淺談古建混凝土預制構(gòu)件的可行性分析

中國古代建筑是以木構(gòu)架為主的一種結(jié)構(gòu)方式，隨著歷代建筑藝術(shù)的發(fā)展演變，如今較多的仿古建筑都是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。通過力學性能、耐久性、施工周期、工程造價、外觀、環(huán)保節(jié)能方面六方面進行比較，闡述混凝土預制構(gòu)件的可行性分析。

　　中國古代建筑是以木構(gòu)架為主的一種結(jié)構(gòu)方式，隨著歷代建筑藝術(shù)的發(fā)展演變，如今較多的仿古建筑都是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。斗拱、雀替、假梁頭、垂柱頭等古建筑構(gòu)件形式現(xiàn)已演變?yōu)轭A制混凝土構(gòu)件。斗拱體系（由斗、拱、升、昂、翹等結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成）是其特有的形式，作用是用來支撐屋檐，在屋頂和梁柱之間起著過渡作用。斗拱已失去了其原有的功能變?yōu)檠b飾品。它用混凝土預制，通過預埋鐵件焊接等方式，與墻 梁（檐檁 額枋）柱連接固定。對照（清式營造則例），按斗拱構(gòu)件 如坐斗，正心瓜拱，正心萬拱，翹，昂，外拽瓜拱，螞蚱頭......分別用混凝土光模制作。然后，在需要安裝斗拱的地方，用高強度粘接劑把構(gòu)件拼接粘接成完整的斗拱。在混凝土假檐檁底預埋鐵件，與斗拱頂部的挑檐枋連接。在螞蚱頭和最下一個昂的靠墻面，分別預埋鐵件，與墻面連接。
　　在這里通過力學性能、耐久性、施工周期、工程造價、外觀、環(huán)保節(jié)能方面六方面進行比較，闡述混凝土預制構(gòu)件的可行性分析。
　　1 力學性能比較
　　斗拱由古建筑中的受力件徹底變成了裝飾件，雀替、垂柱頭等預制構(gòu)件為裝飾構(gòu)件，不承受任何荷載。并且預制構(gòu)件采用鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強度等級在C20以上，保證了強度及穩(wěn)定性。故這些構(gòu)件使用混凝土預制，能夠滿足承載力及穩(wěn)定性，在力學性能方面可行。
　　2 耐久性分析
　　在近二三十年中，仿古建筑的設(shè)計建造也經(jīng)歷了一個發(fā)展變化的過程。開始時，人們是完全按照古代木構(gòu)建筑的材料和技術(shù)，建造一些木結(jié)構(gòu)的園林、寺廟、住宅。隨著時間的推移以及由于對木材過量采伐帶來的森林植被破壞，采用木材建造仿古建筑已不符合環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，于是便產(chǎn)生了用其他建筑材料代替木材建造仿古建筑的做法。木材的耐久性差，防腐、防火、防蟲蛀等性能差。大木構(gòu)件制作的古建筑在一定期限之后需要進行維修更新。
　　鋼筋混凝土材料有防腐、防火、防蟲蛀、抗震和節(jié)省后期維修費用等優(yōu)點。而且由于混凝土構(gòu)件都是通過支模板澆注成型的，有非常好的可塑性，可以做出各種形狀的構(gòu)部件。
　　3 施工周期可行性分析
　　預制構(gòu)件制作時，首先先制作構(gòu)件的模板，可以反復利用。根據(jù)工程的預制構(gòu)件的多少及進度安排，本工程可以按照進度計劃和每層所需的預制構(gòu)件數(shù)目制作預制構(gòu)件模板。為了配合土建施工隊伍的進度，不影響施工進度，分析計算制作預制構(gòu)件的模板數(shù)量。在施工時，安排專業(yè)的人員進行預制構(gòu)件的制作，在工程需要之前已經(jīng)成型堆放在指定位置。當工程需要時，可以直接取來進行安裝。施工周期可以靈活掌握，根據(jù)施工進度進行調(diào)整，在總進度中此工序成為非關(guān)鍵工序。木結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要把每個構(gòu)件全部加工成型，在需要時逐一安裝。木結(jié)構(gòu)制作不能反復利用，只能一次使用，具有耗材、費工的缺點。
　　鋼筋混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件：此類仿古小型構(gòu)件形狀小而奇特，工藝復雜。現(xiàn)澆時，需要與相連接構(gòu)件一起施工，而此類小型構(gòu)件支模、綁扎安裝鋼筋等工序相當復雜，這樣就影響了整個工作面的進度。另一個原因：現(xiàn)澆需要的模板在拆模時絕大部分將會被損壞，即一次性使用，也是具有耗材、費工的缺點。
　　4 工程造價方面分析
　　預制構(gòu)件：由于預制構(gòu)件的模板可以反復利用，降低了材料成本，混凝土材料成本和構(gòu)件安裝費用和其他施工方案相比工程造價低。
　　木質(zhì)構(gòu)件：木材材料成本價格昂貴，進行加工工藝復雜，用工多，總體講，工程造價高。
　　鋼筋混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件：此種方法有兩點影響造價，一是施工是在高空進行，工效降低，也相對影響施工質(zhì)量；二是模板基本為一次性使用，耗費材料，加大材料成本費用。工程造價偏高。
　　5 仿古構(gòu)件的外觀可行性分析
　　混凝土預制構(gòu)件與傳統(tǒng)工藝木構(gòu)件經(jīng)油漆彩繪后外觀是一樣美觀的，而且斗拱預制安裝也具有整體性。散斗及橫拱采用預制砼，保證斗拱的整體性，由于散斗與橫拱及拱眼連體預制，重量大，安裝不方便，我們把散斗、橫拱、拱眼均分開予制，用鐵件連接。鐵件應凹進砼內(nèi)30mm。安裝：安裝前先在斗板及替木上彈水平控制線，然后在地面組裝拼好，無誤后方可安裝。安裝時拉通線安裝，逐一焊接，焊接完畢，用水泥砂漿，把鐵件凹陷處抹平。
　　6 環(huán)保、節(jié)能方面可行性分析
　　木材：在近二三十年中，仿古建筑的設(shè)計建造也經(jīng)歷了一個發(fā)展變化的過程。開始時，人們是完全按照古代木構(gòu)建筑的材料和技術(shù)，建造一些木結(jié)構(gòu)的園林、寺廟、住宅。隨著時間的推移以及由于對木材過量采伐帶來的森林植被破壞，采用木材建造仿古建筑已不符合環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，于是便產(chǎn)生了用其他建筑材料代替木材建造仿古建筑的做法。
　　預制鋼筋混凝土：模板具有循環(huán)性、可再利用性。混凝土及鋼筋原材相對而言，較豐富。總體講，預制鋼筋混凝土方案具有環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點。
　　綜上所述，從力學性能、耐久性、施工周期、工程造價、外觀、環(huán)保節(jié)能六方面可以證明仿古混凝土預制構(gòu)件的可行性。為了保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展，仿古混凝土預制構(gòu)件應該廣泛推廣使用。?