大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》是中建三局建設工程股份有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是胡宗鐵、顧晴霞、何穆、徐均、劉宏林；適用範圍是琉璃瓦、陶土瓦的仿古建築，工業與民用建築坡屋面和頂屋面"平改坡"改造的工程施工。

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》主要的工法特點是四坡屋面的承重結構為C35.S8現澆鋼筋混凝土梁板體系；用雙股18號銅絲將琉璃瓦逐塊綁紮固定在焊接鋼筋網片上；控制對每條瓦壟的中線標高；自製運料小滑車運輸琉璃瓦和砂漿；自製掛架勢斜坡平台。

2008年1月31日，《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法
• 工法編號： YJGF143-2006
• 完成單位：中建三局建設工程股份有限公司
• 主要完成人：胡宗鐵、顧晴霞、何穆、徐均、劉宏林
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）

形成原因

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的形成原因是：

琉璃瓦或青瓦坡屋面是中國延續了幾千年的傳統屋面形式。坡屋面的瓦由陶土製做成型、陰乾後燒制而成；琉璃瓦還要在燒成的瓦坯表面上塗一層彩色釉，再經高溫燒結。琉璃瓦表面緻密、光亮、色彩華貴，採用琉璃瓦也是一種地位的象徵。因此，琉璃瓦坡屋面成為重要古建築的代表形式。坡屋面以其排水好、隔熱保溫優良和造型豐富，截至2005年，在中國公共建築、住宅建築建築中得到了較為廣泛的套用。

湖北省博物館是湖北省的標誌性建築，主要展館有編鐘館、楚文化館、綜合陳列館。編鐘館由外單位於20世紀80年代建成，建成後因坡屋面漏水、琉璃瓦多處大面積下滑等事故，造成了經濟損失和不良社會影響。中建三局建設工程股份有限公司承接到楚文化館和綜合陳列館的工程後，考慮到大面積四坡屋面坡度陡、面積大（水平夾角38.66°，楚文化館2400平方米，綜合陳列館9000平方米），構造複雜（圖1、圖2）。要在陡峭的斜面上展開大面積施工掛琉璃瓦有極大難度；更由於館藏大量國寶級文物，必須要確保琉璃瓦屋面不滲不漏、保溫良好。因此，陡峭琉璃瓦屋面施工成為湖北省博物館擴建工程施工技術的主要難點和重點，需要開展相關項目的技術攻關，才能保證各道工序的質量完全符合設計要求；同時需要有綜合性的技術突破，才能保證使用功能和耐久性，才能準確體現重要公共建築的建築藝術效果。

工法特點

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的工法特點是：

1.四坡屋面的承重結構為C35.S8現澆鋼筋混凝土梁板體系，琉璃瓦用水泥石灰混合砂漿坐漿鋪設在屋面板上。鑒於前期形狀與楚文化館相同的編鐘館屋面琉璃瓦施工教訓，在陡峭的混凝土板面設定柔性防水層，大面積的琉璃瓦在陡峭的屋面上的滑移問題難以解決。因此必須要有可靠的措施，保證屋面在直接承受日曬夜露、風霜雨雪的作用、劇烈的溫濕度變化的作用下，保持琉璃瓦不鬆動、不下滑、不翹起、不裂不漏。湖北省博物館擴建工程通過與設計協商，在不設定柔性防水層的情況下，採取屋面構造綜合最佳化措施，保證屋面防水功能和使用年限，使之達到一類屋面防水要求。

（1）由於屋面不能設定柔性防水層，屋面坡度必須準確、檐溝、脊溝的防水構造措施必須可靠，確保排水順暢；設定有足夠剛度的掛瓦鋼筋網，鋼筋網與澆築屋面板的對拉螺桿焊接固定，形成固定琉璃瓦的掛瓦骨架，將瓦與屋面結構固定，防止琉璃瓦滑移。

（2）用雙股18號銅絲將琉璃瓦逐塊綁紮固定在焊接鋼筋網片上。

（3）用水泥石灰混合砂漿坐灰，將琉璃瓦坐實找平、並將銅扎絲全部埋入砂漿中封閉嚴實。

（4）大坡度琉璃瓦屋面採用內保溫措施，將保溫材料設在屋面混凝土板底，保溫材料的骨架用澆築屋面板的對拉螺桿固定。由於對拉螺桿也是固定掛瓦鋼筋網的預件，安裝保溫材料時必須小心操作。

2.控制對每條瓦壟的中線標高，保證瓦屋面線條清晰美觀、坡面平順、排水順暢。

3.通過對琉璃瓦驗收、分選，控制琉璃瓦的質量，並使大面上色澤基本一致，外表美觀。

4.自製運料小滑車運輸琉璃瓦和砂漿，解決坡屋面材料運輸困難和減少損耗。

5.自製掛架勢斜坡平台，確保施工人員行走和操作安全、舒適。

6.科學的最佳化施工工藝流程、選擇有效的成品保護措施。

操作原理

適用範圍

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》適用於琉璃瓦、陶土瓦的仿古建築，工業與民用建築坡屋面和頂屋面“平改坡”改造的工程施工。

工藝原理

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.在大坡度屋面上大面積鋪設琉璃瓦，必須確保瓦與屋面不產生相對滑移，因此要有可靠的構造措施將琉璃瓦牢固固定。湖北省博物館綜合陳列館採用退火銅絲將琉璃瓦固定在穿出混凝土屋面板的大量密布的預埋件上，採用水泥混合砂漿將琉璃瓦直接坐砌在設定於自防水現澆鋼筋混凝土上的防水砂漿找平層上，通過採取綜合構造措施防止琉璃瓦滑移，改變和最佳化了琉璃瓦下設定防水卷材的傳統工藝做法。

2.在大坡度屋面上大面積鋪設琉璃瓦，必須確保琉璃瓦屋面不開裂、不滲漏，因此要採取可靠的構造措施保證琉璃瓦屋面的防水功能。湖北省博物館綜合陳列館琉璃瓦屋面通過設定大坡度的現澆鋼筋混凝土結構自防水層、防水砂漿找平層和大坡度的優良琉璃瓦面層，通過綜合構造措施，確保琉璃瓦屋面不開裂、不滲漏，有效地保證屋面防水功能、提高屋面防水的使用年限，使之達到一類屋面防水的要求。

3.大面積大坡度琉璃瓦坡屋面必須確保屋面的保溫隔熱效果，因此要有可靠的構造措施保證屋面的保溫隔熱功能。湖北省博物館綜合陳列館琉璃瓦屋面採用屋面板留設的對拉螺桿形成的骨架將保溫材料固定在現澆鋼筋混凝土坡屋面板板底，保證了屋面的保溫隔熱功能。

施工工藝

• 工藝流程

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的施工工藝流程見圖3。

圖3 施工工藝流程圖

操作要點

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的操作要點如下：

一、鋼筋混凝土屋面板基層處理

混凝土表面按間距5厘米×5厘米鑿毛，鑿除明顯超高部分混凝土。

二、水泥砂漿找平層施工

找平層施工方法、質量要求與一般混凝土面砂漿找平相同。該工程的控制要點是坡度正確、大面平整度符合要求、不空鼓、不開裂，表面壓實抹平、搓毛，表面成均勻毛面；留出固定掛瓦鋼筋網片的對拉螺栓端頭。

1.找平層上設分格縫

用上寬下窄的楔形小木方作分格條，留出寬20毫米，深度同抹灰厚度的分格縫。分格縫既有控制找平層標高和平整度的作用，又有控制裂縫的誘導縫作用，其間距控制在6米×6米以內。

2.找平層儘量安排在晴朗無風天氣施工，施工氣溫不低於5℃，雨雪天氣禁止施工，防止受凍。特別要注意保濕養護，夏季要避免暴曬和高溫時段施工，終凝前要注意防止水分大量散失出現塑性裂縫，終凝後要注意及時小水慢淋保濕，防止出現失水空鼓、開裂。

三、現場排版分線

1.排版原則

（1）瓦壟的中心間距為250毫米，即：琉璃瓦底瓦及筒瓦中心間距均為250毫米。按屋面瓦水平方向（每壟）必須為整瓦，屋脊的泄水孔必須對準底瓦中心的原則。

（2）在脊溝部位分線時，需確定陰角脊溝瓦寬度，再進行底瓦水平分格（壟）。

（3）調節天溝處筒、底瓦伸入天溝的長度，一般不超過70毫米，保證正屋脊處為整瓦、屋脊壓帶條及群色條交圈為整體的原則，彈出每塊底瓦的上邊線。

（4）力求不出現斷頭瓦。

根據上述原則確定底瓦之間及筒瓦之間的搭接長度，並根據現場琉璃瓦實物略作微調。

2.“標準壟”現場排版：按排版原則，結合屋面結構的實際尺寸誤差情況排版分線，先在找平層上用墨線彈出泄水管及陰角部位底瓦的中心位置。以屋面中心泄水口處3壟底瓦2壟筒瓦、正脊與斜脊交會處2壟底瓦1壟筒瓦、與大屋面連線的屋面中心線處2壟底瓦1壟筒瓦、其他每隔12米處2壟底瓦1壟筒瓦以及脊溝處陰角瓦作為標準壟（圖4、圖5）。標準壟先施工，標準壟的瓦鋪砌完畢後，有作為施工段劃分和大面積鋪貼琉璃瓦“標筋”的作用。

圖4 鋪砌琉璃瓦的標準壟布置示意圖

圖5 脊溝構造示意圖

標準壟施工前應進行現場預排，調整檐溝、脊溝處勾頭瓦的起始位置（外伸長度），見圖6，保證與脊瓦相交處底瓦和筒瓦不出現8分以下瓦，然後用墨線彈出每壟、每一塊底瓦沿坡面的上邊線位置及每一壟底瓦順坡向的中心線。

排版分線完畢後應由有關方面共同驗收後進行下道工序。

圖6 檐溝構造

四、鋼筋網的焊接及防鏽處理

1.鋼筋網片按掛瓦的水平方向鋼筋Φ8@200；順坡向的鋼筋Φ8@500，用E43焊條焊成3000×3000大小的預製網片，每個鋼筋相交點必須焊接牢固，驗收後除銹、刷兩道防鏽漆。

2.鋼筋網片根據琉璃瓦的排版布置。順坡向鋼筋在下緊貼坡屋面砂漿找平層，掛瓦水平鋼筋布置在底瓦上邊線以的2~3厘米處，每排底瓦有一道水平掛瓦鋼筋。@500的順坡向鋼筋宜放在筒瓦位置為好，校正位置後將順坡向鋼筋與每個對拉螺桿接點焊接牢固。

3.鋼筋網片焊接完畢後，將高出網片的對拉螺桿用氧割除，保留有標高標識的對拉螺桿。割除時應注意不可燒傷找平層。

4.鋼筋網片焊接節點處補刷兩道紅丹漆。塗刷時不得污染找平層表面。

五、鋪砌琉璃瓦

1.標準壟琉璃瓦鋪

“標準壟”瓦的鋪砌是底瓦和筒瓦逐壟由天溝處勾頭瓦開始依次向上鋪貼至屋脊處。鋪砌的施工順序：底瓦句頭→底瓦→簡瓦勾頭→簡瓦→壓帶條→群色條。

2.“標準壟”將每一個坡面分隔成了若干個工作面，“標準壟”之間的工作面分別進行施工。

3.施工方法

琉璃瓦鋪貼用1:2:4水泥石灰砂漿坐砌，18號雙股銅絲綁紮，在掛瓦鋼筋網的橫向Φ8鋼筋上纏繞不少於3圈。

4.施工工藝

掛瓦前一天應將要用的琉璃瓦用水浸泡濕潤，施工前2小時拿出晾乾表面才能使用。施工前基層應打掃乾淨，適當灑水潤實表面，並保持基層清潔。

通過運料滑車和運輸通道轉運材料，施工人員通過麻繩軟梯及斜坡式掛架平台上下坡屋面進行施工。

①底瓦施工

底瓦的施工應逐隴自下而上進行。由下部天溝處開始。根據排版分線標記，在要鋪溝頭瓦的屋面鋪設10毫米厚砂漿，然後把穿好銅絲的溝頭瓦按位置坐砌固定，瓦上口底面套用橡皮錘敲打、擠實砂漿、使瓦底與找平層貼緊，並將銅絲與預留鋼筋網片綁紮牢固，再微調瓦的位置使與排版位置吻合（圖7）。

圖7 掛瓦示意圖

溝頭底瓦鋪貼後，根據排版分線標記鋪貼底瓦先在要鋪底瓦的屋面鋪設10毫米厚砂漿，再把穿好銅絲的底瓦按位置座砌固定，以底瓦底面的凸槽線抵緊下部已貼瓦片為準，與下部已貼瓦片搭接、貼緊，用橡皮錘敲打底瓦上表面、擠實砂漿、使瓦底與找平層貼緊，並將銅絲與鋼筋網片綁紮牢固，再微調瓦的位置與排版位置吻合。該壟底瓦鋪貼至屋脊處後，將兩壟底瓦之間空隙用砂漿填實。陰溝瓦的施工同底瓦。

底瓦鋪貼至斜陰角、斜陽脊處時，應根據左右方向不同選擇異形斜底瓦鋪貼，如斜底瓦尺寸偏小不能滿足現場要求，應由廠家依據現場尺寸加工處理，如斜底瓦尺寸偏大不能滿足現場要求，應依據實際尺寸對斜底瓦進行切割及打磨。

②筒瓦施工

兩隴底瓦鋪貼完畢後進行筒瓦的鋪貼。筒瓦的施工仍由天溝處溝頭瓦開始，自下而上逐壟進行。筒瓦勾頭的起始位置應緊貼底瓦勾頭擋板。首先將穿好銅絲的筒瓦溝頭底面滿抹砂漿，然後根據位置扣在兩隴底瓦之間擠壓固定，筒瓦底面與底瓦之間不留縫隙，再把銅絲與預留鋼筋網綁紮牢固，並調節定位，最後將筒瓦與底瓦之間的縫隙用砂漿塞滿，用Φ6鋼筋棍搗實。

筒瓦的施工與筒瓦溝頭類似，起始位置應與下部筒瓦上口插榫抵緊，其他工序同筒瓦溝頭施工，自下而上將該隴筒瓦鋪貼至屋脊處。斜脊處應根據現場實際尺寸進行切割，確保筒瓦與屋脊斜脊結合嚴密。

③當溝、壓帶條及群色條的施工

當溝、壓帶條及群色條是屋脊處琉璃瓦收口構件。當溝瓦施工之前應按底瓦位置、標高以及天溝找坡後的標高按間距2米用機械鑽孔後埋不鏽鋼管泄水孔，泄水孔不鏽鋼管一直穿通正當溝到底瓦上方，管周邊採用灌漿料填實。

當溝瓦分為斜當溝和正當溝，分別用於斜屋脊和正屋脊處。當溝瓦採用砂漿貼上在屋脊樑側面。當溝瓦的中距、大小、曲率尺寸必須與筒瓦瓦壟匹配，如當溝瓦尺寸偏差不能滿足現場要求時，應由廠家依據現場尺寸加工，依據實際尺寸對當溝瓦進行切割及打磨。斜當溝和正當溝上口應相互交圈，正脊處當溝瓦上口應水平，斜當溝上口應順直，表面平整。

壓帶條採用砂漿貼上在屋脊樑側面、當溝瓦上口，貼上時應注意斜脊順直、正脊保證水平，凸出屋脊側面的寬度保持一致。壓帶條之間接長。用鋼暗銷連線，詳見圖2。

群色條採用砂漿貼上在壓帶條上口的屋脊樑側面，質量要求同壓帶條。群色條內設通長6鋼筋，並用砂漿塞實，保持其整體性見圖8。

圖8 屋頂排水口示意圖

六、琉璃瓦勾縫

琉璃瓦及其配件施工完畢後，筒瓦之間、筒瓦與底瓦之間、瓦與當溝之間等接口處均應採用801膠水調白水泥並摻入琉璃瓦面釉色澤一致的顏料的水泥漿擦縫。擦縫完成後應立即用棉紗擦淨琉璃瓦表面殘留的水泥漿，保持瓦面整體清潔美觀。

七、琉璃瓦養護及成品保護

琉璃瓦施工完畢，砂漿終凝後立即進行灑水保濕養護14天。

安裝屋脊乾掛石材的鋼骨架或其他鋼骨架需要焊接時，套用不燃物將琉璃瓦面覆蓋，防止焊接火花或熔渣損壞琉璃瓦。必須經過或在瓦面上放置重物時，要在瓦面上鋪跳板、跳板與瓦之間墊放足夠厚度的草袋柔軟材料，防止損壞瓦面。

屋面施工期間及施工完畢後，非工作人員一律禁止進入，進入屋面的人員必須穿軟底鞋。

勞動組織

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》勞動力統計見表1（不包括屋面找平及找平前各道工序用工）。

材料設備

一、材料性能

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》材料性能如下：

1.琉璃瓦及配件的類型（表2）。

2.琉璃瓦尺寸誤差按產品說明書控制。不得有缺楞掉角、裂縫、瓦面缺釉。

3.有釉板瓦、有釉筒瓦及表1所列各類配件的抗彎曲性能、吸水率、抗凍性、耐急冷急熱性指標符合JC 709-1998中有釉板瓦、有釉筒瓦要求。見表3：

4.扎絲：應有足夠的強度和韌性、較好的耐久性。一般宜採用經過退火處理的18號銅絲。

5.水泥石灰混合砂漿：石灰膏套用熟化7天以上的成品，砂採用中砂，篩去5毫米以上顆粒；按重量比配製，拌合後3小時內必須使用完畢。

二、坡屋面材料運輸採用自製滑車

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》坡屋面材料運輸採用自製滑車（表4）。

質量控制

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的質量控制要求如下：

一、找平層質量標準及檢驗方法

1.主控項目：使用的材料品種、質量必須符合要求，各層之間，及找平層與基體之間必須粘結牢固、無脫層、空鼓，面層無起砂和裂縫（風裂除外）等缺陷。

2.一般項目：表面光滑、潔淨，接槎平整，線條順直清晰。允許偏差：表面平整5毫米，用2米尺及塞尺檢查。

二、琉璃瓦質量標準及檢驗方法

1.主控項目：使用的材料品種、質量必須符合要求。屋面排水通暢，無滲水現象。瓦與基體之間必須粘結牢固、無脫層、空鼓等缺陷。檢驗方法：琉璃瓦屋面施工完畢後應進行淋水試驗，淋水時間為2小時，在屋面底面觀察應無滲水跡印。

2.一般項目：表面光滑、潔淨，色澤均勻，瓦片排列整齊，線條順直清晰，接縫嚴密。檢驗方法：目測。

安全措施

採用《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.坡屋面操作人員正確佩戴安全帽、安全帶，穿軟底鞋。

2.坡屋面外架與天溝同高，滿鋪腳手板，外架設1.5米高欄桿，掛安全網、全封閉（圖9）。

3.材料運輸採用自製小滑車運至屋頂迴廊，通過屋頂迴廊運送至各工作面，快捷安全。

4.大坡度斜屋面上設麻繩軟梯供人員上下；鋪瓦操作位置，利用焊接牢固的掛瓦鋼筋網，臨時拴掛材料擱架（圖10）。

環保措施

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的環保措施如下：

1.砂漿攪拌場地應平坦堅硬，並有良好的排水條件，應設定集水坑和沉澱池，現場污水經化驗符合標準要求後方可排放到市政管道中，其場地要求還應符合建築安全管理規定和國標的有關規定（包括沉澱池、污水池、揚塵、施工噪聲控制等）。

2.屋面琉璃瓦施工時的廢棄物應及時清運，保持工完料盡場地清，保證現場的整潔、乾淨，每一道工序完成以後，應按要求對施工中造成的污染進行認真的清理，前後工序應辦理文明施工交接手續。

效益分析

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的效益分析如下：

一、技術經濟效益

①實現建築造型多樣化，大坡度琉璃瓦屋面的合理選用，體現了傳統建築的魅力，展示出建築的獨特風采。

②大坡度琉璃瓦屋面排水良好，不需作卷材防水層，減少了構造層次，節約了材料費用、施工費用和卷材防水層維修費用。

③屋面掛瓦鋼筋網、銅扎絲的設定和連線方式，確保了大坡度、大屋面的琉璃瓦與混凝土基層連線牢固，不會發生滑移。琉璃瓦下滿座的水泥石灰混合砂漿能有效地防止銅扎絲鏽蝕；砂漿的強度適宜，保證了瓦鋪砌嚴實不易破損。上述措施都是有利於保證屋面結構耐久性的有效的構造措施。

④採用自製運料滑車運輸砂漿、琉璃瓦及其他小配件，解決了大坡度屋面上大量易碎材料的垂直和水平運輸難題，降低了操作人員的勞動強度、減少了材料和成品的損耗。

二、社會效益

在外單位施工的與楚文化館同樣規模、形制的編鐘館屋面工程失誤的背景下，如何解決大面積、大坡度琉璃瓦屋面不裂、不漏、不滑移的問題是業主和社會的期待和要求。湖北省博物館擴建工程通過與設計協商採取綜合構造措施和先進施工方法，妥善地解決上述難題，屋面的質量和耐久性比設計預期的更好，得到了社會的好評。開發的工法可對類似工程的施工提供了借鑑。

套用實例

《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》的套用實例如下：

湖北省博物館（圖11）位於武漢市武昌區東湖路156號，是國家級重點博物館，館藏大量珍貴的國寶級文物。楚文化館和綜合陳列館的建成，完成了博物館展館的整體布局，採用大面積、大坡度（38.66°）、重檐四坡水琉璃瓦屋面。

圖11 湖北省博物館全景

楚文化館為二重檐屋面，建築高度19.18米，屋面面積2400平方米，於2002年12月8日開工，2005年12月16日竣工。綜合陳列館為三重檐屋面，建築高度37.85米、屋面面積9000平方米，於2004年2月8日開工，屋面琉璃瓦於2005年10月份竣工。

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《大面積大坡度屋面琉璃瓦施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。