陡曲面異形拱廊釉面窯磚施工技術研究

楊 斌 鄒 洋 李 辛 梁 添 楊洪飛

（中國建筑一局（集團）有限公司，北京 100000）

隨著建筑造型藝術的發展，人們對線條的追求顯得更為嚴苛，一些異型曲線造型在建筑中的使用變得頻繁，為了達到色彩的變化，同時與結構保持相得益彰，前面的裝飾也日益復雜。這些復雜的造型以及裝飾墻面都對施工提出了巨大的要求，特別是在一些異性雙曲面墻體中，為了表現墻體的圓潤曲線，對混凝土的澆筑要求一次成型，同時對釉面裝飾需要達到自然的拼接，不會出現擠漿縫，且釉面裝飾錯縫拼接自然，以達到隨機生成之效果。目前，建筑墻體的面磚要么在安裝基底修建完畢后采用灰漿粘結到安裝基底上，此時由于灰漿層薄，灰漿的飽滿度很低，導致面磚的固定不牢靠；要么在安裝基底修建完畢后在安裝基底外砌筑新的墻體形成復合墻，此時受限于修建方法，不能用于建筑頂棚或者二層以上的建筑的外墻，有關陡曲面異形拱廊釉面窯磚面層的施工尚未有相關報道。本文嘗試利用發明專利《一種釉面磚的固定系統》對陡曲面異形拱廊釉面磚進行施工指導，達到積累陡曲面異形拱廊釉面窯磚施工提供施工經驗以及為技術的推廣提供基礎的目的。

1 工程概況

景德鎮城區老瓷廠改造項目陶溪明珠工程位于江西省景德鎮市珠山區，是景德鎮城區老瓷廠改造項目核心子項目，總建筑面積4.28萬m2，建筑高度23.7m，地下3層，地上5層，總工期3年。陶溪明珠的建筑造型取義傳統窯體，以一條南北橫穿建筑的彩色清水混凝土拱廊為核心，整體外形呈一個耳朵狀。同時，工程采用復雜多變的鋼結構、幕墻、景觀鋪裝及彩色釉面瓦等，并大量組合式應用新材料、新技術、新工藝，將藝術與城市生活相結合，引入傳統里弄，置入天井空間，打造多彩的城市生活新空間。陶溪明珠工程地上部分為鋼框架結構內嵌異形拱廊，其、拱廊為不規則的陡曲面變曲率磚-砼復合清水結構，拱頂為彩色清水混凝土飾面設計，拱底為掛釉面磚設計，內側為釉面磚面積約為2500m2，外側為彩色木紋清水混凝土，面積約2365m2。本工程由中國工程院院士、著名建筑師崔愷院士主持設計，項目建成后，陶溪明珠將成為景德鎮大陶溪川地區的標志性建筑，連通城市公共空間，為景德鎮旅游文化發展添瓦加力。

2 陡曲面異形拱廊釉面窯磚施工重難點分析

本項目彩色清水混凝土面層飾面效果要求拱廊內側為釉面磚且磚的布置為雨滴型，外側下部分則為彩色木紋清水混凝土，拱頂起弧段則為階梯形彩色木紋清水混凝土。彩色清水混凝土飾面層要求較高且結構設計形式復雜，墻體均為異形雙曲面彩色清水混凝土構造，設計師要求拼縫錯亂無規則，且要有擠漿縫。設計師對拱廊內側以專門排布的釉面磚為飾面，混凝土澆筑完成后一次性成型不做二次修飾，拱廊外側為彩色木紋清水混凝土，成型后的混凝土表面不做修飾，以混凝土自然狀態為飾面，強調混凝土的自然表現肌理。因此，本工程彩色清水混凝土要求高，確保彩色木紋清水混凝土的表面拼縫錯亂、擠漿縫、色澤統一無明顯色差是重點，釉面磚排布呈現雨滴型是重點。

陶溪明珠拱廊內部如瓷廠窯洞內歷練后般流光溢彩，定制窯磚的釉面色彩設計、試驗確認、生產等為重點研究內容。正常施工時釉面窯磚易發生脫落傷人，如何保證釉面磚成型效果呈現雨滴型，澆筑混凝土振動棒振搗時磚不會脫落，如何增大窯磚黏結力及其固定方法是施工重難點。

3 陡曲面異形拱廊釉面窯磚施工關鍵技術

3.1 基于BIM技術的釉面窯磚飾面排布

為滿足拱廊釉面窯磚飾面效果，利用BIM 技術對釉面窯進行施工前排布及施工時復核是本工程研究的重點內容。對拱廊內部磚曲面正切方向進行垂直排列，到轉向部分為斜向設計，轉向部分的磚縫就會出現空隙，如何避免混凝土漏漿現象發生為重點研究課題。為滿足拱廊內部如窯洞般流光溢彩的釉面磚效果，按設計要求，對拱廊BIM模型進行排磚設計，對拱廊內部釉面磚顏色分布進行確定。借助BIM排磚模型導出排磚圖，并對排磚圖進行區域分割、深化、編號，將BIM排磚圖按照1:1 比例打印，將打印排磚圖鋪設在地平面上，進行釉面磚預排布，然后將打印排磚圖上墻，鋪設在模板上指導釉面磚施工，如圖1所示。

圖1 BIM深化模型導出的排磚圖

定制窯磚的釉面色彩經多次實驗調配，并由設計認可后進行批量生產。釉面窯磚經特殊加工擬采用馬牙槎做法，強化面磚與混凝土的黏接強度，抵抗平行于面磚的剪力。混凝土澆筑時，為進一步增大釉面磚的抗脫落拉拔力，磚凹槽內采用直徑3mm～3.5mm的抗腐蝕金屬銅絲與墻體鋼筋，可有效保證在變曲線和拱形狀態下的整體性和連接穩固性以及抗震性，并使用定制多段式對拉加固工具進行面磚層壓緊。

采用雙面膠+結構膠的形式解決磚與磚之間漏漿的問題。相鄰的釉面磚體，兩長向側面雙面膠進行相互連接，面磚層外表面的磚縫開口處封堵結構膠，增強磚砼復合結構磚體部分的整體性以及抗滲性。

3.2 滴水線條的施工技術

彩色清水混凝土屬于一次澆筑成型，不做任何外飾，內側采用釉面磚效果，外側直接采用現澆彩色木紋清水混凝土的自然表面效果作為飾面層。表面禪縫豎向通縫、橫向無規則錯縫，且要有擠漿縫、色澤均勻，后期只在表面涂刷一或兩層透明氟碳保護劑，用于隔絕混凝土與空氣接觸，避免混凝土表面與空氣發生氧化導致混凝土面層肌理被腐蝕；透明氟碳保護能力有限，只能有效隔絕雨水效果，無法形成自然排塵作用，隨著時間推移自然雨水攜帶空氣中的灰塵會慢慢在彩色清水混凝土表面的透明氟碳保護層上形成一道道雨水淚痕。因此，在彩色清水混凝土施工中門窗洞口及外墻樓板上需要設計滴水線條進行有效的排水處理，避免造成墻體污染。本項目外墻部位窗洞口擬設置滴水線條，滴水線條是用20mm×15mm×12mm的梯形截面明縫條，用自攻螺絲將其固定于模型上，在混凝土澆筑完成后拆除，如圖2所示。

圖2 滴水線條效果示意圖

3.3 曲面異形拱廊釉面磚襯板安裝

次龍骨安裝完畢后安裝襯板，中途不可換人，以免換人后交接不足導致襯板拼裝錯誤，直至項目完工。根據施工部位造型特點擬采用兩種規格的基地模板：單層12mm清水專用模板與單層17mm清水專用素面板，前者用于頂部墻體造型復雜多變的部位，后者用于墻體造型變化相對較緩的部位，分割成寬度在450mm～600mm不等寬條形板均勻地鋪貼在木質定型背楞板面層。

鋪裝拱廊曲率相對平緩的部位時，可采用面積較大的單塊襯板；襯板釘裝時，槍釘間距保持在8mm～15mm區間內，所有槍釘必須全部釘在背楞模板上，不得出現空釘現象；每塊襯板釘裝間隔為2mm～5mm，確保能看見背楞走向，為后面粘貼釉面磚定位控制線做鋪墊。襯板端口接頭部位釘裝時槍釘間距應加密釘裝，以保證襯板與背楞的連接牢固性；現場在作業面以外應設立單獨的加工區域，襯板條鋪裝時如需要必須在作業面加工襯板時，必須做好作業面的圍擋遮蔽等防塵防污染工作，避免鋸末掉入墻體模板內部形成夾渣現象。

安裝完畢后，管理人員采用三維掃描儀對拱廊整體進行掃描檢查和復核，然后根據復核結果，工人進行細部微調，直至完全還原設計造型為止，如圖3 所示。直墻的襯板則采用單塊模板進行拼裝，用自攻釘從背面與幾字梁連接起來，間距300mm；襯板與襯板之間的拼縫使用連接片用自攻螺絲進行連接，連接片間距不得超過200mm。

圖3 釉面磚襯板安裝圖

3.4 曲面異形拱廊釉面窯磚飾面層安裝技術

基于中國建筑一局（集團）有限公司發明專利《一種釉面磚的固定系統》，安裝曲面異形拱廊釉面磚窯面層，釉面磚鋪裝前需檢查基底襯板面是否平整順滑、無起伏凹凸、整體平滑及磚面無破損等現象，發現此類現象應進行返工處理；檢查襯板滿足鋪裝釉面磚要求后，根據設計師確認完畢的排布圖打印1:1 的釉面磚排布圖，將1:1 的排布圖安裝至襯板上部，用自攻螺絲進行固定，工人不可私自裁剪，現場由管理人員跟進，預防工人私自剪切粘貼。

安裝釉面磚之前管理人員現場需放釉面磚控制線，間隔1.5m設置一條控制線，而后工人需根據控制線裝訂木條，控制木條裝訂完成之后，安裝釉面磚工人不可私自移動木條；木條板塊兩側釉面磚的塊數需達成一致；釉面磚方向由木條控制，釉面磚顏色及尺寸由排磚圖控制，釉面磚平行于軸線，每一塊釉面磚整體垂直于地面，嚴格按照此流程安裝釉面磚。

整體釉面磚豎向通縫不得錯縫，水平方向則是無規則錯縫不得出現通縫，隔一通一也不得出現；將經過挑選及粘貼完雙面膠和穿好銅絲的釉面磚用人工搬運到現場，選擇排布圖釉面磚的編號對應的顏色與尺寸將釉面磚涂上雙面膠用銅絲固定到襯板上；安裝釉面磚是每塊磚側面需貼上海綿雙面膠條，并且在海綿雙面膠條后面涂上一層結構膠，以此防止澆筑混凝土時釉面磚漏漿，增加磚與磚之間連接的牢固性，如圖4所示。

圖4 曲面異形拱廊釉面窯磚飾面層安裝

安裝釉面磚時，每塊磚均需用銅絲加自攻螺絲將其固定在襯板上面，防止混凝土振搗時釉面磚脫落；鋪貼釉面磚的同時，需安裝特殊定制的鋼拉片高強螺桿，防止后期鋼拉片高強螺桿無法安裝，螺桿間距根據釉面磚的規格尺寸及考慮加固的穩固性按450mm×480mm 布置；釉面磚鋪設完成后，間隔1m 左右在磚背面放置一層鋼筋網片，用鋪磚時預留出來的銅絲與鋼筋網片進行連接，以此防止混凝土澆筑完成后，磚與混凝土的咬合力失效后還有一層加固措施，防止后期釉面磚脫落。

4 結語

以景德鎮城區老瓷廠改造項目陶溪明珠工程為研究背景，在研究陡曲面異形拱廊釉面窯磚施工重難點的基礎上，基于發明專利《一種釉面磚的固定系統》對陡曲面異形拱廊釉面窯磚的施工關鍵技術進行分析，得出以下幾個結論：

（1）基于BIM技術對釉面窯進行施工前排布，然后將打印排磚圖上墻，鋪設在模板上指導釉面磚施工，釉面窯磚經特殊加工擬采用馬牙槎做法，強化面磚與混凝土的粘接強度，抵抗平行于面磚的剪力，達到了加固效果；雙面膠+結構膠的形式解決了磚與磚之間漏漿的問題。

（2）施工中門窗洞口及外墻樓板上需要對滴水線條進行有效的排水處理，避免飾面磚與磚之間的水密性不足而造成墻體污染。

（3）研究了曲面異形拱廊釉面磚襯板安裝、曲面異形拱廊釉面窯磚飾面層安裝技術，滿足了墻體在復雜多變的造型條件下的釉面安裝，以及保證了磚與混凝土牢固連接，防止后期釉面磚脫落。