土木工程现场施工技术管理应用(二)混凝土工与木工(上海大学徐卫军)

在新加坡的建筑工地上，施工现场看到过浇筑混凝土时的人，就会知道，木工在新加坡的建筑施工现场，不但支好模板，是木工们自己职责。浇筑混凝土，也是他们尽木工之责的一项义务。准确的说，是由大木工来做的，国内通常把做家具的木工，叫做小木工，把做建筑工地的木工，叫做大木工。我曾寻问过一些项目经理和总工，在我们中国，浇筑混凝土工作，是泥水匠(瓦工)来完成的，我刚进无锡市建筑公司第五工程队，就是作为瓦工，被分进姚荣泉的混凝土班组，这里怎么用木工来浇筑混凝土呢？他们都直言不讳的告诉我，让木工浇筑混凝土，是因为中国有句老话，木工手艺好不好，就看细节处理到不到位，木工心细的特点，来浇筑混凝土，好处至少有3个，首先，便于木工在浇筑混凝土时，检查模扳加固情况，便于及时处理，其次，振动棒在木工手中，他不但爱惜自己支好的模板，珍惜自己劳动成果，还会做到不触碰水电，消防，门窗周围安装的预埋件，再就是瘦模，浇好的混凝土比预先计划的稍小一些，便于瓦工粉刷泥浆，由于瓦工对模板的性能不了解，振动棒不触碰模板，又怕混凝土不密实，接触模板，又容易造成肥模(浇好的混凝土超越线外)，甚至还有跑模的风险，瓦工浇筑的混凝土，这样拆模后，给清理界面外混凝土工作，就带来过更大麻烦，遇到漏浆，跑模，加固不到位的仓位，还要用电锤清理界面外混凝土后，对于因混凝土骨料太大，电锤多清的部分，还要通过重新灌浆补实。不但浪费材力，人力，而且还容易延误了工期。

对于施工现场的木工来说，支楼梯的模板，是一件比较难的事，当然会者不难，难者不会，对于初进入施工现场的木工，或者在数学中，数形基础相对少一些的木工，用放大样的方法，来获得平地起步楼梯模板的起步尺寸，可以学习参考，这也是我国古代木匠的实践经验总结。先让我展示这种放大样的图，然后解释图示原理。

对于数学基础较好的木工，当然通过实践经验和勾股定理，就能准确的算出数据，因为在直角三角形中，

长边長X坡度系数=斜边長

短边长÷坡度比=长边长

AB=楼梯的板厚÷坡度比X坡度系数。

对于规则的旋转楼梯，所谓规则，就是楼梯从上往下的正投影是圆形的盘旋楼梯，这里我顺便介绍一下盘梯的旋转度数计算，及梯面数(通常说的踏步)，梯面高(每个踏步高)，同一个踏步中，离圆心近叫内踏步，离圆心远的叫外踏步，内踏步宽度和外踏步宽度计算方法等等，从下图的草稿中均能读懂。对于刚进工地的木工，是一次学习，对于已经会操作的木工，也算是一次巩固，对于大师级的木匠，就当是班门弄斧，先让我呈上我计算旋转搂梯的草稿图，旨在说明计算方法。

在掌握计算方法后，就能游刃有余的在施工现场应用。

这里我把有关楼梯支模的常识，简单介绍一下。

楼梯踏步的高度一般在150mm到170mm之间，根椐具体的楼梯尺寸计算结果，尽量选择偏小一些数据，更为合适，不但能满足建筑视觉审美，还便于孩童的行走。

楼梯踏步的宽度，一般在260mm到300mm之间，根据具体楼梯尺寸的计算结果，尽量选择偏大一些，更为合适，不但满足建筑通常的审美，还便于行走安全，使人不易因宽度太小而踩空。关于楼梯梯段的宽度，不得小于800mm，是根据两个正常身材的人，在上下楼梯相遇时，能侧身通过，对于肥胖的人，只能单人通行。

建筑上说的层高，不是指底层平面到上层楼板下的净房高，而是净房高加楼层(楼板)的厚度，因此，计算楼梯踏步时，要用层高减去楼板的厚度，其实量净房高，更为方便，省去因计算失误带来不便。具体的我通过举例来说明，首先测出某楼层之间的净高度为3000mm，然后用3000mm的这净房高除以理想设计的20个踏步数，得出楼梯踏步高为150mm，因为20踏步的数量，是用户的建议，根据工程伦理和工程常识，选择单数。所以，用与20踏步数相邻19和21，这两个踏步数分别进行反推，得出结果是：

3000÷21=142.9(mm)和3000÷19=157.9(mm)

显然，142.9mm不在正常踏步高度150mm到170mm范围内，因此取157.9mm作为楼梯踏步高度，踏步数取19层踏步较为合适。当然，中间有休息平台时，上下台阶数取相同的单数。为什么楼梯踏步数，通常设为单数，这不但和人的出行，正常的右脚朝前，生理机能，生活习性，右手承重等有关，还受我们的中华传统文化影响，古代把单数视为阳，双数视为阴，天为阳，地为阴，皇帝也用九五之尊的说法，根据工程伦理，对单数为尊，视为吉祥数字，这些都是建筑楼梯选择踏步单数的重要因素。

对于不规则的异形楼梯，怎么计算，下次在混凝土钢结构中，再细细讲解。

让我们以参观的民俗，来放松一下思绪，现来谈谈古时代的木工作品，用以厚实我们施工现场的木工基础知识。前几天，我与工友参观了常熟支塘的民俗博物馆，看到古时木工的制作工具和成品艺术，真的惊叹不已。

对于木工的基本工具，就是根据木工的五项基本技能而衍生出的工具，这五项基本技能即是锛砍凿拉刮，因此就有锛(常用去除树皮)，刨，斧，凿，锯等工具，具体精细的辅助工具，则是木工根据自己工作的需要，自己制作，比如，整平的线刨，槽刨，划线的木斗等等。

先说说古建筑为什么这么美，梁思成说过“中国建筑之个性乃即我民族之性格，即我艺术及思想特殊之一部，非但在其结构本身之材质方法而已。”，从这里可以看出中国古建筑之美，源于我们民族性格之美，更是我们民族凝聚力彰显，对整个建筑的体，形，器，具，细比例，尺寸的细节研究，让建材在手艺的作用下，和谐的连结在一起，才能创造出整个建筑的功能全，形体美，尤其是对比例的把握，人情世故的处理，最能考验古代建筑师(木匠)综合实力的功底。

这里我举个古代木匠处理人情世故的例子，当然我说的人情世故，不是今天的腐败现象，而急人所用，帮人所需的为他人服务思想，具体来说说木匠和铁匠曾经的关系，在古代没有货币流通的情况下，木工的工具中需要铁器，锯条，錾子，斧子等，需要铁匠帮忙，铁匠的锤柄又需要木工的制作，这样，木匠既想得到铁匠的劳动成果。又要发现铁匠的更多需要，于是观察铁匠的工作，生活，终于有天，木匠发现铁匠的炉中火苗，需要压缩空气来助旺。于是回家做了个风箱，风箱由木箱，木活塞，风门等构成，用人力推拉，把风吹入铁匠的炉底，使火旺盛。这种因需要创新制作出的风箱，作为厚礼，送给铁匠，再从铁匠那里，得到自己需要的铁器，当然属于礼尚往来，铁匠和木匠这种相互依存，密切配合，共同进步，才使铁匠和木匠，在手艺路上，都发展成最后的炉火纯青地步。建筑工地的施工现场，更需要这种凝聚力，使各个工种既能密切配合，又能各展其长，才能使整体建筑功能完善，外形独特，符合人类生成发展的工程伦理，朝着合作健康的方向发展。

上高中那年，听父亲说，学木匠，要跟在师傅后，没工资的拉三年大锯，锯树，锯木料，还时不时的挨训，这是锻造工匠精神的毅力和谦卑。古时木匠业流传一句扎实基本工的话，叫一锯二刨三打眼，根据这个流程，能打眼打准眼也渐近真正的木匠，但还不是合格的木匠，待自己能自做墨签，因古代没有铅笔，木匠自制墨签，在木料上写字，即能学鲁班文化，能制作这种墨签，得练就精雕细琢的细节和手法，墨签宽3分3厘，在这3分3厘上，破出33根木丝，呈毛刷状，醮墨能写鲁班文化特有的字样，在这3分3厘上，破的丝越多，说明手艺越精，绝非今天领导说了算，而是硬功夫的这样破料和剪料。木匠活，这是一份流汗吃苦的细致活，古代木匠大师，都是这么过来的，没有捷径可走。

1981年，我还在中学读书，我的堂哥，当时在中学教数学，他可能听了我父亲，时常讲木匠的鲁班文化，对人生成长的影响，也许深受木匠执艺的感动，便主动对我父亲说，这兄弟，学木匠的工具，我星期天去帮他办，我闲下来时，也与他一起干干这木匠活，我对木匠在板上取圆，橢圆，木匠活，也很感兴趣。从此，我们家有了一套木工工具，虽不全，但粗活能完成，这大概就是我人生的第一次择业，可见，我们的父辈，对木匠职业的渴望和追求，在我们这代人身上的影响。

于是，我也从书店。买来许多关于古建筑的书籍，想从中得到做一个木匠大师的启示，对于寺庙，祠堂，教堂，书房等建筑，都是我研究的对象，渐渐的我了解梁的高宽比例要求，柱高与面宽的关系，柱高与柱经的苗条，这些比例，均与我们先辈的生活习性，产生出共鸣的心里韵律，这种审美体验在当年的木材材质中，均能得到显现。承上启下的斗栱，不但解决了梁柱接触时的应力传递，而且给整个建筑带来了韵律美感；成双结对的门赞，不但解决了门楣上方的结构支撑，而且给整个建筑带来了雕塑艺术并明示主人所处社会地位(1品到5品官，门赞为6个，6品到7品官，门赞为4个，以下的官位及大户人家为2个，仅从古建筑艺术的角度来看)。

再说说我们认为的古代小木匠们作品，看看陈列在博物馆里的艺术品，就了解古代木匠们对艺术的追求及人生达到的素养。

对古时的木匠工艺赞叹之余，我陷入了沉思，曾经红极中华大地的乡镇企业，就是江苏无锡的几个农村木匠领军兴起的，曾经作为农村智者木匠们，今天也必将是乡村振兴引领者，翻开木匠们的历史，从木匠手艺起步到中国的建筑鼻祖，鲁班做到了；从木匠到画家，齐白石做到了；从木匠到民族国家的领导人，李瑞环做到了……。由此可见，木匠们，是我们人类早期文明的先行者，是创新发展的开拓者，是一支最具智慧建设新时代的队伍。

施工现场，有木工问我，古代在没有玻璃的时代，古建筑用什么办法来采光呢？

提到这个问题很好，至少说这个木工在建筑工作中，学会了思考，只有思考中，发现问题，才设法去解决问题。我对他提出的问题，作出了肯定，然后告诉他。

在玻璃工业问世之前，古代平民窗户一般用糊纸，柳条编织成网，芦苇杆碾扁编网，稻谷杆编网等，镶嵌在窗内，用以采光，富商及官职人家，用明瓦代替这些编网材料，明瓦不是瓦，制作过程也非编网，而是用蚌壳打磨成带有四角圆角的薄片，镶嵌在窗户上，可有规则的排列或根据主人喜好的形状排布，既能体现数学艺术的视觉之美，又能达到采光的效果。

明瓦的主要材料是蚌壳，到达明代，明瓦材料进行了革新，其实，这时才叫真正的明瓦时代，木工师傅们将羊角熬成胶液，待冷却凝固后，压成薄片，这个过程需要严格控制胶液的各个时期温度，才能产出良好的羊胶薄片，安装在窗户上，便有了良好的采光透光效果，甚至可以在胶液中掺加色素材料，做出色彩斑斓的薄片，生产出有色明瓦来，由于明瓦的成形，是胶液盛放在有形的模具里，所以，可做成任何形状的胶片，如果做成灯罩，就成了羊角灯，安装在古建筑的榔檐里，就更加美艳动人。

建材的开拓和木匠手艺的精进，都离不开敬业的思考，善于发现问题，敢于提出问题，设法解决问题，达到健康的创新，这让我想到建筑材料的更新，想到进入建筑市场不久的铝模，说实在的，新材料的应用，确实需要我们土木工程现场施工人员，在实践中观察和研究，看新材料的使用效果，记得第一次接触铝模，是在新加坡的勿洛工地，使用起来，确实轻快，便于安装，所不足的是，在铝模表面，涂上模板油，显得很滑，钢筋工不方便施工，而且在上面工作的钢筋工，浑身都是油污。后来，我从铝模和木模物理质性比较，铝模比木模导热快，传热性能也比木模好，因此在铝模上浇筑混凝土，混凝土浇筑后，降温较快，保温效果明显低于木模板，因此，铝模虽有周转快，拆模早的优点，但在我国中西部天气较冷的地方，不建议使用铝模。因为铝模与木模比较，混凝土同龄期情况下，回弹强度相对较低，铝模的这些性能，就注定了铝模比木模成型的混凝土强度低。即使在温热带地区，遇到低温气候，宜适当采取保温措施，延迟拆模，拆模后也不宜冷水养护，采用养护剂喷涂保湿，或定期喷洒温水养护，目的有利于混凝土正常水化。铝模扳的密闭性较好，透气性能差，混凝土中的气泡在铝模中就不易排出来，如果是循环用了多次的铝模，表面的隔离涂层磨损，可能导致金属单质铝与水泥的碱性溶液发生反应，产生大量气泡。这就让我们在使用铝模板时，要考虑铝模板密闭性带来的危害，设法采取改善铝模板的透气性，可尽量降低混凝土的粘度，增强混凝土的流动性，使用低引气外加剂，模板刷铝模专用脱模剂，如一品EP——06，可有效改善铝模容易出现的气泡问题。

刚才提到铝模成形的混凝土，一个重要缺陷，是回弹强度相对较低，这里顺便介绍一下回弹仪，随着无损检测技术在工程建设中的广泛应用，回弹仪是一种控制施工过程中的质量仪器，它能检测混凝土成形后的抗压强度和识别混凝土标号的工具，这种既能检测建筑质量，又能监控使用过程中，规避风险的回弹仪，是1948年，在瑞士的建筑工程中发明使用的，工作原理是根据物理学中，能量转换守恒方程，具体地说，就是重锤以恒定动能撞击混凝土表面，垂直混凝土握把前的弹击杆，使接触点及周边的混凝土变形，混凝土吸收一部分能量，另一部分能量转化为重锤的反弹动能，当反弹动能在回弹议内部全部转化为势能时，重锤在回弹仪内部反弹就达到了最大的反弹距离，回弹仪将重锤最大的反弹距离以回弹值方式显示在回弹视屏上，实质是最大反弹距离与弹簧初始长度之比值。正常情况下，在某一混凝土待测区域内，取16组回弹值数据，去掉一个最大值和一个最小值，其余数据的平均值，则是我们需要的数值，这个数值，与混凝土标号所呈现的回弹值比较，也就得出成形的混凝土标号(例如，C35混凝土，对应数为38.41)，这当然属于回弹仪使用方法了。

有木工在做后浇带处时问我，为什么要做后浇带，多麻烦，钢筋底层在后浇带两边钉木条，两层钢筋网中间，在后浇带两边焊接阻挡混凝土进入后浇带网片，上层钢筋网上，在后浇带两边还要固定木方，我们木工这活，就是多干的。我看到有的后浇带处，钢筋断开，有的后浇带处，钢筋不断开，还有的在后浇带处的梁内，也加2米多的加强筋。我听了以后，告诉他，后浇带通常有两种，分别是沉降后浇带与伸缩后浇带。你一定想知道它们的区在在哪里，要回答这个问题，让我们先来了解一下，什么是沉降后浇带，为什么要设计沉降后浇带，沉降后浇带主要考虑高层建筑部分结构和群房之间沉降差而设计的，宽度一般为0.8米到1米，在这个区段内，两侧的结构沉降差反应到钢筋上，所产生的钢筋应力和应变，相对来说不会太大，不至于影响到结构的沉降，因此，沉降后浇带钢筋一般不考虑断开设计。伸缩后浇带是为防止因建筑面积过人，结构因温度变化，混凝土收缩开裂而设置的，伸缩后浇带钢筋应断开，梁板结构的板筋应断开，在梁筋贯通，若钢筋不断开，钢筋附近的混凝士收缩，将受到较大的约束，产生拉应力开裂，从而降低了结构抵抗温度应力的能力。我讲完，他说，我们现在的这个后浇带，就是伸缩后浇带，我点了点头，在楼层上的后浇带，一般都是伸缩后浇带，楼与楼靠近一起，用沉降缝来处理，一般在10厘米甚至更宽一些。

对于施工现场中，木工不仅仅要知道木工本专业内的知识，了解混凝土结构原理，对木工的工作也大有益处，至少说模板何时起拱，起多高拱，心中有数，而比领导或带班指导更从容，心里更踏实。我们都知道，桥梁的梁支模过程中，有个预拱度，这个预拱度是抵消混凝土梁自重所产生的垂直挠度，同样，在楼建尤其厂房建设中，由于板面和梁跨度大，就需要模板起拱，用以抵消拆模后，梁，板构件自重下沉的力，以防梁，板构件弯曲变形，《混凝土结构施工规范》中要求，当梁，板跨度大于等于4米时，模板施工的起拱高度宜为千分之一到千分之三，注意，下面还有一句，且起拱时不得减少构件的截面高度，因为截面高度减少，构件起拱就要增高，这千分之一到千分之三。是根据平衡方程求得的结果，支点发生变化，方程就不等了。举个例子，当跨度为9米时，起拱高度为9毫米到27毫米之间，根据混凝土质量，木板材料，支撑体系环境等情况，在9毫米到27毫米之间选取合适值。

现在，我建议施工现场的木工，在应用好自身技术的同时，开动脑筋，灵活思维，在关注混凝土成形的同时，就地取材，简易操作，达到精准高效。

诚然，我们现场施工的每一个人，都要根据自己的岗位，做到知责于心，担责于身，履责于行，这样，我们的建筑才能在安全，高效，创艺的道路上，不辱使命的前行。

参考书录

1.《混凝土结构工程施工规范》2011——7——29

2.《建筑质量问题典型案例分析》(苗春，王伶，扬辉主编)中国建筑工业出版社，2022年9月第一版