浅谈古建混凝土预制构件的可行性分析

中国古代建筑是以木构架为主的一种结构方式，随着历代建筑艺术的发展演变，如今较多的仿古建筑都是以钢筋混凝土结构为主。斗拱、雀替、假梁头、垂柱头等古建筑构件形式现已演变为预制混凝土构件。斗拱体系（由斗、拱、升、昂、翘等结构构件组成）是其特有的形式，作用是用来支撑屋檐，在屋顶和梁柱之间起着过渡作用。斗拱已失去了其原有的功能变为装饰品。它用混凝土预制，通过预埋铁件焊接等方式，与墙 梁（檐檩 额枋）柱连接固定。对照（清式营造则例），按斗拱构件 如坐斗，正心瓜拱，正心万拱，翘，昂，外拽瓜拱，蚂蚱头......分别用混凝土光模制作。然后，在需要安装斗拱的地方，用高强度粘接剂把构件拼接粘接成完整的斗拱。在混凝土假檐檩底预埋铁件，与斗拱顶部的挑檐枋连接。在蚂蚱头和最下一个昂的靠墙面，分别预埋铁件，与墙面连接。

　　在这里通过力学性能、耐久性、施工周期、工程造价、外观、环保节能方面六方面进行比较，阐述混凝土预制构件的可行性分析。

　　1 力学性能比较

　　斗拱由古建筑中的受力件彻底变成了装饰件，雀替、垂柱头等预制构件为装饰构件，不承受任何荷载。并且预制构件采用钢筋混凝土构件，混凝土强度等级在C20以上，保证了强度及稳定性。故这些构件使用混凝土预制，能够满足承载力及稳定性，在力学性能方面可行。

　　2 耐久性分析

　　在近二三十年中，仿古建筑的设计建造也经历了一个发展变化的过程。开始时，人们是完全按照古代木构建筑的材料和技术，建造一些木结构的园林、寺庙、住宅。随着时间的推移以及由于对木材过量采伐带来的森林植被破坏，采用木材建造仿古建筑已不符合环境保护和可持续发展战略的要求，于是便产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、防虫蛀等性能差。大木构件制作的古建筑在一定期限之后需要进行维修更新。

　　钢筋混凝土材料有防腐、防火、防虫蛀、抗震和节省后期维修费用等优点。而且由于混凝土构件都是通过支模板浇注成型的，有非常好的可塑性，可以做出各种形状的构部件。

　　3 施工周期可行性分析

　　预制构件制作时，首先先制作构件的模板，可以反复利用。根据工程的预制构件的多少及进度安排，本工程可以按照进度计划和每层所需的预制构件数目制作预制构件模板。为了配合土建施工队伍的进度，不影响施工进度，分析计算制作预制构件的模板数量。在施工时，安排专业的人员进行预制构件的制作，在工程需要之前已经成型堆放在指定位置。当工程需要时，可以直接取来进行安装。施工周期可以灵活掌握，根据施工进度进行调整，在总进度中此工序成为非关键工序。木结构构件需要把每个构件全部加工成型，在需要时逐一安装。木结构制作不能反复利用，只能一次使用，具有耗材、费工的缺点。

　　钢筋混凝土现浇构件：此类仿古小型构件形状小而奇特，工艺复杂。现浇时，需要与相连接构件一起施工，而此类小型构件支模、绑扎安装钢筋等工序相当复杂，这样就影响了整个工作面的进度。另一个原因：现浇需要的模板在拆模时绝大部分将会被损坏，即一次性使用，也是具有耗材、费工的缺点。

　　4 工程造价方面分析

　　预制构件：由于预制构件的模板可以反复利用，降低了材料成本，混凝土材料成本和构件安装费用和其他施工方案相比工程造价低。

　　木质构件：木材材料成本价格昂贵，进行加工工艺复杂，用工多，总体讲，工程造价高。

　　钢筋混凝土现浇构件：此种方法有两点影响造价，一是施工是在高空进行，工效降低，也相对影响施工质量；二是模板基本为一次性使用，耗费材料，加大材料成本费用。工程造价偏高。

　　5 仿古构件的外观可行性分析

　　混凝土预制构件与传统工艺木构件经油漆彩绘后外观是一样美观的，而且斗拱预制安装也具有整体性。散斗及横拱采用预制砼，保证斗拱的整体性，由于散斗与横拱及拱眼连体预制，重量大，安装不方便，我们把散斗、横拱、拱眼均分开予制，用铁件连接。铁件应凹进砼内30mm。安装：安装前先在斗板及替木上弹水平控制线，然后在地面组装拼好，无误后方可安装。安装时拉通线安装，逐一焊接，焊接完毕，用水泥砂浆，把铁件凹陷处抹平。

　　6 环保、节能方面可行性分析

　　木材：在近二三十年中，仿古建筑的设计建造也经历了一个发展变化的过程。开始时，人们是完全按照古代木构建筑的材料和技术，建造一些木结构的园林、寺庙、住宅。随着时间的推移以及由于对木材过量采伐带来的森林植被破坏，采用木材建造仿古建筑已不符合环境保护和可持续发展战略的要求，于是便产生了用其他建筑材料代替木材建造仿古建筑的做法。

　　预制钢筋混凝土：模板具有循环性、可再利用性。混凝土及钢筋原材相对而言，较丰富。总体讲，预制钢筋混凝土方案具有环保、节能的优点。

　　综上所述，从力学性能、耐久性、施工周期、工程造价、外观、环保节能六方面可以证明仿古混凝土预制构件的可行性。为了保护环境和可持续发展，仿古混凝土预制构件应该广泛推广使用。