上层檐圆顶琉璃屋面、宝顶
圆顶屋面完工后(图2-1)。
图2-1上层檐琉璃屋面、宝顶
圆顶瓦面、宝顶拆除
先拆瓦面,后拆宝顶,方便测定圆顶屋面上、下圆盘的垂直高度;先拆盖瓦,后拆底瓦,渣土方便落地。拆除之前,瓦面底、盖瓦自下而上顺序编号、贴标签(图2-2)。
图2-2瓦面编号、贴标签
(1)圆顶瓦面拆除获取的数据:
圆屋面上口宝顶根处周长2.41米,屋面该位置简称“上圆盘”;檐头勾、滴下木瓦口外围周长22.32米,该位置以下简称“下圆盘”。
屋面囊17.5厘米,屋面斜直线长度3.6米,囊度=囊值0.175米÷斜直线3.7米×100%=4.86%;大连檐上瓦口的“碗口底”至琉璃宝顶座下盖瓦的实际高度1.73米(图2-3)。
图2-3圆顶上下圆盘垂直高度
(2)宝顶拆除获取的数据:宝顶高1.8米。
由于铜胎顶珠较重,为了不影响施工,将宝顶珠在雷公柱原位架高、固定(图2-4)。
图2-4宝顶珠原位架高、固定
圆顶屋面分中、号垄
圆顶屋面分中号垄(图2-5)。
图2-5圆顶屋面上、下圆盘分中控制线及号垄编号
下圆盘,檐头大连檐、瓦口位置,瓦口尺寸=木瓦口外沿周长22.32米÷80垄=27.8厘米,即木瓦口尺寸27.8厘米;上圆盘,圆屋面与宝顶座交接处,瓦口尺寸=周长2.41米÷80垄=3厘米。
(1)圆顶屋面,檐头“坐中底瓦中线”控制线的引测
将下层檐东、南、西、北四个抱厦前坡瓦面的“坐中底瓦中”分中控制线,分别用“线坠”垂直引测、测设到上层檐大连檐上(图2-6、图2-7)。
图2-6上层“坐中底瓦中”测设示意
图2-7下层檐抱厦前坡“坐中底瓦中”分中控制线位置
(2)圆顶屋面,上、下圆盘“坐中底瓦中”控制线上、下对正制作一外径77厘米的圆环木套板,以圆心为中心点,做十字正交线,为上圆盘东、南、西、北方向“坐中底瓦中”的分中控制线(图2-8、图2-9)。
图2-8上圆盘木套板瓦口编号放大图示
图2-9圆环木套板上四个“坐中底瓦中”分中控制线
以这四条“坐中底瓦中”控制线为基准,将套板外圆周长80等分,即为80个瓦口,每个瓦口=周长2.41米÷80垄=3厘米(图2-10)。
图2-10木套板瓦口编号
将圆环木套板套在雷公柱上,水平固定,垂直距离檐头木瓦口的碗口底1.73米。
通过转动、调整木套板“坐中底瓦中”分中控制线的方位,将檐头大连檐上的东、南、西、北四个方向的“坐中底瓦中”分中控制线,分别竖直投影到“上圆盘”圆环木套板的东、南、西、北四个“坐中底瓦中”控制线上,四个方向的“坐中底瓦中”控制线,沿上、下圆盘一一对应、上下对正,以免瓦垄出现螺旋。
连瓦的尺寸测定
(1)宝顶座下瓦面漏雨:
瓦面拆除时发现,圆顶宝顶根部下只有一圈“单联”的连瓦,长度约11厘米不等;与连瓦相接竹节底瓦,规格尺寸太小,有的底瓦不足3厘米宽。
(2)连瓦尺寸方案:
自檐头向上将圆顶屋面划分成上、下两部分,下面部分为竹节瓦,上面部分设置为连瓦。
(3)屋面连瓦区域坡长的确定:
确定连瓦区域屋面坡长的方法,通过经验辅以计算。
由于越是靠近圆顶上端,其竹节瓦规格尺寸较小,瓦面接缝比例就越大,屋面就容易漏雨。
如果全部圆顶瓦面都设置成竹节瓦,通过样活发现,顺坡屋面向下坡长66.3厘米的坡长范围,其底瓦宽度非常小;通过计算,可知其上端竹节底瓦最宽=圆周2.41米÷80垄=3厘米,下端的竹节瓦最宽=圆周5.845米÷80垄=7.3厘米。
根据实际情况,竹节瓦最小宽度设置7.3厘米,以此为界,确定连瓦、竹节瓦界限,即自宝顶座根处开始向下坡长66.3厘米瓦面范围设置连瓦(图2-11)。
图2-11红线坡长范围为连瓦区域
通过屋面连瓦区域坡长的确定,发现此连瓦区域范围,沿屋面坡长方向,几乎是直线、无囊值(图2-12)。
图2-12三圈连瓦沿坡长一成直线、无囊值
(4)连瓦长度:
连瓦区域,沿屋面向下的曲线方向上,囊值几乎为零。
可以直接将66.3厘米的直线坡长屋面,划分成三段;参照与其相连的竹节瓦长度,将最下的第三圈连瓦、第二圈连瓦均取定21厘米长,最上第一圈连瓦取定24.3厘米长,三圈连瓦总长度66.3厘米。
(5)连瓦宽度:
在确定连瓦宽度之前,要先确定每一圈连瓦的上、下两端点,所在圆屋面周长;才可以着手考虑连瓦的宽度;测定连瓦所在位置的屋面周长方法(图2-13、图2-14)。
图2-13第一圈连瓦下端距“上圆盘套板”水平距离20厘米
图2-14第二圈连瓦下端距“上圆盘套板”水平距离37厘米
第一圈连瓦,上端周长2.41米,这一周长是宝顶座根部的实测值;下端周长=(2.41÷3.14+0.2×2)直径×3.14=3.66米,直径=1.167米,直径测定方法(图2-13)。
第二圈连瓦,上端周长即为第一圈连瓦的下端周长3.66米;下端周长=(2.41÷3.14+0.37×2)直径×3.14=4.72米,直径=1.5米,直径测定方法(图2-14)。
第三圈连瓦,上端周长即为第二圈连瓦的下端周长4.72米;下端周长=(2.41÷3.14+0.547×2)直径×3.14=5.845米,直径=1.86米。
(6)连瓦的“联办”数量:
“单联”代表一块盖瓦与一块底瓦连成一体加工制作,其他“两联”、“三联”、“五联”的连瓦可以依次类推;第一圈连瓦(图2-15)。
图2-15第一圈连瓦
最上第一圈连瓦,由7块“单联”、6块“两联”、7块“三联”及8块“五联”组成,共计28块连瓦;按照瓦垄计算,即7×1“单联”+6×2“两联”+7×3“三联”+8×5“五联”=80垄,共计八十垄底瓦、八十垄盖瓦。
第二圈连瓦、第三圈连瓦均为“单联”,即各自均为80块“单联”连瓦。
圆顶屋面瓦瓦
(1)连瓦到现场、要实地样活:
在瓦瓦之前,必须将加工好了的连瓦“现场实地样活”,检查连瓦是否满足加工订货的尺寸要求,实地样活。
经过现场样活、复核连瓦各项参数,第一圈连瓦上端直径、周长,分别为77厘米、2.41米;第三圈连瓦下端直径、周长,分别为1.91米、6.01米;三圈连瓦总高39厘米(图2-16)。
图2-16最下第三圈连瓦下端距离雷公柱轴线95.5厘米
连瓦“样活”参数测量结果出现的问题,其他参数基本符合要求,只有最下第三圈连瓦下端直径、周长,分别增加5厘米、16.5厘米,这说明此三圈连瓦的屋面坡度减少了,打破原来17.5厘米屋面瓦瓦囊度,再按照原来囊度瓦瓦,连瓦就瓦不上了。
那么,屋面瓦瓦囊度到底要设置是多大才合适呢?在瓦完连瓦之前,是无法预知、确定。
通常瓦瓦方案,都是由下至上,先瓦竹节瓦,后瓦连瓦,瓦面完成后,再最后安装宝顶。
由于连瓦尺寸较大偏差,最下第三圈连瓦下端周长6.01米,直径=1.91米;周长增加=6.01米-5.845米=16.5厘米,直径增加=1.91米-1.86米=5厘米,这就只能被迫调整屋面瓦瓦方案了。
调整之后瓦瓦方案,先瓦连瓦,全部连瓦完成之后,开始挖竹节瓦;竹节瓦全部完成之后,最后安装宝顶。
(2)金刚墙平面位置、标高:
第三圈连瓦的下端是其与竹节瓦连接的位置,竹节底瓦势必要伸入连瓦内;因此,金刚墙必需向内预留一定空间,本案例预留了8厘米,其平面位置(图2-17)。
图2-17第三圈连瓦下端水平内缩8厘米
金刚墙的顶面标高位置,距连瓦上端垂直距离24厘米(图2-18)。
图2-18金刚墙顶面标高——距离上圆盘24厘米
(3)砌筑金刚墙:
金刚墙平面位置定位,圆环木套板直径77厘米,最下第三圈连瓦下端直径1.91米,扣除内缩8厘米后,金刚墙外圆周立面距圆环木套板周边的水平距离49厘米,即(191厘米-77厘米)÷2-8厘米=49厘米(图2-19)。
图2-19金刚墙平面周边位置测设——距圆环木套板圆周49厘米
金刚墙顶面标高位置测设,样活距上圆盘24厘米,调整后的瓦瓦方案降低连瓦上端标高3厘米,圆环木套板厚度约2厘米,因此,金刚墙顶面的标高距离圆环木套板上表面29厘米,即24厘米+3厘米+2厘米=29厘米(图2-20)。
图2-20金刚墙顶面标高测设——距圆环木套板顶面29厘米
(4)圆顶屋面瓦连瓦:
连瓦挂线挂在盖瓦中,因连瓦是底瓦、盖瓦联成一体,无法挂连瓦的底瓦翅位置;连瓦、瓦瓦挂线上下两端盖瓦中必须对正,连瓦挂线(图2-21)。
图2-21瓦连瓦挂线位于瓦口山
连瓦施工挂线位置分别位于上圆盘圆环木套板、檐头大连檐上的瓦口山上,(图2-22、图2-23)。
图2-22上圆盘挂线位于瓦口山——9号、10号“底瓦垄”之间
图2-23檐头瓦口挂线位于瓦口山——9号、10号“底瓦垄”之间
为了抵消连瓦下端直径增大5厘米,引起瓦垄囊度的急剧减少,甚至引起“反拱”现象;将连瓦整体标高统一减低3厘米(图2-24)。
图2-24连瓦标高降低3厘米
金刚墙由连瓦下端内缩8厘米,保证竹节底瓦有空间伸入连瓦下,确保连瓦、竹节瓦二者的无缝连接(图2-25)。
图2-25金刚墙由连瓦下端内移8厘米
瓦连瓦的顺序,三圈连瓦,先瓦最上第一圈连瓦,再瓦最下第三圈连瓦,然后将第二圈连瓦填充。
(5)圆顶屋面瓦竹节瓦:
连瓦完成之后、瓦竹节瓦之前,通过调整竹节底瓦囊线的囊值大小,以适应连瓦囊线紧贴连瓦的底瓦、但不扛线,即连瓦坡长范围的囊线坡度与连瓦坡度顺应一致即可(图2-26)。
图2-26竹节瓦囊度顺应连瓦的囊向
竹节底瓦顺应连瓦的囊值(图2-27)。
图2-27测量竹节底瓦囊值9厘米
竹节底瓦顺应连瓦的实际囊值9厘米,圆顶屋面坡长斜直线3.6米,基本符合“一丈三寸”囊向规矩。
在连瓦与竹节底瓦交界处的囊线,用铜丝勾住横向变位于竹节底瓦的瓦翅位置(图2-28)。
图2-28竹节瓦、连瓦挂线位置变化
圆顶屋面维修之前囊值17.5厘米,超出实际囊值8.5厘米,会导致中腰节附近屋面的圆周长度增大、圆顶屋面直径增大,势必增加了竹节底瓦的“蚰蜒当”的宽度;为此,将中腰节附近竹节底瓦整体、统一向上推移3~4块底瓦的位置,空缺底瓦予以另行补充,以此解决竹节盖瓦“拢不住罩”的问题(图2-29)。
图2-29竹节瓦样活——双垄底瓦
由于连瓦整体标高降低3厘米的缘故,与连瓦相接的第十二块竹节盖瓦稍长长了一点,在具体瓦瓦过程中,可以锯掉,在瓦瓦样活时,要事先考虑到(图2-30)。
图2-30瓦第十二块竹节筒瓦
(6)安装宝顶:
连瓦、竹节瓦完成之后,要晾晒几日,瓦面整体上有了足够的强度之后,才可以安装宝顶。
宝顶安装之前,先将第一圈连瓦上端预先栓上铜丝(图2-31)。
图2-30瓦第十二块竹节筒瓦
宝顶座共计四层,每层六块拼装;每两块之间及六块一圈,均用铜丝两两连接牢固(图2-32)。
图2-32宝顶座横向拼接、拉结固定
作者:盖玉东
原题目:故宫天圆地方重檐十字亭的琉璃屋面修缮技术
文章来源:古建园林技术,2022年03期
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