塑山施工技巧及注意事项

知识点:了解塑山工程的基础知识,掌握塑山工程施工的工艺流程和验收标准。

能力点:能根据施工图进行塑山工程的施工、管理与验收。

任务描述

岭南地区的园林中常用人工方法塑石或塑山,这是因为当地原来多以英德石为山,但英德石很少有大块料,所以也就改用水泥材料来人工塑造山石。做人造山石,一般以铁条或钢筋为骨架做成山石模胚与骨架,然后再用小块的英德石贴面,贴英德石时注意理顺皴纹,并使色泽一致,最后塑造成的山石也比较逼真。

某公园要做一塑山,其施工图分别为:塑石假山施工平面图(图6.16),塑石假山施工立面图(图6.17)塑石假山施工结构图(图6.18)。根据塑山结构设计要求,正确进行假山施工。希望通过学习能够熟读人工塑造山石施工图纸,正确指导人工塑造山石工程施工。

图6.16　塑石假山平面图

图6.17　塑石假山立面图

图6.18　塑石假山结构图

任务分析

人工塑造山石是指以天然山岩为蓝本,采用混凝土、玻璃钢等现代材料和石灰、砖石、水泥等非石材料经雕塑艺术和工程手法人工塑造的假山或石块。其施工步骤为:基础放样、基槽开挖、基础施工、骨架设置、钢丝网铺设、打底塑形、塑面、设色。具体应解决好以下几个问题:

①正确认识大树古树移植施工图,准确把握设计人员的设计意图。

②能够利用大树古树移植的知识编制切实可行的大树古树移植施工组织方案。

③能够根据大树古树移植的施工特点,进行有效的施工现场管理、指导工作。

④做好大树古树移植的成品修整和保护工作。

⑤做好大树古树移植工程竣工验收的准备工作。

任务咨询

一、人工塑造山石的概念及特点

1)人工塑造山石的概念

这是除了运用各种自然山石材料堆掇外的另一种施工工艺,这种工艺是在继承发扬岭南庭园的山石景园艺术和灰塑传统工艺的基础上发展起来的,具有用真石搬山、置石同样的功能,北京动物园的狮虎山、哈尔滨太阳岛的假山即由此工艺塑造而成,如图6.19 和图6.20所示。

图6.19　北京动物园狮虎山

图6.20　哈尔滨太阳岛人工塑造山

2)人工塑造山石的特点

(1)优点

①好的塑山无论在色彩上,还是在质感上都能取得逼真的石山效果,可以塑造较理想的艺术形象,雄伟、磅礴、富有力感的山石景,特别是能塑造难以采运和填叠的原型奇石;

②人工塑造山石所用的砖、石、水泥等材料来源广泛,取用方便,可就地解决,无须采石、运石之烦,故在非产石地区非常适用此法建造假山石;

③人工塑造山石工艺在造型上不受石材大小和形态的限制,可以完全按照设计意图进行造型,并且施工灵活方便,不受地形、地物限制,在重量很大巨型山石不宜进入的地方,如室内花园、屋顶花园等,仍可塑造出壳体结构的、自重较轻的巨型山石;

④人工塑造山石采用的施工工艺简单、操作方便,所以塑山工程的施工工期短,见效快;

⑤可以预留位置栽培植物,进行绿化等。

(2)缺点

①由于山的造型、皴纹等细部处理主要依靠施工人员的手工制作,因此对于塑山施工人员的个人艺术修养及制作手法、技巧要求很高;

②人工塑造的山石表面易发生皲裂,影响整体刚度及表面仿石质感的观赏性;

③面层容易褪色,需要经常维护,不利于长期保存,使用年限较短。

二、人工塑造山石的分类

人工塑造山石根据其结构骨架材料的不同可分为:钢筋结构骨架塑山和砖石结构骨架塑山两种。

1)钢筋结构骨架塑山

以钢材、铁丝网作为塑山的结构骨架,适用于大型假山的雕塑、屋顶花园塑山等,其结构如图6.21所示。

先按照设计的造型进行骨架的制作,常采用直径为10～12 mm 的钢筋进行焊接和绑扎,然后用细目的铁丝网罩在钢骨架的外面,并用绑线捆扎牢固。做好骨架后,用1∶2水泥砂浆进行内外抹面,一般抹2～3 遍,使塑造的山石壳体厚度达到4～6 cm即可,然后在其外表面进行面层的雕刻、着色等处理。

图6.21　钢筋结构骨架塑山

图6.22　砖石结构骨架塑山

2)砖石结构骨架塑山

以砖石作为塑山的结构骨架,适用于小型塑山石,其结构如图6.22所示。

施工时首先在拟塑山石土体外缘清除杂草和松散的土体,按设计要求修饰土体,沿土体外开沟做基础,其宽度和深度视基地土质和塑山高度而定,接着沿土体向上砌砖,砌筑要求与挡土墙相仿,但砌筑时应根据山体造型的需要而变化,如表现山岩的断层、节理和岩石表面的凹凸变化等。再在表面抹水泥砂浆,修饰面层,最后着色。其塑形、塑面、设色等操作工艺与钢骨架塑山基本相同。

实践中,人工塑造山石骨架的应用比较灵活,可根据山形、荷载大小、骨架高度和环境的情况不同而灵活运用,如钢筋结构骨架、砖石结构骨架混合使用,钢骨架、砖石骨架与钢筋混凝土并用等形式。

任务实施

一、施工准备

(1)现场准备 在工程进场施工前派有关人员进驻施工现场,进行现场的准备,其重点是对各控制点、控制线、标高等进行复核,做好“四通一清”,本工程临时用电设施由业主解决,在现场设置二级配电箱,实现机具设备“一机、一箱、一闸、一漏”。施工用水接入点从现有供水管网接入,采用48 mm 钢管接至现场。场区内用水采用DN25 水管,局部地方采用软管,确保施工便捷,达到工程施工的要求。

(2)技术准备 组织全体技术人员认真阅读假山施工图纸等有关文件和技术资料,并会同设计、监理人员进行技术交底,了解设计意图和设计要求,明确施工任务,编制详细的施工组织设计,学习有关标准及施工验收规范。

(3)机具准备 根据施工机具需要量计划,按施工平面图要求,组织施工机械、设备和工具进场,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。

(4)材料准备 根据各项材料需要量计划,组织其进场,按规定地点和方式储存或者堆放。

确认砂浆、混凝土实际配合比、钢筋的原材料试验,取拟定工程中使用的砂骨料、石子骨料、水泥送配比实验室,制作设计要求各种标号砂浆、混凝土试验试块,由试验机械确定实际施工配合比。同时,根据设计使用的各种规格钢筋按规范要求取样,制作钢筋原材料试件、钢筋焊接试件,送试验室进行测试,符合设计要求后再行采购供应,并确定焊接施工的焊条、焊机型号等。

(5)人员准备 按照工程要求,组织相关管理人员、技术人员等,由于人工塑造山石假山工程的特殊性,要求技术工人必须具备较高的个人艺术修养和施工水平。

二、基础放样

图6.23　基础放样

假山施工首先是定位与放线,按照假山施工平面图中所绘的施工坐标方格网,如图6.16所示。一般选择与地面有参照的可靠固定点作为放线定位点,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,如图6.23所示。在每个交点处立桩木并在坐标点上打桩定点,假山水池放样要求较细致的地方,可在设计坐标方格网内加密桩点。然后以坐标桩点为准,根据假山平面图,用白灰在场地地面上放出边轮廓线。然后根据设计图中的标高设计,找出在假山北侧路面上的标高基准点±0.00,利用水准仪测设定出坐标桩点标高及轮廓线上各点标高,可以确定挖方区、填方区的土方工程量。

三、基槽开挖

基槽开挖前,对原土地面组织测量并与设计标高比较,根据现场实际情况,考虑降低成本,尽量不土方外运而就地回填消化。考虑基槽开挖的深度不大,在挖土时采用推土机、人工结合的方式进行,开挖基槽时,用推土机从两端或顶端开始(纵向)推土,把土推向中部或顶端,暂时堆积,然后再横向将土推离基槽的两侧,在机械施工挖不到的土方,配合人工随时进行挖掘,并用手推车把土运到机械挖到的地方,以便及时用机械挖走。挖方工程基本完成后,对挖出的新地面进行整理,要铲平地面,根据各坐标桩标明的该点填挖高度和设计的坡度数据,对场地进行找坡,保证场地内各处地面都基本达到设计的坡度。

在基槽开挖施工中应注意:挖基槽要按垫层宽度每边各增加30 cm工作面;在基槽开挖时,测量工作应跟踪进行,以确保开挖质量;土方开挖及清理结束后及时验收隐蔽,避免地基土裸露时间过长。

四、基础施工

在做假山基础时,应先将地基夯实,然后再按设计摊铺和压实基础的各结构层,只有做桩基础可以不夯实地基,而直接打下基础桩。基础施工完成后,要进行第二次定位放线。第二次放线应依据布置在场地边缘的龙门桩进行,要在基础层的顶面重新绘出假山的山脚线。同时还要绘出主峰、客山和其他陪衬山的中心点位置。如果山内有山洞,还要将山洞每个洞柱的中心位置找到,并打下小木桩标出,以便于山脚和洞柱柱脚的施工。

本工程基础施工主要为水池部分施工,根据施工结构图、假山水池剖面图,按照以下流程进行:

素土夯实→200 厚粗砂垫层→150 厚C10 垫层混凝土→底板钢筋绑扎、池壁竖筋预留→抗渗混凝土浇筑→养护→池壁绑扎钢筋→池壁浇混凝土→养护、拆模→SBS 卷材施工→100厚C10 混凝土保护层施工。

在基础施工时,须将给排水管道及电缆线路预埋管等穿插施工进行预埋,且要注意防腐。详细做法详见项目七中任务一水池喷泉工程施工。

五、骨架设置

人工塑造山石假山骨架可根据山形、体量和其他条件选择分别采用的基架结构,如砖基架、钢架、混凝土基架或者是三者的结合。本工程假山骨架采用的是钢骨架,如图6.18所示假山骨架示意图。(www.xing528.com)

用5 ×5 的角钢做假山骨架的竖向支撑,用3 ×3 的角钢做横向及斜向支撑,根据图6.16所示假山平面图及图6.17所示假山立面图所需的各种形状进行焊接,制作出假山的主要骨架,作为整个山体的支撑体系,并在此基础上进行山体外形的塑造,根据假山造型的细节表现,预先制作分块骨架,加密支撑体系的框架密度,使框架的外形尽可能接近设计的山体的形状,附在形体简单的主骨架上,变几何形体为凸凹的自然外形,如图6.24所示。

由于本工程的假山是与水景、水池结合应用,故在骨架制作完成后,对所有的金属构件刷防锈漆两遍。

六、钢丝网铺设

铺设钢丝网是塑山效果好坏的关键因素,绑扎钢筋网时,选择易于挂泥的钢丝网,需将全部钢筋相交点扎牢,避免出现松扣、脱扣,相邻绑扎点的绑扎钢丝扣成八字开,以免网片歪斜变形,不能有浮动现象。钢丝网根据设计要求用木锤和其他工具成型,如图6.25所示。

图6.24　塑山钢骨架设置

图6.25　钢丝网绑扎

七、打底塑形

塑山骨架及钢丝网完成后,在钢丝网上抹水泥砂浆,掺入纤维性附加料以增加表面抗拉的力量,可减少裂缝,水泥砂浆达到黏稠度易抹黏网的程度为好,然后把拌好的水泥砂浆用小型灰抹子在托板上反复翻动,抹灰时将水泥砂浆挂在钢丝网上,注意不要像抹墙那样用力,手要轻,要轻轻地把灰挂住即可,技巧主要是要用灰与网留有空间的力来完成。抹灰必须布满网上,最为重要的是各型体的边角一定填满抹牢,因为它主要起到形体力的作用,如图6.26所示。然后于其上进行山石皴纹造型。在配制彩色水泥砂浆时,颜色应比设计的颜色稍深一些,待塑成山石后其色度会稍稍变得浅淡,尽可能采用相同的颜色。

图6.26　打底塑形施工

以往常用M7.5 水泥砂浆作初步塑形,用M15 水泥砂浆罩面最后成型。现在多以特种混凝土作为塑形、成型的材料,其施工工艺简单、塑性良好。

八、塑面塑面是指在塑体表面进一步细致地刻画山石的质

感、色泽、纹理,必须表现出皴纹、石裂、石洞等。质感和色泽根据设计要求,用石粉、色粉按适当的比例配白水泥或普通水泥调成砂浆,按粗糙、平滑、拉毛等塑面手法处理。纹理刻画宜用“意笔”手法,概括简练;自然特征的处理宜用“工笔”手法,精雕细琢。这些表现完成主要技巧是用刮、劈、砍、抢等手段来完成,砍出自然的断层,劈出自然的石裂,刮出自然的石面,抢出自然的石纹,山石山体所表现的真实性与技法、技巧的运用有着密切的关系,同样是观察自然的结果,来源于自然山石的表现,如图6.27所示。

图6.27　塑面施工

塑面修饰重点在山脚和山体中部。山脚应表现粗犷,有人为破坏、风化的痕迹,并多有植物生长。山腰部分,一般在1.8～2.5 m 处,是修饰的重点,追求皴纹的真实,应做出不同的面,强化力感和棱角,以丰富造型。注意层次,色彩逼真。主要手法有印、拉、勒等。山顶,一般在2.5 m 以上,施工时做得不必太细致,以强化透视消失,色彩也应浅一些,以增加山体的高大和真实感。

九、设色

设色主要包括泼色工艺和甩点工艺两种。

(1)泼色工艺 这种工艺采用水性色浆,色浆的配比详见表6.1。一般调制3～4 种颜色,主体色、中间色、黑色、白色,颜色要仿真,可以有适当的艺术夸张,色彩要明快,调释后从山石、山体上部泼浇,几种颜色交替数遍,着色要有空气感,如上部着色略浅,纹理凹陷部色彩要深,直至感觉有自然顺条石纹即可,这个技巧需要通过反复练习才能掌握。

表6.1　色浆的配比表

续表

(2)甩点工艺 这是一种比较简单的工艺,采用这种工艺处理雕塑形体是比较简单和粗糙的,用甩点工艺来遮盖不经意的缺陷。最后可选用真石漆进行罩面,采用水性真石漆用水调释后,用喷枪、喷壶喷至着色后的山体上,主要作用是更能表现颜色的真实性,同时使颜色透进水泥层,来达到不掉色、防水的作用。

应注意光泽,可在石的表面涂还氧树脂或有机硅,重点部位还可打蜡。青苔和滴水痕的表现也应注意,时间久了,会自然地长出真的青苔。另外还应注意种植池的问题。种植池的大小应根据植物(含土球)总重量决定池的大小和配筋,并注意留排水孔。

由于新材料、新工艺的不断推出,打底塑形、塑面和设色往往合并处理。如将颜料混合于灰浆中,直接抹上加工成型。也有先在加工厂制作出一块块仿石料,运到施工现场缚挂或焊挂在基架上,当整体成型达到要求后,对接缝及石脉纹理进一步加工处理,即可成山。

十、养护

在水泥初凝后开始养护,要用麻袋片、草帘等材料覆盖养护,避免阳光直射,并每隔2～3 h浇水一次。浇水时,要注意轻淋,不能直接冲射。如遇到雨天,也应用塑料布等进行遮盖。养护期不少于半个月,在气温低于5 ℃时应停止浇水养护,采取防冻措施,如遮盖稻草、草帘、草包等。假山内部钢骨架等一切外露的金属构件每年均应做一次防锈处理。

十一、竣工收尾

①假山造型有特色,近于自然。

②假山的石纹勾勒逼真。

③假山内部结构合理坚固,接头严密牢固。

④假山的山壁厚度达到3～5 cm,山壁、山顶受到踹踢、蹬击无裂纹损伤。

⑤假山内壁的钢筋铁网用水泥砂浆抹平。

⑥假山表面无裂纹、砂眼,无外露的钢筋头、丝网线。

⑦假山山脚与地面、堤岸、护坡或水池底结合严密自然。

⑧假山上水槽出水口处呈水平状,水槽底、水槽壁不渗水。

⑨假山山体的设色有明暗区别,协调匀称,手摸不沾色,水冲不掉色。

任务考核

巩固训练

在某校园内,选择适当位置建造一处假山,用钢骨架与砖石骨架的混合骨架景石,并按工艺要求,在学校绿地内完成塑造施工。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,主要材料包括普通水泥、白水泥、石子、粗砂、中砂、细砂、钢筋、钢丝网、SBS 防水卷材、防水剂、铁红、铁黄、放线材料等。

主要的工具及设备包括斧头、钎子、铁锹、镐、挖掘机、运输车辆、打夯机、脚手架、经纬仪、水准仪、放线尺等。

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:

基础放样、基槽开挖、基础施工、骨架设置、钢丝网铺设、打底塑形、塑面、设色。

三、训练成果

①每人交一份训练报告,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

GRC 假山施工工艺

GRC(Glass Fiber Reinforced Cement)是玻璃纤维强化水泥的简称。它是将抗碱玻璃纤维加入到低碱水泥砂浆中硬化后产生的高强度的复合物。随着科技的发展,20 世纪80年代在国际上出现了用GRC 建造假山,为假山艺术创作提供了更广阔的空间和可靠的物质保证,为假山技艺开创了一条新路,使其达到了“虽为人作,宛若天开”的艺术境界。

一、GRC 工艺塑石的特点

①用GRC 建造假山石,石的造型、皱纹逼真,具岩石坚硬润泽的质感,模仿效果好。

②用GRC 建造假山石,材料自身质量轻,强度高,抗老化且耐水湿,易进行工厂化生产,施工方法简便、快捷、造价低,可在室内外及屋顶花园等处广泛使用。

③GRC 假山造型设计、施工工艺较好,可塑性大,在造型上需要特殊表现时可满足要求,加工成各种复杂形体,与植物、水景等配合,可使景观更富于变化和表现力。

④GRC 建造假山可利用计算机进行辅助设计,结束过去假山工程无法做到石块定位设计的历史,使假山不仅在制作技术,而且在设计手段上取得了新突破。

⑤具有环保特点,可取代真石材,减少对天然矿产及林木的开采。

二、GRC 建造假山程序

GRC 建造假山的制作主要有两种方法:一为席状层积式手工生产法;二为喷吹式机械生产法。现就喷吹式工艺进行简单介绍,其操作工艺流程为:

模具制作→假山石块制作→石块组装→表面处理→成品。

(1)模具制作 根据生产“石材”的种类、模具使用的次数和野外工作条件等选择制模的材料,常用模具的材料可分为软模(如橡胶膜、聚氨酯模、硅模等)和硬模(如钢模、铝模、GRC 模、FRP 模、石膏模等)。制模时应以选择天然岩石皱纹好的部位为本和便于复制操作为条件,脱制模具。

(2)GRC 假山石块的制作 将低碱水泥与一定规格的抗碱玻璃纤维同时均匀分散地喷射于模具中,凝固成型。在喷射时应随吹射随压实,并在适当的位置预埋铁件。

(3)GRC 的组装 将GRC“石块”元件按设计图进行假山的组装,焊接牢固,修饰、做缝,使其浑然一体。

(4)表面处理 主要是使“石块”表面具憎水性,产生防水效果,并具有真石的润泽感。