建筑工程中大型砂岩浮雕施工探讨

钦 佩

(太原市建筑安全监督管理站，山西 太原 030002)



·施工技术·

建筑工程中大型砂岩浮雕施工探讨

钦 佩

(太原市建筑安全监督管理站，山西 太原 030002)

介绍了建筑工程大型砂岩浮雕施工的特点，根据其施工工艺原理，从石材选择、排版制作、人工粗雕、安装吊装等方面，阐述了砂岩浮雕施工的操作要点，有利于提高现代建筑的艺术水平。

建筑物，浮雕，石材，施工工艺

1 概述

现代建筑加入古典文化日益盛行，而建筑结合浮雕工艺更能够直接的彰显建筑特色及地域文化，特别是大型浅浮雕的应用逐步增多，常见于文化场馆、公园等。传统的雕刻技艺一般比较适用于面积较小、体量不大的石雕工艺，而且运送便捷，对制作和安装要求不高，属于摆放艺术品。而大型砂岩浅浮雕具有更高的工艺性，对制作、运输、安装等环节提出了较高的要求，尤其对泥稿制作，控制收缩系数及变形系数分析等，对排版制作有了更高的质量控制要求。由于大型砂岩浮雕已和建筑物组成整体的构筑物，给建筑物起到画龙点睛的作用，所以建筑物上的大型砂岩浅浮雕已不单是工艺品。所以，为了提高中国雕刻艺术和现在建筑物的结合，也是提高现代建筑物的施工质量以及与建筑物的合理结合从而适应社会的需求，并将传统艺术现代化。

针对目前各城市在当地地标性建筑上采用多种浮雕创作来体现当地传统文化，通过多次参加专家论证，不断研究总结，采用了以“计算机排版制作、与结构层的连接内力分析、抗震抗风压的结构模拟”为主的核心技术，经过多项工程的实践证明该项技术针对不同的地域、不同要求的工程施工适用性较高。

2 施工方式特点

2.1 针对性强

一般工程浮雕总面积均为上百到上千平方米，雕塑安装约在10 m～50 m之间的位置，施工各节点均针对浮雕面积大、施工要求较高、运输容易损坏的特征制定方案，并且通过工厂分段加工、编号预成型，将成型雕刻版面分段运输、现场拼装等各个阶段的施工要求，从浮雕的雕刻制作、成品运送、现场安装的全过程、全工序进行了系统研究，重点研究了安装后的抗震、抗风压、变形、制作排版等几方面。工艺要求制作时线条流畅，造型尺寸精准，体现出雕塑严谨的造型特征。

2.2 质量、安全

与传统施工方法相比，操作方便，安装连接可靠、安全，对制作、运输、安装不能有破损现象，对产品保护有很高的要求。

2.3 工期短、造价低

前期策划到位后，从制作到安装就位，时间短，期间不需调动大量的技术人员，造价比使用其他材料低廉。施工后整体外观大方，它能将绘画与雕刻相结合的艺术体现在建筑物上，更加能直观的体现在人们的视线中。

3 工艺原理

每个地区建筑物配合大型砂岩浅浮雕均为体现当地悠久的文化传承或者展现城市风土人情。所以每个地市对浮雕内容要求均有特别要求，这需要翻阅大量城市历史、地理、文化、科技等资料，考察整个城市的文化点、旅游点、名胜古迹点，考察当地现有代表雕塑分布点及题材，一般需要组织文化界、绘画界、雕塑界的权威专家论证会，对方案提出宝贵的意见和建议，根据专家意见和建议进行修改和完善。将完善后的方案采用计算机排版技术将我国传统绘画、雕刻艺术通过计算机绘制浮雕图案，模拟大型浅浮雕三维效果，为大型砂岩浅浮雕的立体效果提供直观的参考。

计算机排版制作技术见图1。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

施工工艺流程见图2。

4.2 大型砂岩浮雕操作要点

1)石材的选择。石材的材质质量直接影响雕刻的质量，如砂岩的软硬、砂岩的密度等。外观要求：无缺棱掉角、规格准确、表面平整、自然石的色泽要均匀，且结晶要满足雕塑的加工工艺要求，分块尺寸要严格，机改料几何尺寸要标准，正负误差小于2 mm。

技术指标：主要物理化学性能要求：体积密度不小于2.7 g/m3；吸水率不大于0.54%；干燥压缩强度不小于101.4 MPa；干燥弯曲强度不小于9.5 MPa；水饱和弯曲强度不小于9.1 MPa。

2)排版制作。与传统小型石雕一次雕刻成型的工艺不同，大型砂岩浅浮雕具有雕刻量大面广、图案复杂、层次感强、分块雕刻等特点，无法遵照传统的石雕工艺流程完成雕刻。所以我们经过专家论证及各方权威艺术家研究讨论，一致决定采用电子计算机绘制浮雕图案，并进行3D模拟计算确定分割制作位置，确定图案组合模拟。从而避免雕刻过程中的图案临时分割，以确保大型浅浮雕的质量效果。

3)粗胚分块。由于大型浅浮雕量大面广，需要的石材粗胚体积大，通过排版模拟，从而合理将大型砂岩石材分段、分块，避免影响主图案的雕刻成型。在粗胚分块时雕塑家要亲自指导工人使用点线仪根据原大模型分块加工，分块加工完毕，首先要将浮雕先进行试拼装，以减少可能产生失形而留下的缺憾，使浮雕做到完美无缺。

4)人工粗雕。在石材表面上进行弹线、分格，根据翻制的玻璃钢造型进行表面描线，将主要轮廓用实线方式描绘，用电动切割机对浮雕轮廓进行切割，根据玻璃钢造型将浮雕的内容、比例、层次关系切割出来，并用电动切割机将浮雕的高点、低点、深度、等点位定好。人工雕刻画面层次时，运用雕、剁、削、劈、磨等雕刻手法，让背景、人物层次形成机理效果、对比关系、衬托关系。

5)人工精雕。壁画大形制作完成后，要反复调整、修改、打磨，对需要抛光的地方要用各种型号的抛光片进行多次打磨抛光，该有肌理的地方要做出设计所要求的肌理效果。要将浮雕的层次及细节雕刻到位。雕塑家也要亲自动手，重点加工人物脸部、手部等关键细节，精雕细磨，塑造整体效果，做到流畅自然，有层次变化，以确保雕塑的艺术高质量和高标准，真实反映原创。

6)合成效果。大型浮雕图案中分块雕刻成型后，通过雕塑家的现场指导、检验艺术效果，并针对性提出局部细节修改意见。

7)各段预拼。当大型浮雕图案成型后，在工厂需要预拼对接，检查各块预拼后之间是否有错位、线条衔接不畅等问题。

8)检查修整。将分段图块按照计算机的设计排版进行拼接后，对拼接部位的图案衔接、图块整体尺寸偏差以及整体效果进行检查。

检查要求：浮雕拼接对缝整齐，无破损、翘曲、错位等问题，整体观感圆润平滑，纹理足够清晰、凸显感强。各块拼接的指标要严格把控在允许偏差范围内，不合格处应及时按照参数进行修整，重新拼接。浮雕拼装后的整体尺寸满足在现场就位后的尺寸控制要求。

9)保护运输。雕刻完成后的石材依次按编号进行包装，叠放，对成品需要特别加以保护，特别是每块的边角和表面棱边。在石材包装外表面写上相同的编号。搬运时小心轻放。

每一块浮雕都有图案，要求包装严密，用厚度3 cm以上的木箱包装，板材中间要用隔棉，严禁出现磨损、磕角等现象，每车不能超过一定量，以确保完好无损的运输到施工现场以备安装。

10)基底施工。大型砂岩浮雕工程基底同外墙干挂石材一样，制作安装轻钢龙骨架。

11)安装吊装。搭设电动吊篮，工作前必须对吊篮进行检查验收及备案工作。吊篮需按照使用规范对工作台、限位保险、安全装置、制动装置、保护装置、悬挂稳定性进行检查、调整，并制定周期检查制度，检查无误后方可使用。

12)钢龙骨焊接制作。整个浮雕的关键部分在于钢结构支撑体系。浮雕主要材质为石材，浮雕干挂主要采用主体结构与石材之间焊接骨架而成型，主龙骨钢骨骨架采用120 mm方钢、平次龙骨采用50 mm角钢，钢结构部分严格按照国家钢结构标准施工，钢材主体机钢材连接处部分采用热镀锌防锈工艺，焊接接头全部采用船用水下防锈漆喷涂。钢结构焊接时焊缝长度不小于焊接点周长1/2，厚度为5 mm。钢龙骨架按照模拟要求焊接好后进行石材安装，石材安装时，每块版面之间预留6 mm伸缩缝，缝隙均匀一致，而且采用φ8 mm泡沫嵌缝，防止雨水及污物灌入。

13)安装牢固。安装前首先挂水平线和垂直线以控制石材的安装质量，再根据设计要求将挂件安装到横向龙骨上，然后根据连接点的位置，用手持切割锯在石材上连接处割槽，要求深度和尺寸适宜，安装前先将挂件安装到石材的割槽内，调整位置准确后，第一皮底部用临时垫片固定，然后用大理石胶将割槽内填满，形成整体结构连接。

14)打胶。采用防水密封胶。打胶前先将缝隙填塞泡沫条作为备衬材料，然后在接缝两侧粘贴美纹纸，以防止污染墙面。打胶呈凹状，保证表面光滑顺直，厚度一致。

15)抗渗防污保护。这一阶段是雕塑今后长期使用的关键阶段，石浮雕长期暴露在室外，易受到残留在空气中的灰尘及其他污染物的侵害，因此整个雕塑制作完毕需要在石雕上至少做两遍以上的石材抗渗防污保护处理，使其今后长期使用不变色、不污染。

16)淋水试验。在打胶完成并且密封胶的强度达到要求时，进行淋水试验，试验方式为采用水枪喷射，检查有无渗漏现象，如发现渗漏现象将渗漏部位进行处理再重新试验，直到无渗漏为止，并记录。

5 结语

通过对目前山西地区采用大型砂岩浅浮雕的工程应用总结出此项施工工艺，旨在于减少施工工序、降低施工难度、提高施工质量和雕塑工艺可操作性，从细节处提高大型砂岩浅浮雕技术，推广中国传统文化与现代建筑相结合，提高现代建筑文化底蕴。

On large-scale sandstone relief sculpture construction in architectural projects

Qin Pei

(TaiyuanArchitecturalSafetyInspectionandAdministrationStation,Taiyuan030002,China)

The paper introduces the features of the large-scale sandstone relief sculpture construction, and according to the principle of construction technology, illustrates the operation points for the sandstone relief construction from the selection of stone materials, layout manufacturing, manual rough carving, and hoisting installation, so as to improve the artistic standards of modern buildings.

building, relief, stone material, construction craft

1009-6825(2016)24-0098-02

2016-06-17

钦 佩(1967- )，女，高级工程师

TU238

A