)構(gòu)構(gòu)件與現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)采用扁鋼、螺絲、螺栓等固定，二者結(jié)合緊密、牢固，且隱蔽性強，外立面成型效果好。

（2）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。院落主體結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)骨架，再配以鋼筋混凝土板面，木結(jié)構(gòu)構(gòu)架穿插固定于主體結(jié)構(gòu)之中，該組合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，抗震性能佳。

3 技術(shù)原理

院落主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)骨架，屋面板為鋼筋混凝土桁架樓承板，外立面仿古工程采用川西民居的木結(jié)構(gòu)形式。木柱與鋼結(jié)構(gòu)立柱采用扁鐵、螺絲連接，螺絲一端穿過扁鋼擰入木柱，另一端扁鋼與鋼柱焊接牢固，連接方式隱蔽不影響木結(jié)構(gòu)外觀;鋼柱上設(shè)置T形鋼梁，鋼梁外包木枋，木柱、挑梁、吊瓜、撐工、木檀子、穿枋等木材連接方式同傳統(tǒng)穿斗木構(gòu)架，木結(jié)構(gòu)挑檐和混凝土結(jié)構(gòu)連接的橫向木檁，采用膨脹螺栓與混凝土屋面固定，形成挑檐木結(jié)構(gòu)受力體系后再進行挑檐板及屋面工程施工，最終形成川西風(fēng)格的仿古建筑效果。

4 施工工藝

施工工藝流程見圖1。

4.1 鋼結(jié)構(gòu)主體施工

地下室頂板防水及保護層施工完成后，開始鋼結(jié)構(gòu)安裝施工。施工前，應(yīng)進行定位測量，建立施工控制網(wǎng)。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，采用工廠集中加工生產(chǎn)，構(gòu)件出廠應(yīng)有合格證，進場應(yīng)對構(gòu)件幾何尺寸、焊縫等進行驗收，合格后，方可用于現(xiàn)場的安裝施工（圖2）。

4.2 桁架樓承板施工

鋼筋混凝土桁架樓承板施工，包括桁架板安裝拼接、栓釘?shù)暮附庸潭ā⒏郊愉摻罱壴⒒炷潦┕さ戎饕┕すに嚕摻Y(jié)構(gòu)主體施工完成后并通過主體結(jié)構(gòu)驗收后，開始仿古工程施工。

4.3 柱礎(chǔ)安裝

柱礎(chǔ)是中國建筑構(gòu)件一種，它是承受房屋柱壓力的墊基石，凡是木架結(jié)構(gòu)的房屋，可謂柱柱皆有，缺一不可。古代中國人民為使落地屋柱不使潮濕腐爛，在柱腳上添上一塊石墩，就使柱腳與地坪隔離，起到防潮作用;同時，又加強柱基的承壓力。

本工程為仿古建筑，木柱及柱礎(chǔ)不參與受力，僅作為仿古裝飾及防潮作用，柱礎(chǔ)采用青石或漢白玉加工而成，外表面雕刻紋飾，根據(jù)圖紙要求加工成半圓形和270 °兩種，直徑約340 mm，高度約300 mm。柱礎(chǔ)安裝于鋼柱的基礎(chǔ)混凝土承臺上，用水泥砂漿找平，柱礎(chǔ)緊貼鋼柱安裝，柱礎(chǔ)中心點應(yīng)位于鋼柱的中線上，左、右對稱（圖3、圖4）。

4.4 木柱安裝

木柱材質(zhì)為南方松，根據(jù)設(shè)置的平面位置進行木材下料及加工，分為半圓形和270 °兩種，木柱下端位于柱礎(chǔ)上，上部頂端位于木檁下邊，對木檁起支撐作用。

木柱與鋼結(jié)構(gòu)立柱采用扁鋼、螺桿連接，螺絲一端穿過扁鋼擰入木柱，另一端扁鋼與鋼柱焊接牢固，連接方式隱蔽，不影響木結(jié)構(gòu)外觀。首先采用M25 mm螺桿與鋼柱固定，螺桿一端擰入木柱內(nèi)部，不穿透木柱，距離木柱邊緣約5 cm，螺桿另一端焊接扁鋼，將扁鋼與鋼柱焊接，從而實現(xiàn)木柱與鋼柱的固定，每根木柱縱向距離間隔2 m，設(shè)置一根固定螺桿及扁鋼（圖5）。

4.5 挑檐施工

挑檐是遮陽避雨的構(gòu)件，在氣候溫暖，雨水充沛的四川盆地，尤為重要，它也是木房架的重要特點之一。本工程挑檐為木結(jié)構(gòu)體系，其余鋼結(jié)構(gòu)連接要點如下：

（1）挑枋結(jié)構(gòu)采用外木內(nèi)鋼的形式，既在木枋內(nèi)部設(shè)置8 mm厚的T型鋼梁，鋼梁通過鋼板與鋼柱焊接固定，鋼梁外包80 mm×200 mm木枋，木柱穿過鋼包木枋。鋼梁作為主要受力構(gòu)件，直接承受挑檐木檁所傳屋面的荷載（圖6、圖7）。

（2）鋼木挑枋與吊瓜采用卯榫方式連接，吊瓜上部設(shè)置80 mm×100 mm木掛枋與150 mm木檁子，木柱上方設(shè)置1/2150 mm木檁子（采用膨脹螺栓與屋面混凝土結(jié)構(gòu)固定），150 mm木檁子與1/2150 mm木檁子兩者相連形成屋檐木結(jié)構(gòu)連接受力體系。同時，在木柱與挑枋間設(shè)置撐工（圖8）。

（3）在木檁子上方依次鋪設(shè)30 mm×100 mm@200 mm木檁子、20 mm×40 mm木墊枋、10 mm厚竹膠板形成挑檐屋面結(jié)構(gòu)，施工封檐板、吊檐板等（圖9）。

4.6 穿枋安裝

穿枋為聯(lián)系橫向柱子與柱子之間的重要構(gòu)件。穿枋穿過柱子，把柱子聯(lián)結(jié)為一排橫架，柱上安檁條，作為承重的房架。當每根柱子都落地時，穿枋只起聯(lián)系柱子之用而不承擔(dān)上層屋頂重量;當柱不落地插于下層穿枋之上時，穿枋需要承重，則兼有拉接和承重的雙重作用。

4.7 木結(jié)構(gòu)涂飾施工

木結(jié)構(gòu)施工完成后，清除木材面毛刺、污物，用砂布打磨光滑，打底層膩子，干燥后砂布打磨光滑，按設(shè)計要求底漆、面漆逐層施工。

4.8 屋面施工

木結(jié)構(gòu)施工完成后，開始小青瓦屋面找平、防水、保溫、保護層及小青瓦施工。

5 安全保證措施

（1）屋面施工，四周設(shè)置外架，外架設(shè)置立面及水平防護，拉設(shè)安全繩。

（2）作業(yè)人員在屋面施工，系掛安全帶，安全帶栓在安全繩上。

（3）作業(yè)人員應(yīng)佩戴好安全帽，穿防滑鞋。

（4）登高作業(yè)人員應(yīng)體檢合格，嚴禁帶病作業(yè)。

（5）大風(fēng)及雨雪天氣，禁止進行屋面作業(yè)。

6 結(jié)束語

該施工技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)建筑耐久性、防火性能差的問題，外立面裝飾達到傳統(tǒng)建筑與現(xiàn)代建筑完美融合，采用現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)造出了原汁原味的傳統(tǒng)建筑風(fēng)格，將川西民居及簡州文化建筑風(fēng)格體現(xiàn)的淋漓盡致，最終將本工程打造成為當?shù)靥厣方謪^(qū)，網(wǎng)紅打卡地，精典街區(qū)。

參考文獻

[1] 陳穎，田凱，張先進.四川古建筑[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中國傳統(tǒng)建筑解析與傳承[M].四川卷. 北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[3] GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].