园林假山工程施工技术：操作、管理与竣工验收

知识点:了解掇山工程的基础知识,掌握掇山工程施工的工艺流程和验收标准。

能力点:能根据施工图进行掇山工程施工、管理与验收。

任务描述

掇山工程的施工,主要是通过吊装、堆叠、砌筑操作,完成假山的造型。由于假山可以采用不同的结构形式,因此在山体施工中也就相应要采用不同的堆叠方法。而在基本的掇山技术方法上,不同结构形式的假山也有一些共同之处。

图6.1 是某公园自然山石假山工程施工平面图和正立面图,图6.2 是自然山石假山施工东、西立面图和假山基础施工图。希望通过学习后能掌握自然山石假山工程施工图纸,并会掇山的总体布局和山体的局部理法,根据假山结构设计要求,正确进行假山施工。

图6.1　某居住小区自然山石假山工程平面图、正面图

图6.2　某居住小区自然山石假山东、西立面图及假山基础施工图

任务分析

要想成功完成掇山工程施工,就要正确分析影响掇山工程的因素,做好掇山施工前的准备工作,根据掇山方法,学会并指导掇山工程施工。其施工步骤为:定点放线、挖槽、基础施工、拉底、中层施工、勾缝、收顶与做脚。具体应解决好以下几个问题:

①正确认识掇山工程施工图,准确把握设计人员的设计意图。

②能够利用掇山工程的知识编制切实可行的掇山工程施工组织方案。

③能够根据掇山工程的特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。

④做好掇山工程的成品修整和保护工作。

⑤做好掇山工程竣工验收的准备工作。

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一、假山的概念和分类

1)假山的概念

假山是指用人工的方法堆叠起来的山,是仿自然山水经艺术加工而制成的。一般意义的假山实际上包括假山和置石两部分。

图6.3　自然山石假山结合水体

(1)假山 假山是以造景、游览为主要目的,充分地结合其他多方面的功能作用,以土、石等为材料,以自然山水为蓝本并加以艺术的提炼和夸张,用人工再造山水景物的统称。假山一般体量比较大,可观可游,使人置身于自然山林之感,如图6.3所示。

(2)置石 置石是以山石为材料做独立性造景和做附属性的配置造景布置,主要表现山石的个体美或局部组合,不具备完整的山形。置石体量一般较小而分散,主要以观赏为主。

2)假山的分类

根据使用的土、石料的不同,假山可分为:

(1)土山 指完全用土堆成的山;

(2)土多石少的山 山石用于山脚或山道两侧,主要是固土并加强山势,也兼造景作用;

(3)土少石多的山 土形四周和山洞用石堆叠,山顶和山后则有较厚土层;

(4)石山 完全用石堆成的山。

二、假山的材料

山石的分类如下:

(1)太湖石(南太湖石) 太湖石是一种石灰岩的石块,因主产于太湖而得名。其中以洞庭湖西山消夏湾太湖石一带出产的湖石最著名。好的湖石有大小不同、变化丰富的窝或洞,有时窝洞相套,疏密相通,石面上还形成沟缝坳坎,纹理纵横。湖石在水中和土中皆有所产,尤其是水中所产者,经浪雕水刻,形成玲珑剔透、瘦骨突兀、纤巧秀润的风姿,常被用作特置石峰以体现秀奇险怪之势,如图6.4所示。

图6.4　太湖石

图6.5　房山石

(2)房山石(北太湖石) 房山石属砾岩,因产于北京房山区而得名,如图6.5所示。又因其某些方面像太湖石,因此也称北太湖石。这种石块的表面多有蜂窝状的大小不等的环洞,质地坚硬,有韧性,多产于土中,色为淡黄或略带粉红色,它虽不像南太湖石那样玲珑剔透,但端庄深厚典雅,别有一番风采。年久的石块,在空气中经风吹日晒,变为深灰色后更有俊逸、清幽之感。

(3)黄石与青石 黄石与青石皆墩状,形体顽夯,见棱见角,节理面近乎垂直。色橙黄者称黄石,色青灰者称青石,系砂岩或变质岩等。与湖石相比,黄石堆成的假山浑厚挺括、雄奇壮观、棱角分明、粗犷而富有力感,如图6.6、图6.7所示。

图6.6　黄石

图6.7　青石

(4)青云片 青云片是一种灰色的变质岩,具有片状或极薄的层状构造。在园林假山工程中,横纹使用时称青云片。多用于表现流云式叠山,变质岩还可以竖纹使用如作剑石,假山工程中有青剑、慧剑等。

(5)象皮石 象皮石属石灰岩,在我国南北广为分布。石块青灰色,常夹杂着白色细纹,表面有细细的粗糙皱纹,很像大象的皮肤,因而得名。一般没有什么透、漏、环窝,但整体有变化。

图6.8　灵璧石

(6)灵璧石 灵璧石又名磬石,产于安徽灵璧县磐山,石产于土中,被赤泥渍满。用铁刀刮洗方显本色。石中灰色,清润,叩之铿锵有声,石面有坳坎变化。可顿置几案,也可掇成小景。灵璧石掇成的山石小品,峙岩透空,多有婉转之势,如图6.8所示。

(7)英德石 英德石属石灰岩,产于广东英德市含光、真阳两地,因此得名。粤北、桂西南也有。英德石一般为青灰色,称灰英。也有白英、黑英、浅绿英等数种,但均罕见。英德石形状瘦骨铮铮,嶙峋剔透,多皱褶的棱角,清奇俏丽。石体多皴皱,少窝洞,质稍润,坚而脆,叩之有声,也称音石,在园林中多用作山石小景。

(8)石笋和剑石 这类山石产地颇广,主要以沉积岩为主,采出后宜直立使用形成山石小景。园林中常见的有:

①子母剑或白果笋:这是一种角砾岩。在青色的细砂岩中,沉积了一些白色的角砾石,因此称子母石。在园林中作剑石用称“子母剑”。又因此石沉积的白色角砾岩很像白果(银杏的果),因此也称白果笋。

②慧剑:色黑如炭或青灰色、片状形似宝剑,称“慧剑”。

③钟乳石笋:将石灰岩经熔融形成的钟乳石用作石笋以点缀园景。北京故宫御花园中有用这种石笋作特置小品的。

(9)木化石 地质学上称硅化木。木化石是古代树木的化石。亿万年前,被火山灰包埋,因隔绝空气,未及燃烧而整株、整段地保留下来。再由含有硅质、钙质的地下水淋滤、渗透,矿物取代了植物体内的有机物,木头变成了石头。

以上是古典园林中常用的石品。另外还有黄蜡石、石蛋、石珊瑚等,也用于园林山石小品。总之,我国山石的资源是极其丰富的。

三、假山布置

(一)山石材料的选用

选石工作,需要掌握一定的识石和用石技巧。

(1)选石的步骤

①需要选到主峰或孤立小山峰的峰顶石、悬崖崖头石、山洞洞口石,选到后分别做上记号,以备使用。

②要接着选留假山山体向前凸出部位的用石和山前山旁显著位置上的用石以及土山坡上的石景用石等。

③应将一些重要的结构用石选好,如长而弯曲的洞顶梁用石,拱券式结构所用的券石、洞柱用石、峰底承重用石、斜立式小峰用石等。

④其他部位的用石,则在叠石造山中随用随选,用一块选一块。

总之,山石选择的步骤应是:先头部后底部、先表面后里面、先正面后背面、先大处后细部、先特征点后一般区域、先洞口后洞中、先竖立部分后平放部分。

(2)山石尺度选择 在同一批运到的山石材料中,石块有大有小,有长有短,有宽有窄,在叠山选石中要分别对待。对于主山前面比较显眼位置上的小山峰,要根据设计高度选用适宜的山石,一般应尽量选用大石,以削弱山石拼合峰体时的琐碎感。在山体上的凸出部位或是容易引起视觉注意的部位,也最好选用大石。而假山山体内部以及山洞洞墙所选用的山石,则可小一些。

大块的山石中,敦实、平稳、坚韧的可用做山脚的底石,而石形变异大、石面皴纹丰富的山石则可以用于山顶,做压顶的石头。较小的、形状比较平淡而皴纹较好的山石,一般应该用在假山山体中段。山洞的盖顶石,平顶悬崖的压顶石,应采用宽而稍薄的山石。层叠式洞顶的用石或石柱垫脚石,可选矮墩状山石;竖立式洞柱、竖立式结构的山体表面用石,最好选用长条石,特别是需要做山体表面竖向沟槽和棱柱线条时,更要选用长条状山石。

(3)石形的选择 除了作石景用的单峰石外,并不是每块山石都要具有独立而完整的形态。在选择山石的形状中,挑选的根据应是山石在结构方面的作用和石形对山形样貌的影响情况。从假山自下而上的构造来分,可以分为底层、中腰和收顶三部分,这三部分在选择石形方面有不同的要求。

假山的底层山石位于基础之上,若有桩基则在桩基盖顶石之上。这一层山石对石形的要求主要应为顽夯、敦实的形状。选一些块大而形状高低不一的山石,具有粗犷的形态和简括的皴纹,可以适应在山底承重和满足山脚造型的需要。

中腰层山石在视线以下者,即地面上1.5 m 高度以内的,其单个山石的形状也不必特别好,只要能够用来与其他山石组合刻造出粗犷的沟槽线条即可。石块体量也不需很大,一般的中小山石互相搭配使用就可以。

在假山1.5 m 以上高度的山腰部分,应选形状有些变异、石面有一定褶皱和孔洞的山石,因为这种部位比较能引起人的注意,所以山石要选用形状较好的。

假山的上部和山顶部分、山洞口的上部,以及其他比较凸出的部位,应选形状变异较大,石面皴纹较美,孔洞较多的山石,以加强山景的自然特征。形态特别好且体量较大的,具有独立观赏形态的奇石,可用以“特置”为单峰石,作为园林内的重要石景使用。

(4)山石皴纹选择 石面皴纹、皱褶、孔洞比较丰富的山石,应当选在假山表面使用。石形规则、石面形状平淡无奇的山石,选作假山下部、假山内部的用石。

作为假山的山石和作为普通建筑材料的石材,其最大的区别就在于是否有可供观赏的天然石面及其皴纹。“石贵有皮”就是说,假山石若具有天然“石皮”,即有天然石面及天然皴纹,就是可贵的,是制作假山的好材料。

在假山选石中,要求同一座假山的山石皴纹最好是同一种类,如采用了折带皴类山石的,则以后所选用的其他山石也要是相同折带皴类山石的;选了斧劈皴的假山,一般就不要再选用非斧劈皴的山石。只有统一采用一种皴纹的山石,假山整体上才能显得协调完整,可以在很大程度上减少杂乱感,增加整体感。

(5)石态的选择 在山石的形态中,形是外观的形象,而态却是内在的形象。形与态是一种事物无法分开的两个方面。山石的一定形状,总是要表现出一定的精神态势。瘦长形状的山石,能够给人有力的感觉;矮墩状的山石,给人安稳、坚实的印象;石形、皴纹倾斜的山石,让人感到运动;石形、皴纹平行垂立的山石,则能够让人感到宁静、安详、平和。为了提高假山造景的内在形象表现,在选择石形的同时,还应当注意到其态势、精神的表现。

(6)石质的选择 质地的主要因素是山石的密度和强度。如作为梁柱式山洞石梁、石柱和山峰下垫脚石的山石,必须有足够的强度和较大的密度。而强度稍差的片状石,则不能选用在这些地方,可用来做石级或铺地。外观形状及皴纹好的山石,有的是风化过度的,其在受力方面就很差,有这样石质的山石就不要选用在假山的受力部位。

(7)山石颜色选择 叠石造山也要讲究山石颜色的搭配。不同类的山石色泽不一,而同一类的山石也有色泽的差异。“物以类聚”是一条自然法则,在假山选石中也要遵循。原则上的要求是,要将颜色相同或相近的山石尽量选用在一处,以保证假山在整体的颜色效果上协调统一。在假山的凸出部位,可以选用石色稍浅的山石,而在凹陷部位则应选用颜色稍深的山石。在假山下部的山石,可选颜色稍深的,而假山上部的用石则要选色泽稍浅的。

(二)山体局部理法

叠山重视山体局部景观创造。虽然叠山有定法而无定式,然而在局部山景的创造上(如崖、洞、涧、谷、崖下山道等)都逐步形成了一些优秀的程式。

(1)峰 掇山为取得远观的山势以及加强山顶环境的山林气氛,而有峰峦的创作。人工堆叠的山除大山以建筑来突出加强高峻之势(如北海白塔、颐和园佛香阁)外,一般多以叠石来表现山峰的挺拔险峻之势。山峰有主次之分,主峰居于显著的位置,次峰无论在高度、体积或姿态等方面均次于主峰。峰石可由单块石块形成,也可多块叠掇而成。

峰石的选用和堆叠必须和整个山形相协调,大小比例恰当。巍峨而陡峭的山形,峰态应尖削,具峻拔之势。以石横纹参差层叠而成的假山,石峰均横向堆叠,有如山水画的卷云皴,这样立峰有如祥云冉冉升起,能取得较好的审美效果。

(2)崖、岩 叠山而理岩崖,为的是体现陡险峭拔之美,而且石壁的立面上是题诗刻字的最佳处所。诗词石刻为绝壁增添了锦绣,为环境增添了诗情。如崖壁上再有枯松倒挂,更给人以奇情险趣的美感。

(3)洞府 洞,深邃幽暗,具有神秘感或奇异感。岩洞在园林中不仅可以吸引游人探奇、寻幽,还具有打破空间的闭锁、产生虚实变化、丰富园林景色、联系景点、延长游览路线、改变游览情趣、扩大游览空间等作用。

山洞的构筑最能体现传统假山合理的山体结构与高超的施工技术。山洞的结构一般有梁柱式和叠梁式两种,发展到清代,出现了戈裕良创造的拱券式山洞,使用钩带法,使山洞顶壁浑然一体,如真山洞壑一般,而且结构合理,扬州个园夏山即是此例。洞的结构有多种形式,有单梁式、挑梁式、拱券式等,如图6.9 至图6.11所示。

图6.9　单梁式

图6.10　挑梁式

图6.11　拱梁式

精湛的叠山技艺、创造了多种山洞形式结构,有单洞和复洞之分;有水平洞、爬山洞之分;有单层洞、多层洞之分;有岸洞、水洞之分等。

(4)谷 山谷是掇山中创作深幽意境的重要手法之一。山谷的创作,使山势宛转曲折,峰回路转,更加引人入胜。大多数的谷,两崖夹峙,中间是山道或流水,平面呈曲折的窄长形。凡规模较大的叠石假山,不仅从外部看具有咫尺山林的野趣,而且内部也是谷洞相连,不仅平面上看极尽迂回曲折,而且高程上力求回环错落,从而造成迂回不尽和扑朔迷离的幻觉。

(5)山坡、石矶 山坡是指假山与陆地或水体相接壤的地带,具平坦旷远之美。叠石山山坡一般山石与植被相组合,山石大小错落,呈出入起伏的形状,并适当地间以泥土,种植花木,看似随意的淡、野之美,实则颇具匠心。

石矶一般指水边突出的平缓的岩石。多数与水池相结合的叠石山都有石矶,使崖壁自然过渡到水面,给人以亲和感。

(6)山道 登山之路称山道。山道是山体的一部分,随谷而曲折,随崖而高下,虽刻意而为,却与崖壁、山谷融为一体,创造假山可游、可居之意境(图6.12 是自然山石掇山示意图)。

(三)假山的基础设计

假山基础必须能够承受假山的重压,才能保证假山稳固。不同规模和不同重量的假山,对基础的抗压强度要求是不相同的。而不同类型的基础,其抗压强度也不相同。

1)基础类型

(1)混凝土基础 它是用混凝土浇筑而成的基础。这种基础材料易得、施工方便、抗压强度大。由于其材料是水硬性的,因而能够在潮湿的环境中使用,且能适应多种土地环境。目前,这种基础在规模较大的石假山中应用最广泛。

(2)浆砌块石基础 它是用水泥砂浆或石灰砂浆砌筑块石而成的基础。这种基础抗压强度较大,能适应水湿环境及其他多种环境,也是应用比较普遍的假山基础。

(3)灰土基础 它是用石灰与泥土混合而做成的基础。其抗压强度不大,但工程造价较低。在地下水位高的地方,灰土的凝固条件不好,应用有困难。

(4)桩基础 它是用混凝土桩或木桩打入地基做成的基础。桩基础主要用在土质疏松的地方。在古代,假山下多用木桩基础,混凝土桩基础则是现代假山工程中偶尔应用的基础形式。

(5)灰桩基础 它是在地面均匀地打孔,再用石灰填满孔洞并压实而构成的一种假山基础形式。桩孔里的石灰吸潮后膨胀凝固,从而使地面变得坚实。这种基础造价低廉、施工简便,但抗压强度不大,一般用做小体量假山的简易基础。

图6.12　自然山石掇山示意图

(6)石钉夯土基础 它是用尖锐的石块密集打入地面,再在其上铺一层灰土夯实而成。这种基础造价很低,但抗压强度不大,一般用来作为低矮假山的基础。

2)基础设计

假山基础的设计要根据假山的大小而定。低矮的小石山一般不需要基础,山体直接在地面上堆砌。高度在3 m 以上的大石山,需要设置适宜的基础。通常,沉重、高大的大型石山,应选用混凝土基础或块石浆砌基础;重量和高度适中的石山,可用灰土基础或桩基础。

下面介绍4 种假山基础的设计要点:

(1)混凝土基础设计 最底下是夯实的素土地基,素土夯实层之上,可做成30～70 mm 厚的砂石垫层,砂石垫层上即为混凝土基础层。在陆地上,混凝土层的厚度可设计为100～200 mm,其强度等级可采用C10、C15。在水下,混凝土层的厚度则应设计为500 mm 左右,强度等级应采用C20。

(2)浆砌块石基础设计 地基应做素土夯实处理,夯实的地基上可铺30 mm 厚粗砂做找平层,找平层上用1∶2.5 或1∶3水泥砂浆砌一层块石,厚度为300～500 mm,水下则应用1∶2水泥砂浆砌筑。

(3)灰土基础设计 灰土是用石灰和素土按3∶7的比例混合而成。每铺一层厚度为30 cm的灰土,并夯实到15 cm厚时,则称为一步灰土。设计灰土基础时,要根据假山高度和体量大小来确定采用几步灰土。一般高度在2 m 以下的假山,其灰土基础可按一步素土加一步灰土设计;2 m 以上的假山,则应设计为一步素土加两步灰土。

(4)桩基础设计 在古代,常用直径为10～15 cm,长为1～2 m 的杉木桩或柏木桩做桩基础,木桩下端为尖头状。当代假山已基本不用木桩基础,只在地基土质松软时偶尔采用混凝土桩基础。做混凝土桩基础,先要设计并预制混凝土桩,其下端也为尖头状。

(四)山体内部结构设计

1)结构形式与结构设计

山体内部的结构形式主要有4 种,即环透式结构、层叠式结构、竖立式结构和填充式结构。

(1)环透式结构 环透式结构的假山石材多为太湖石,在叠山手法上,为了突出太湖石玲珑剔透的特征,一般多采用拱、斗、卡、安、搭、连、飘等手法。所以,采用环透式结构的假山,其山体孔洞密布,显得玲珑剔透。

(2)层叠式结构 层叠式结构的假山石材一般用片状的山石,一层层山石叠砌为山体,山形朝横向伸展,常有“云山千叠”般的飞动感。所以,假山结构若采用层叠式,假山立面的形象就具有丰富的层次感。(www.xing528.com)

(3)竖立式结构 竖立式结构的假山石材,一般多是条状或长片状的山石,山石全都采用立式砌叠。这种结构形式可以形成假山挺拔、雄伟、高大的艺术形象。但要注意山体在高度方向上的起伏变化和在平面上的前后错落变化。

(4)填充式结构 填充式结构的假山的山体内部是由泥土、废砖石或混凝土材料填充起来的,因此,其结构上的最大特点就是填充的做法。带土石山和个别石山,或者在假山的某一局部山体中,都可以采用这种结构形式。

2)结构设施及其应用

为了保证假山结构的安全稳定,有时需要设置一些起辅助固定作用的内部结构设施,常见的假山内部结构设施有平稳垫片、铁吊架、铁扁担、铁爬钉、银锭扣等。

(1)平稳垫片 平稳垫片就是指质地坚硬、一边薄一边厚的石片,用它垫假山石底部,可起到固定山石、保持山石平稳的作用。它是假山结构中不可缺少的重要结构设施,是在每一座石假山的施工中都要用到的。

(2)铁吊架 铁吊架是用扁铁条打制的铁件设施,主要用来吊挂坚硬的山石。

(3)铁扁担 铁扁担可以用扁铁条、角钢、螺纹钢条来制作,其长度应根据实际需要确定,这种铁件主要用在假山的悬挑部位和作为假山洞石梁下面的垫梁,以加固洞顶的结构。

(4)铁爬钉 铁爬钉可用熟铁制成,也可用粗钢筋打制成两端翘起为尖头的铁爬钉,专用来连接质地较软的山石材料。

(5)银锭扣 银锭扣由熟铁铸成,其两端成燕尾状,故又称为燕尾扣。银锭扣有大、中、小3种规格,主要用来连接边缘比较平直的硬质山石。

以上所述结构设施,都应与水泥砂浆结合使用。

(五)山洞结构设计

1)假山山洞的形式

(1)单口洞 即只有一个洞口的洞室。一般做成某种具有实用功能的石室。

(2)单洞与复洞 单洞是只有一条洞道和两个洞口的假山洞。小型假山一般做成单洞。复洞是有两条并行洞道,或者还有岔洞和两个以上洞口的山洞。大型假山可设计为复洞,也可设计为单、复洞时分时合的形式。

(3)单层洞与多层洞 洞道没有分为上下两层的称为单层洞。洞道从下至上分为两层以上的称为多层洞,即洞上有洞,下层洞与上层洞之间由石梯相连。

(4)平洞与爬山洞 平洞是洞底道路基本为平路的山洞。爬山洞则是洞内道路有上坡和下坡,并且坡度较陡的山洞。

(5)旱洞与水洞 旱洞是洞内无水的假山洞。水洞是洞内有泉池、溪流的山洞。

(6)采光洞和换气洞 采光洞和换气洞是假山山洞内附属的两种小洞,主要是用来采光和通气。

(7)通天洞 假山内上下相通的竖向山洞称为通天洞。

2)假山山洞的布置

(1)洞口的布置 洞口布置最忌造成山洞直通透亮和从山前一直看到山后,因此,洞口的位置应相互错开。洞口的外形要有变化,特别是黄石做的洞口,其形状容易显得方正呆板,不太自然。所以要注意使洞口形状多一点圆弧线条的变化。

(2)洞道的布叠 洞道布置在平面上要有曲折变化,其曲折程度应比一般的园路大许多,同时,洞道也应有宽窄变化。洞顶不得太矮且要有许多高低变化。

(3)洞内景观的处理 洞内景观应尽量设置得丰富些,如扬州个园黄石秋山的主山洞,洞内有采光洞,且设有石桌、石凳、石床、石枕,布置得如同居室一般。为了提高观赏性,洞内还可设置一些趣味小品,如石灯、石笋、泉眼、溪涧等。

3)洞壁与洞底设计

洞壁是假山洞的承重结构部分,对山洞以至整座假山的安全性具有重要影响。

(1)洞壁的结构形式 洞壁的结构形式有两种,即墙式洞壁和墙柱式洞壁。墙式洞壁是以山石墙体为基本承重构件的。山石墙体是用假山石砌筑的不规则山石墙。墙柱式洞壁是由洞柱和柱间墙体构成的洞壁,在这种洞壁中,洞柱是主要的承重构件,而洞墙只承担少量的洞顶荷载。

(2)洞壁的设计 墙式洞壁的设计要根据假山山体所采用的结构形式来进行。例如,如果假山山体是采用层叠式结构的,那么洞壁石墙也应采用这种结构。要用山石一层一层不规则地层叠砌筑,直到设计的洞顶高度,这就做成了墙式洞壁。

墙柱式洞壁的设计关系到洞柱和柱间墙两种结构部分。

①洞柱设计:洞柱可分为直立石柱和层叠石柱两种。直立石柱是用长条形山石直立起来作为洞柱,柱底应有固定柱脚的座石,柱顶应有起联系作用的压顶石。层叠石柱是用块状山石错落地层叠砌筑而成,柱脚、柱顶也应有垫脚座石和压顶石。

②柱间墙设计:由于柱间墙只承担少量的洞顶荷载。因此柱间墙的布置比较灵活、方便,而且可以用较小的山石砌筑成薄墙,同时可加强洞壁的凹凸变化,使洞内形象更加自然。

(3)洞底设计 洞底路面可铺设不规则石片,在上坡和下坡处则设置块石阶梯。洞内路面宜有起伏,并应随着山洞的弯曲而弯曲。

4)山洞洞顶设计

(1)盖梁式洞顶 盖梁式就是石梁的两端直接放在山洞两侧的洞柱上,呈盖顶状。这种洞顶整体性强,结构比较简单,也很稳定,因此盖梁式是造山中最常用的结构形式之一。但是,由于受石梁长度的限制,采用盖梁式洞顶的山洞不能做得太宽,而且洞顶的形状往往太平整。为使洞顶自然,应尽量选用不规则的条形石材作洞顶石梁。

(2)挑梁式洞顶 挑梁式洞顶是用山石从两侧洞壁、洞柱向洞中央相对悬挑伸出并合拢而做成洞顶的。挑石的悬出长度,应为石长的1/2～3/5,挑石的头部应略为向上仰,其后端则一定要用重石压实。洞顶的山石之间,可用1∶2.5 水泥砂浆作黏合材料,使洞顶山石结合成为整体。

(3)拱券式洞顶 拱券式洞顶是用块状山石作为券石,以水泥砂浆作为黏合剂,顺序起拱而做成拱形洞顶。这种结构形式多用于较大跨度的洞顶。

(六)山顶结构设计

山顶是假山立面最突出、最能集中视线的部位,对其进行精心设计很有必要。根据山顶常见的形象特征,假山顶部的基本造型可分为峰顶、峦顶、崖顶和平山顶4 种类型。

1)峰顶设计

常见的假山山峰收顶形式有分峰式、合峰式、斧立式、剑立式、斜立式和流云式。

(1)分峰式峰顶 分峰式峰顶就是在一座山体上用两个以上的峰头收顶。在处理分峰时,主峰头要突出,其他峰头应有高有低,有宽有窄。

(2)合峰式峰顶 合峰式峰顶实际上是两个以上的峰顶合并为一个大峰顶,次峰、小峰的顶部融合在主峰的边坡中,成为主峰的肩部。在设计时,要避免主峰的左右肩部成为一样高一样宽的对称形状。

(3)斧立式峰顶 斧立式峰顶的峰石上大下小,犹如斧立,是直立状态的单峰峰顶。

(4)剑立式峰顶 剑立式峰顶的峰石上小下大,单峰直立,峰顶不分峰。剑立式收顶形式主要用于假山山体为竖立式结构的峰顶。

(5)斜立式峰顶 这种收顶形式峰石斜立,势如奔趋,具有明显的倾向性和动态感,最适宜山体结构,也采用斜立式的假山。

(6)流云式峰顶 这种收顶形式峰顶横向延伸,如层云横飞。采用流云式收顶的假山,其山体结构形式必为层叠式结构,不然峰顶与山体将极不协调。

2)峦顶设计

峦顶的假山顶部设计成不规则的圆丘状隆起,像低山丘陵景象。这种山顶的观赏性较差,一般不在主山和比较重要的客山上设计这种山顶,只在假山中的个别小山山顶偶尔采用。

3)崖顶设计

崖顶石向前悬出并有所下垂,致使崖壁下部向里凹进,这种山崖的收顶方式称悬垂式,也称悬崖式。悬崖顶部的悬出,在结构上常见的是出挑与立石相结合的做法。

为保证结构稳定,在做悬崖时应做到“前悬后压”,使悬崖的后部坚实稳定,即在悬挑山石的后端砌筑重石施加重压,使崖顶在力学上保持平衡。

4)平山顶设计

平顶的假山在中国古代园林中很常见。庭园假山之下如做有盖梁式山洞洞顶,其洞顶之上就多是平顶。在现代园林中,为了使假山可游、可憩,有时也做平顶的假山。常见的平山顶有平台式山顶和亭台式山顶两种。

(1)平台式山顶 平台式山顶就是将山顶设计成平台状,平台上可设置石桌、石凳,便于休息、观景。平台边缘则多用小块山石砌筑成高度为30～70 cm的矮石墙,以此来代替栏杆。

(2)亭台式山顶 亭台式山顶就是在平台式山顶上面设置亭子,这种山顶是用来造景、休息和观景的。设计时要注意使亭柱不要落在下方悬空之处,应落在其下面的洞柱上。

任务实施

一、施工准备

(1)技术准备 施工前要求技术人员熟读假山施工图纸等有关文件和技术资料,了解设计意图和设计要求。由于假山工程的特殊性,一般只能表现出山形的大体轮廓或主要剖面,此时施工人员应按照1∶10～1∶50 的比例制成假山石膏模型,使设计立意变为实物形象。

(2)现场准备 施工前必须反复详细地勘查现场,主要内容为“两看一相端”。一看土质、地下水位,了解基地土允许承载力,以保证山体的稳定。二看地形、地势、场地大小、交通条件、给排水的情况及植被分布等,一相端即相石。做好“四通一清”,尤其是道路必须保证畅通,且具备承载较大荷载的能力,避免石材进场对路面造成破坏。

(3)材料准备 选用的黄石在块面、色泽上应符合设计要求,石质必须坚实、无损伤、无裂痕、表面无脱落。峰石的造型和姿态,应达到设计的艺术构思要求。

石材装运应轻装、轻吊、轻卸。对于峰石等特殊用途或有特殊要求的石材,在运输时用草包、草绳或塑料材料绑扎,防止损伤。石材运到施工现场后,应进行检查,凡有损伤的不得作面掌石使用。

石材运到施工现场后,必须对石材的质地、形态、纹理、石色进行挑选和清理,除去表面尘土、尘埃和杂物,分别堆放备用。

(4)工具与施工机械准备 根据工程量,确定施工中所用的起重机械。准备好施工机械、设备和工具,做好起吊特大山石的使用吊车计划。同时要准备足够数量的手工工具。按规定地点和方式存放,设专人对其维修保养,并使所有进场设备均处于最佳的运转状态。

(5)施工人员配备 假山工程是一门特殊造景技艺的工程,一般选择有丰富施工经验的假山师傅,组成专门的假山工程队,另外还有石工、起重工、泥工、普工等,人数在8～12 人。根据该工程的要求,由假山施工工长负责统一调度。

二、定点放线

①在假山平面设计图上按1 m×1 m 的尺寸绘出方格网,在假山周围环境中找到可以作为定位依据的建筑边线、围墙边线或园路中心线,并标出方格网的定位尺寸。

②按照设计图方格网及定位关系,将方格网放大到施工现场的地面。利用经纬仪、放线尺等工具将横纵坐标点分别测设到场地上,并在点上钉下坐标桩。放线时,用几条细线拉直连接各坐标桩,表示方格网。然后用白灰将设计图中的山脚线在地面方格网中放大绘出,将山石的堆砌范围绘制在地面上,施工边线要大于山脚线500 mm,作为基础边线。

三、挖槽

基槽应根据基础大小与深度开挖,挖掘范围按地面的基础施工边线,挖槽深度为800 mm厚,采用人工和机械开挖相结合的方式进行开槽,挖出的土方要堆放到合适的位置上,保证施工现场有足够的作业面,如图6.13所示。

四、基础施工

现代假山多采用浆砌块石或混凝土基础,浆砌块石基础也称毛石基础,砌石时用M10 水泥砂浆,砌筑前要对原土进行夯实作业,夯实度达到标准后,即可进行基础施工,施工方法及要求同一般的园林工程基础。

五、拉底

所谓拉底,就是在山脚范围内砌筑第一层山石,即做出垫底的山石层。一般这一层选用大块的山石拉底,具有使假山的底层稳固和控制其平面轮廓的作用,因此被视为叠山之本。具体施工时先用山石在假山山脚沿线砌成一圈垫底石,埋入土下约20 cm深做埋脚,再用满拉底的方式,即在山脚线的范围内用毛石铺满一层,垫成后即成为本假山工程的底层,如图6.14所示。

图6.13　人工清理基槽

图6.14　大块石拉底

六、中层施工

中层叠石在结构上要求平稳连贯,交错压叠,凹凸有致,并适当留空,以做到虚实变化,符合假山的整体结构和收顶造型的要求。这部分结构占体量最大,是假山造型的主要部分。施工过程中应对每一块石料的特性有所了解,观察其形状、大小、重量、色泽等并熟记于心,在堆叠时先在想象中进行组合拼叠,然后在施工时能信手拈来并发挥灵活机动性,寻找合适的石料进行组合。掇山造型技艺中的山石拼叠实际上就是相石拼叠的技艺。

操作的流程:相石选石→想象拼叠→实际拼叠→造型相形。中层施工关键在于假山师傅的技艺定,如图6.15所示。

图6.15　中层施工

七、勾缝

勾缝一般用1∶1的水泥砂浆,用小抹子进行,有勾明缝和暗缝两种做法。一般水平方向勾明缝,竖直方向采用暗缝。勾缝时不宜过宽,最好不要超过2 cm,如缝隙过宽,可用石块填充后再勾缝。一般采用“柳叶抹”做勾缝的工具。砂浆可适当掺加矿物质颜料随山石色,勾缝时随勾随用毛刷带水打点,尽量不显抹纹痕迹。暗缝应凹入石面1.5～2 cm,外观越细越好。

八、收顶与做脚

收顶是假山最上层轮廓和峰石的布局,由于山顶是显示山势和神韵的主要部分,也是决定整座假山重心和造型的主要部分,所以至关重要,它被认为是整座假山的魂。收顶一般分为峰、峦和平顶三种类型,尖曰峰,圆曰峦,山头平坦则曰顶。总之收顶要掌握山体的总体效果,与假山的山势、走向、体量、纹理等相协调,处理要有变化,收头要完整。

做脚就是用山石堆叠山脚,它是在掇山施工大体完成以后,于紧贴拉底石外缘部分拼叠山脚,以弥补拉底造型的不足。

九、假山养护

掇山完毕后,重视勾缝材料的养护期,没有足够的强度时不允许拆支撑的脚手架。在凝固期间禁止游人靠近或爬到假山上游玩,防止发生意外和危险。凝固期过后要冲洗石面,彻底清理现场,包括山体周边山脉点缀、局部调整与补缺、勾缝收尾、与地面连接、植物配置等再对外开放,供游人观赏游览。

任务考核

巩固训练

在某休闲公园内,选择适当位置建造一处假山,其假山结构参照假山施工图(图6.2)。让学生根据假山的施工工序参加全部的假山施工过程并完成任务。

一、材料及用具

根据该工程施工特点,主要材料包括黄石、毛石、普通水泥、白水泥、石子、粗砂、中砂、细砂等。

主要的工具及设备包括斧头、钎子、铁锹、镐、锤子、撬棍、小抹子、毛竹片、放线尺、脚手架、经纬仪、水准仪、挖掘机、运输车辆、打夯机等。

二、组织实施

①将学生分成5 个小组,以小组为单位进行假山施工;

②按下列施工步骤完成施工任务:

定点放线、挖槽、基础施工、拉底、中层施工、勾缝、收顶与做脚。

三、训练成果

①每人完成一份训练报告,并参照上述任务考核进行评分;

②根据假山构造设计要求,完成施工。

拓展提高

FRP 假山施工工艺

FRP(Fiber Glass Reinforced Plastics)是玻璃纤维强化树脂的简称,它是由不饱和聚酯树脂与玻璃纤维结合而成的一种重量轻、质地韧的复合材料。不饱和聚酯树脂由不饱和二元羧酸与一定量的饱和二元羧酸、多元醇缩聚而成。在缩聚反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体配成黏稠的液体树脂,俗称玻璃钢。

一、FRP 工艺的特点

(1)优点 成型速度快,质薄而轻,刚度好,耐用,价廉,方便运输,可直接在工地施工,适用于异地安装。

(2)存在的主要问题 树脂液与玻纤的配比不易控制,对操作者的要求高;劳动条件差,树脂溶剂为易燃品;工厂制作过程中有毒和气味;玻璃钢在室外强日照下,受紫外线的影响,易导致表面酥化,寿命为20—30年。

二、FRP 塑山施工程序

泥模制作→翻制石膏→玻璃钢制作→模件运输→基础和钢骨架制作→玻璃钢(预制件)元件拼装→修补打磨、油漆→成品。

(1)泥模制作 按设计要求制作泥模。一般在(1∶15)～(1∶20)的小样基础上制作。泥模制作应在临时搭设的大棚(规格可采用50 m×20 m×10 m)内进行。制作时要避免泥模脱落或冻裂。因此,温度过低时要注意保温,并在泥模上加盖塑料薄膜。

(2)翻制石膏 一般采用分割翻制,这主要是考虑翻模和今后运输的方便。分块的大小和数量根据塑山的体量来确定,其大小以人工能搬动为好。每块要按一定的顺序标注记号。

(3)玻璃钢制作 玻璃钢原料采用191 号不饱和聚酯及固化体系,一层纤维表面毯和五层玻璃布,以聚乙烯醇水溶液为脱模剂。要求玻璃钢表面硬度大于34,厚度4 cm,并在玻璃钢背面粘配钢筋。制作时注意预埋铁件以便供安装固定之用。

(4)基础和钢骨架制作 基础用钢筋混凝土,基础大小根据山体的体量确定。框架柱梁可用槽钢焊接,根据实际需要选用,必须确保整个框架的刚度与稳定。框架和基础用高强度螺栓固定。

(5)玻璃钢(预制件)元件拼装 根据预制大小及塑山高度先绘出分层安装剖面图和立面分块图,要求每升高1～2 m 就要绘一幅分层水平剖面图,并标注每一块预制件4 个角的坐标位置与编号,对变化特殊之处要增加控制点。然后按顺序由下往上逐层拼装,做好临时固定。全部拼装完毕后,由钢框架伸出的角钢悬挑固定。

(6)打磨、油漆 接装完毕后,接缝处用同类玻璃钢补缝、修饰、打磨,使之浑然一体。最后用水清洗,罩以相应颜色玻璃钢油漆即成。