軟模翻制與安裝建筑水刷石花飾構(gòu)件施工技術(shù)
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王愛勛，李文祥，張重喜，鄒杰宗
（武漢建工集團股份有限公司，湖北武漢430023）
[摘要]通過研究軟膜翻制技術(shù)并將其與建筑水刷石花飾構(gòu)件修復(fù)施工技術(shù)相結(jié)合，總結(jié)出一套完整的施工工藝。通過工程實際應(yīng)用證明，該項施工技術(shù)操作簡單、安全可靠、經(jīng)濟適用，有效地修復(fù)、維護了歷史建筑缺失的花飾構(gòu)件，還原歷史建筑的藝術(shù)風(fēng)貌，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
[關(guān)鍵詞]軟膜；石膏；翻制；水刷石；花飾構(gòu)件；修復(fù)；施工技術(shù)
[中圖分類號]TU767 [文章編號]1002-8498(2016)04-0092-03
為保護和修復(fù)歷史建筑物外立面精美的水刷石裝飾構(gòu)件與花飾，通過在工程實踐中逐步摸索及總結(jié)形成針對一些近代歷史建筑外墻裝飾采用水刷石制作的花飾、線條修復(fù)施工技術(shù)，使這些優(yōu)秀歷史建筑風(fēng)貌滄桑依舊，保持了它們的原生形態(tài)。
1 關(guān)鍵技術(shù)及原理介紹
1)根據(jù)缺失的花飾構(gòu)件采用膠泥雕刻仿制，石膏漿先后翻制外內(nèi)模，再采用硅膠翻制軟模，澆筑高仿水刷石漿料，制作缺失的水刷石花飾、線條構(gòu)件。
2)根據(jù)對原建筑外墻水刷石花飾線條取樣分析，分析材料的物理性能及形成原理后，采用環(huán)氧基彩色水泥、花崗巖骨料配制高仿水刷石漿料進行修補。其顏色要展現(xiàn)舊肌體的史料原真性。骨料配制及質(zhì)地均勻程度要使之不能超過歷史層理所承受的量度。
2 施工工藝流程及操作要點
2.1施工工藝流程
資料留存->軟模制作->花飾構(gòu)件制作->花飾構(gòu)件安裝->刷防護液。
2.2操作要點
2.2.1資料留存
確定外墻花飾、線條分布在建筑物表面的位置、造型、尺寸及加工工藝方法特征，整理成文、拍照留檔。
2.2.2軟模制作
泥胎仿制->石膏翻制外模->取出泥胎->灌石膏內(nèi)模->脫模->內(nèi)模修補->烘烤->刷硅橡膠->脫模。
1)泥胎仿制 泥胎采用含砂量低、無雜質(zhì)的純凈膠泥，且經(jīng)風(fēng)化、打漿、過濾、脫水，加以棉絮反復(fù)砸揉而成的“熟泥”，仿制后應(yīng)與留存的資料反復(fù)比對，確定無誤后進入下道工序（見圖1）。
2)石膏翻制外模 在泥胎上涂“雙星牌A型”高效脫離劑后，再澆上3～4層石膏漿，石膏漿用石膏粉加水(1：2)攪拌而成，然后鋪上一層在石膏漿中泡過的棕櫚絲，再澆上1～2層石膏漿，總厚度 2~3cm,20min后進入下道工序（見圖2）
3)取出泥胎 石膏凝固后，采用小鏟將泥胎摳出。注意不要損傷石膏外模。
4)灌石膏內(nèi)模 在石膏外模上刷一層隔離劑，再澆上1～2層石膏漿，然后鋪上1層在石膏漿中泡過的棕櫚絲，再澆上1~2層石膏漿，其厚度與留存資料所顯示的構(gòu)件尺寸相符，石膏料凝固后( 30min)進入下道工序。
5)脫模用刀片將外模去除，應(yīng)注意不要損傷內(nèi)模。
6)內(nèi)模修補采用石膏漿料(1：2)對內(nèi)模表面缺陷進行修補，凝固后采用水砂紙濕水打磨表面，使其光滑平順。
7)烘烤將修補后的內(nèi)模放置烘箱內(nèi)烘烤（溫度500~ 600），其主要目的是將石膏內(nèi)模中的水分烘干，以便盡快進入下道工序。
8)刷硅橡膠 硅橡膠內(nèi)摻入適當(dāng)?shù)墓袒璨牧希ㄒ话銥?%）攪拌均勻后，涂刷在石膏內(nèi)模表面2~3遍，并均勻覆蓋1層網(wǎng)格布。待表面凝固后再涂刷1~2遍硅橡膠，待其凝固后（一般為1~2h），進入下道工序。
為保證軟模使用時不變形，石膏內(nèi)模沒有脫出時，在硅橡膠表面涂刷石膏漿料制作石膏胎基，厚度2～3cm，形狀復(fù)雜部位的胎基應(yīng)斷開，便于脫開，一般胎基分成2～3塊。
9)脫模 石膏胎基凝固后，先脫開石膏胎基，再取出石膏內(nèi)模，硅橡膠軟模形成。
2.2.3花飾構(gòu)件制作
材料分析->配料->制作和安裴骨架->灌料->脫模->水刷->修補->水刷->養(yǎng)護。
1)材料分析進行現(xiàn)場取樣，分析原建筑肌體材料的物理特性及形成原理，通過多級篩濾分析骨料級配。
2)配料通過樣品物理分析，舊肌體骨料級配分別采用7mm×7mm，5mm×5mm，3mm×3mm篩網(wǎng)過濾，經(jīng)三級篩濾分析確定，4mm粒徑細石約為64%、2mm粒徑細石約為32%、其他直徑約為4%。骨料宜選用與原骨料相似的優(yōu)質(zhì)花崗巖用碎石，按細石粒徑加工。水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥及環(huán)氧基彩色水泥，其中彩色水泥顏色根據(jù)實際情況選用。
3)制作和安裝骨架 先將石膏胎基鋪放在平整度較好的水泥地面上，再在胎基內(nèi)置放硅橡膠軟模，最后用4號鐵絲編織骨架置入硅膠模內(nèi)，鐵絲網(wǎng)格2cm×2cm。
4)灌料 澆筑配制好的高仿真水刷石漿料振搗密實。
5)脫模 待漿料初凝后采用手指適力按入無明顯凹人現(xiàn)象即脫模。
6)水刷 用清水洗刷后，擱置陰涼處進行養(yǎng)護。
7)修補 對脫模后局部缺陷進行修補。
8)水刷 待局部缺陷修補漿料初凝后，用清水洗刷后，擱置陰涼處進行養(yǎng)護。如仍有缺陷返回上道工序。
9)養(yǎng)護擱置陰涼處進行濕水養(yǎng)護7d。
2.2.4安裝
粘貼時，先將粘貼部位打磨平整、清洗干凈，再用環(huán)氧基彩色水泥配801膠（水泥用量的10%）將預(yù)制好的高仿真水刷石花飾、線條構(gòu)件粘接固定，接縫處采用高仿真水刷石漿料修補，初凝后用清水洗刷成型。安裝前后對比如圖3所示。
2.2.5刷防護液
待7d以后，在花飾面噴灑石材防護液2遍，封閉表面微細孔隙，防止雨水、灰塵、濕氣滲透，避免在熱脹冷縮影響下產(chǎn)生表面散屑現(xiàn)象。噴灑防護液前確保表面干燥無塵，必要時采用空壓機將表面吹干凈。
3 質(zhì)量控制要求
1)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《民用建筑修繕工程查勘與設(shè)計規(guī)程》JGJ117-98。
2)選用專業(yè)美工仿制或創(chuàng)作泥胎，泥胎與現(xiàn)狀實物需反復(fù)比對，確定無誤后再進入下道工序。
3)石膏內(nèi)模烘烤，以表面干燥無水分為宜。
4)硅橡膠涂刷需均勻、網(wǎng)格布分布無死角、相鄰搭接≥2～3cm。
5)根據(jù)樣板施工及相關(guān)記錄，對操作工人進行崗前技能培訓(xùn)及交底，并進行相關(guān)考核，選擇施工經(jīng)驗較豐富、素質(zhì)較高的人員作為施工人員。
6)打磨結(jié)合處應(yīng)嚴(yán)格控制打磨程度，以表面清晰、無松動開裂現(xiàn)象為佳，確保老建筑墻面及周圍花飾線條不破壞。
7)高仿水刷石漿料配制 根據(jù)分析的骨料級配，設(shè)定配合比，其強度不得低于M15。
8)缺失部分水刷石花飾構(gòu)件預(yù)制 鐵絲骨架位置正確，不得有漏筋現(xiàn)象，水刷石漿料澆筑應(yīng)密實，重點把握硅膠模脫模時間。過早預(yù)制件強度不夠容易破壞，過晚預(yù)制件強度較高表面水洗效果不佳。
9)噴灑防護液基層要求干燥無塵，噴涂時自上而下均勻噴涂，無多噴及漏噴現(xiàn)象，第一次噴涂后間隔24h開始第2次噴涂。
4應(yīng)用實例
建筑水刷石花飾軟模翻制施工工法先后被我公司成功應(yīng)用到漢口華商總會外墻修復(fù)工程、漢口金城銀行加固工程、漢口金城里改建工程中取得較好的效果。
1)漢口華商總會始建于1922年，地上3層，由漢協(xié)盛營造廠施工，于1923年建成，是專供洋行買辦、交流商情的場所。該建筑造型精美，歷史悠久，被評為武漢市優(yōu)秀歷史建筑。但該建筑外墻經(jīng)過20世紀(jì)80年代的維修，原建筑外墻花飾，線條破損、缺失現(xiàn)象嚴(yán)重，無法反映該建筑的歷史面貌。采用該工法施工，效果顯著，成功修復(fù)了早期建筑外墻上精美的水刷石花飾構(gòu)件，還原1923年時該建筑原貌（見圖4）。
2)漢口金城銀行加固工程前身為漢口金城銀行，改造后作為武漢市美術(shù)館，地上3層，局部5層，建筑物外墻采用水刷石墻面及花飾飾面。該建筑原設(shè)計為美式19世紀(jì)建筑風(fēng)格。被評為武漢市優(yōu)秀歷史建筑。但該建筑外墻經(jīng)過之前數(shù)次維修，原建筑外墻花飾，線條破損、缺失現(xiàn)象嚴(yán)重，無法反映該建筑的歷史面貌。采用該工法施工，效果顯著，成功的修復(fù)還原1930年該建筑外墻花飾、線條原始風(fēng)貌（見圖5）。
5 結(jié)語
1)采用化工原料制作軟模，成本比其他模具低，可多次使用。
2)針對水刷石的工藝特點“待漿料初凝后用手指適力按入無明顯凹人現(xiàn)象，即脫模，用清水洗刷”的技術(shù)要求，利用軟模的彈性，大大縮短脫模時間，能及時清洗構(gòu)件表面，效率大大提高。
3)針對花飾構(gòu)件的立體特性（如花瓣狀、浮雕狀），克服了一般模具脫模困難等因素，可更加方便地脫模，合理避免了損傷事故。
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