陡曲面异形拱廊釉面窑砖施工技术研究

杨 斌 邹 洋 李 辛 梁 添 杨洪飞

（中国建筑一局（集团）有限公司，北京 100000）

随着建筑造型艺术的发展，人们对线条的追求显得更为严苛，一些异型曲线造型在建筑中的使用变得频繁，为了达到色彩的变化，同时与结构保持相得益彰，前面的装饰也日益复杂。这些复杂的造型以及装饰墙面都对施工提出了巨大的要求，特别是在一些异性双曲面墙体中，为了表现墙体的圆润曲线，对混凝土的浇筑要求一次成型，同时对釉面装饰需要达到自然的拼接，不会出现挤浆缝，且釉面装饰错缝拼接自然，以达到随机生成之效果。目前，建筑墙体的面砖要么在安装基底修建完毕后采用灰浆粘结到安装基底上，此时由于灰浆层薄，灰浆的饱满度很低，导致面砖的固定不牢靠；要么在安装基底修建完毕后在安装基底外砌筑新的墙体形成复合墙，此时受限于修建方法，不能用于建筑顶棚或者二层以上的建筑的外墙，有关陡曲面异形拱廊釉面窑砖面层的施工尚未有相关报道。本文尝试利用发明专利《一种釉面砖的固定系统》对陡曲面异形拱廊釉面砖进行施工指导，达到积累陡曲面异形拱廊釉面窑砖施工提供施工经验以及为技术的推广提供基础的目的。

1 工程概况

景德镇城区老瓷厂改造项目陶溪明珠工程位于江西省景德镇市珠山区，是景德镇城区老瓷厂改造项目核心子项目，总建筑面积4.28万m2，建筑高度23.7m，地下3层，地上5层，总工期3年。陶溪明珠的建筑造型取义传统窑体，以一条南北横穿建筑的彩色清水混凝土拱廊为核心，整体外形呈一个耳朵状。同时，工程采用复杂多变的钢结构、幕墙、景观铺装及彩色釉面瓦等，并大量组合式应用新材料、新技术、新工艺，将艺术与城市生活相结合，引入传统里弄，置入天井空间，打造多彩的城市生活新空间。陶溪明珠工程地上部分为钢框架结构内嵌异形拱廊，其、拱廊为不规则的陡曲面变曲率砖-砼复合清水结构，拱顶为彩色清水混凝土饰面设计，拱底为挂釉面砖设计，内侧为釉面砖面积约为2500m2，外侧为彩色木纹清水混凝土，面积约2365m2。本工程由中国工程院院士、著名建筑师崔愷院士主持设计，项目建成后，陶溪明珠将成为景德镇大陶溪川地区的标志性建筑，连通城市公共空间，为景德镇旅游文化发展添瓦加力。

2 陡曲面异形拱廊釉面窑砖施工重难点分析

本项目彩色清水混凝土面层饰面效果要求拱廊内侧为釉面砖且砖的布置为雨滴型，外侧下部分则为彩色木纹清水混凝土，拱顶起弧段则为阶梯形彩色木纹清水混凝土。彩色清水混凝土饰面层要求较高且结构设计形式复杂，墙体均为异形双曲面彩色清水混凝土构造，设计师要求拼缝错乱无规则，且要有挤浆缝。设计师对拱廊内侧以专门排布的釉面砖为饰面，混凝土浇筑完成后一次性成型不做二次修饰，拱廊外侧为彩色木纹清水混凝土，成型后的混凝土表面不做修饰，以混凝土自然状态为饰面，强调混凝土的自然表现肌理。因此，本工程彩色清水混凝土要求高，确保彩色木纹清水混凝土的表面拼缝错乱、挤浆缝、色泽统一无明显色差是重点，釉面砖排布呈现雨滴型是重点。

陶溪明珠拱廊内部如瓷厂窑洞内历练后般流光溢彩，定制窑砖的釉面色彩设计、试验确认、生产等为重点研究内容。正常施工时釉面窑砖易发生脱落伤人，如何保证釉面砖成型效果呈现雨滴型，浇筑混凝土振动棒振捣时砖不会脱落，如何增大窑砖黏结力及其固定方法是施工重难点。

3 陡曲面异形拱廊釉面窑砖施工关键技术

3.1 基于BIM技术的釉面窑砖饰面排布

为满足拱廊釉面窑砖饰面效果，利用BIM 技术对釉面窑进行施工前排布及施工时复核是本工程研究的重点内容。对拱廊内部砖曲面正切方向进行垂直排列，到转向部分为斜向设计，转向部分的砖缝就会出现空隙，如何避免混凝土漏浆现象发生为重点研究课题。为满足拱廊内部如窑洞般流光溢彩的釉面砖效果，按设计要求，对拱廊BIM模型进行排砖设计，对拱廊内部釉面砖颜色分布进行确定。借助BIM排砖模型导出排砖图，并对排砖图进行区域分割、深化、编号，将BIM排砖图按照1:1 比例打印，将打印排砖图铺设在地平面上，进行釉面砖预排布，然后将打印排砖图上墙，铺设在模板上指导釉面砖施工，如图1所示。

图1 BIM深化模型导出的排砖图

定制窑砖的釉面色彩经多次实验调配，并由设计认可后进行批量生产。釉面窑砖经特殊加工拟采用马牙槎做法，强化面砖与混凝土的黏接强度，抵抗平行于面砖的剪力。混凝土浇筑时，为进一步增大釉面砖的抗脱落拉拔力，砖凹槽内采用直径3mm～3.5mm的抗腐蚀金属铜丝与墙体钢筋，可有效保证在变曲线和拱形状态下的整体性和连接稳固性以及抗震性，并使用定制多段式对拉加固工具进行面砖层压紧。

采用双面胶+结构胶的形式解决砖与砖之间漏浆的问题。相邻的釉面砖体，两长向侧面双面胶进行相互连接，面砖层外表面的砖缝开口处封堵结构胶，增强砖砼复合结构砖体部分的整体性以及抗渗性。

3.2 滴水线条的施工技术

彩色清水混凝土属于一次浇筑成型，不做任何外饰，内侧采用釉面砖效果，外侧直接采用现浇彩色木纹清水混凝土的自然表面效果作为饰面层。表面禅缝竖向通缝、横向无规则错缝，且要有挤浆缝、色泽均匀，后期只在表面涂刷一或两层透明氟碳保护剂，用于隔绝混凝土与空气接触，避免混凝土表面与空气发生氧化导致混凝土面层肌理被腐蚀；透明氟碳保护能力有限，只能有效隔绝雨水效果，无法形成自然排尘作用，随着时间推移自然雨水携带空气中的灰尘会慢慢在彩色清水混凝土表面的透明氟碳保护层上形成一道道雨水泪痕。因此，在彩色清水混凝土施工中门窗洞口及外墙楼板上需要设计滴水线条进行有效的排水处理，避免造成墙体污染。本项目外墙部位窗洞口拟设置滴水线条，滴水线条是用20mm×15mm×12mm的梯形截面明缝条，用自攻螺丝将其固定于模型上，在混凝土浇筑完成后拆除，如图2所示。

图2 滴水线条效果示意图

3.3 曲面异形拱廊釉面砖衬板安装

次龙骨安装完毕后安装衬板，中途不可换人，以免换人后交接不足导致衬板拼装错误，直至项目完工。根据施工部位造型特点拟采用两种规格的基地模板：单层12mm清水专用模板与单层17mm清水专用素面板，前者用于顶部墙体造型复杂多变的部位，后者用于墙体造型变化相对较缓的部位，分割成宽度在450mm～600mm不等宽条形板均匀地铺贴在木质定型背楞板面层。

铺装拱廊曲率相对平缓的部位时，可采用面积较大的单块衬板；衬板钉装时，枪钉间距保持在8mm～15mm区间内，所有枪钉必须全部钉在背楞模板上，不得出现空钉现象；每块衬板钉装间隔为2mm～5mm，确保能看见背楞走向，为后面粘贴釉面砖定位控制线做铺垫。衬板端口接头部位钉装时枪钉间距应加密钉装，以保证衬板与背楞的连接牢固性；现场在作业面以外应设立单独的加工区域，衬板条铺装时如需要必须在作业面加工衬板时，必须做好作业面的围挡遮蔽等防尘防污染工作，避免锯末掉入墙体模板内部形成夹渣现象。

安装完毕后，管理人员采用三维扫描仪对拱廊整体进行扫描检查和复核，然后根据复核结果，工人进行细部微调，直至完全还原设计造型为止，如图3 所示。直墙的衬板则采用单块模板进行拼装，用自攻钉从背面与几字梁连接起来，间距300mm；衬板与衬板之间的拼缝使用连接片用自攻螺丝进行连接，连接片间距不得超过200mm。

图3 釉面砖衬板安装图

3.4 曲面异形拱廊釉面窑砖饰面层安装技术

基于中国建筑一局（集团）有限公司发明专利《一种釉面砖的固定系统》，安装曲面异形拱廊釉面砖窑面层，釉面砖铺装前需检查基底衬板面是否平整顺滑、无起伏凹凸、整体平滑及砖面无破损等现象，发现此类现象应进行返工处理；检查衬板满足铺装釉面砖要求后，根据设计师确认完毕的排布图打印1:1 的釉面砖排布图，将1:1 的排布图安装至衬板上部，用自攻螺丝进行固定，工人不可私自裁剪，现场由管理人员跟进，预防工人私自剪切粘贴。

安装釉面砖之前管理人员现场需放釉面砖控制线，间隔1.5m设置一条控制线，而后工人需根据控制线装订木条，控制木条装订完成之后，安装釉面砖工人不可私自移动木条；木条板块两侧釉面砖的块数需达成一致；釉面砖方向由木条控制，釉面砖颜色及尺寸由排砖图控制，釉面砖平行于轴线，每一块釉面砖整体垂直于地面，严格按照此流程安装釉面砖。

整体釉面砖竖向通缝不得错缝，水平方向则是无规则错缝不得出现通缝，隔一通一也不得出现；将经过挑选及粘贴完双面胶和穿好铜丝的釉面砖用人工搬运到现场，选择排布图釉面砖的编号对应的颜色与尺寸将釉面砖涂上双面胶用铜丝固定到衬板上；安装釉面砖是每块砖侧面需贴上海绵双面胶条，并且在海绵双面胶条后面涂上一层结构胶，以此防止浇筑混凝土时釉面砖漏浆，增加砖与砖之间连接的牢固性，如图4所示。

图4 曲面异形拱廊釉面窑砖饰面层安装

安装釉面砖时，每块砖均需用铜丝加自攻螺丝将其固定在衬板上面，防止混凝土振捣时釉面砖脱落；铺贴釉面砖的同时，需安装特殊定制的钢拉片高强螺杆，防止后期钢拉片高强螺杆无法安装，螺杆间距根据釉面砖的规格尺寸及考虑加固的稳固性按450mm×480mm 布置；釉面砖铺设完成后，间隔1m 左右在砖背面放置一层钢筋网片，用铺砖时预留出来的铜丝与钢筋网片进行连接，以此防止混凝土浇筑完成后，砖与混凝土的咬合力失效后还有一层加固措施，防止后期釉面砖脱落。

4 结语

以景德镇城区老瓷厂改造项目陶溪明珠工程为研究背景，在研究陡曲面异形拱廊釉面窑砖施工重难点的基础上，基于发明专利《一种釉面砖的固定系统》对陡曲面异形拱廊釉面窑砖的施工关键技术进行分析，得出以下几个结论：

（1）基于BIM技术对釉面窑进行施工前排布，然后将打印排砖图上墙，铺设在模板上指导釉面砖施工，釉面窑砖经特殊加工拟采用马牙槎做法，强化面砖与混凝土的粘接强度，抵抗平行于面砖的剪力，达到了加固效果；双面胶+结构胶的形式解决了砖与砖之间漏浆的问题。

（2）施工中门窗洞口及外墙楼板上需要对滴水线条进行有效的排水处理，避免饰面砖与砖之间的水密性不足而造成墙体污染。

（3）研究了曲面异形拱廊釉面砖衬板安装、曲面异形拱廊釉面窑砖饰面层安装技术，满足了墙体在复杂多变的造型条件下的釉面安装，以及保证了砖与混凝土牢固连接，防止后期釉面砖脱落。