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水滴形的丰岛美术馆:用土作为模板浇筑施工

 真友书屋 2015-01-02

丰岛美术馆是水滴形的混凝土壳形结构建筑,由西泽立卫建筑设计事务所设计,于2010年10月17日在香川县?丰岛开馆。


丰岛美术馆的混凝土浇筑是用了没有前例的方法,因三维曲面的屋顶没有接缝,为了实现低成本的浇筑,使用了堆土的模板。施工时为了不损伤土模板要求慎重施工。


2010年10月开馆的丰岛美术馆,混凝土浇筑前2009年11月拍摄的航空照片。堆土的上面抹上了水泥灰浆(照片前面部分)的模板。


约60mx40m的无柱空间、天花上垂吊的色带在圆形的开口处随着流动的风而摆动,涂了防水剂且微微带有坡度的地面上,水滴似在流动,内藤礼的艺术作品与建筑融为了一体。


2010年10月开馆后的丰岛美术馆的南侧照片。右手边的是艺术空间,左侧远处看到的是咖啡和门厅。


艺术空间的内部,天花上垂吊的色带在圆形的开口处随着流动的风而摆动。


建筑是非常奇特的话,施工方法也非常奇特。

施工上,最大的难题是3次元曲面的屋顶是由混凝土浇筑的。在美术馆担当项目协调员的鹿岛中国支店的丰田郁美建筑工程部长回忆说:“对于施工一直在摸索合理的浇筑方法”。


因为会考验建筑作品的艺术效果,必需防止烂根,混凝土分期浇筑时的接缝也不想有。木模板在做曲面浇筑时费用会很高,模板的形状出错时修正也会花很多时间。保证高精度的同时,考虑是否可以做低成本的曲面模板,考虑了很多最后的解决方案是用堆土的模板。


为了探索堆土的模板,丰田先生前后做了5次实体模型,终于摸索到了“这个可以用”的方法。流程如下:


首先基础用混凝土浇筑,在上面推土,用重型设备牢牢的压实,保证强度。表面用薄的水泥灰浆抹上形成模板。水泥灰浆层能防止堆土淋到雨水而变形,也能防止浇筑时泥土的颜色粘到混凝土上。


接下来,在水泥灰浆的模板上扎钢筋。屋顶的混凝土浇筑完成后,模板内的土再挖出来。最后铲除水泥灰浆。


厂船搬运预伴混凝土

为了实现没有接缝的天花面,混凝土的浇筑需要没有休息的一次性浇筑完成。


丰田先生说“经验值告诉我们,高品质的混凝土浇筑时,1小时20~30m3是合适的工作量。丰岛美术馆的混凝土外壳约要用500m3,几乎是1天时间一次性浇筑”。


混凝土外壳的厚度约260mm。对应的高强度的混凝土从哪里安排,这个也是个大问题。丰岛内没有高强度混凝土厂,必需从岛外搬运。


考虑离厂最近的岗山县的宇野港的渡轮搬运的方法,不能运送足够的搅拌车,在丰岛海面安排的厂船生产预伴混凝土,在现场进行搬运。


用电铲进行整形

实际堆土是在2009年11月开始,搬入粘性较高的丰岛真砂土,用压路机压实固定。确保有足够的耐力后,再往上面堆土固定。


堆土的整形是使用电铲,工人用工具削切表面同时敲击加固。堆土模板的精度关系到混凝土外壳的强度,施工时必需慎重。


为了将曲面按图纸进行整形,使用了三维测量系统。丰田先生说“通常的模板的误差是在厘米单位内的,混凝土外壳的结构与结构强度直接有关,误差需要控制在毫米单位之内”。



用输入图纸数据的测量器定好坐标,堆土后用重型设备整形。


整形后,堆土的表面用含水量较少的水泥灰浆,抹上20~40mm的厚度层。作业中,多次用三维测量系统,反复确认与图纸是否有误差。


钢筋绑扎工程也使用了同样的系统。凝固的水泥灰浆上使用测量器放线,在这个线上配筋,钢筋的密度很高,使用了150t的钢筋。光配筋工程约用了1个月的时间。


与通常的配筋工程不一样的是,必需在意下面的模板,如果损伤到的话最终混凝土会有印迹产生。钢筋的间隙如果有枯叶落入的话,那个形状就会在混凝土表面看到。


工人换好拖鞋,细心的注意不要掉落工具,钢筋的间隙掉入枯叶的话,每天用手捡出来。注意模板不被损伤的同时进行配筋。


配筋时,细心的注意着工具不要落下,损伤推土的模板。屋顶的混凝土从下部向上部浇筑。陡坡的入口周边浇筑后用不锈钢网压住。


配筋1个月,浇筑1天

钢筋绑扎完成,混凝土浇筑是在2010年3月11日。从地表面开始浇筑,重复向上部移动作业。


采用了渗透性防水,浇筑后在混凝土表面直接成为完成面。因此,泥水匠用铁铲仔细铲平。早上5点左右开始作业,完成时约花了24个小时。


约1个月的固化期,混凝土凝固后,开始去除模板泥土的工作,用吊机把电铲放入2个开口部位,把泥土掏出来。同时,也开始铲除堆土模板的水泥灰浆。



电铲把泥土掏出
混凝土浇筑后,用吊机把电铲放入2个开口部位,把作为模板的泥土用皮带输送机掏出来。削除天花面的水泥灰浆。


泥土掏出后,将堆土表面覆盖的水泥灰浆削除。为了使混凝土表面不损伤,根据需要,水泥灰浆和混凝土之间夹好塑料保护材料或薄刮刀,用撬棍慎重铲除屋顶与地面的结合处的浇筑施工,非常艰辛。


天花面与地面的尖角的对接处施工,等混凝土凝固到一定程度后,泥水匠匍匐进行施工。


地面混凝土是2010年7月2日浇筑的。测量目测几乎无法看出的缓坡面时,也是用了与屋顶同样的三维测量系统。混凝土的表面用白水泥磨平。提高作为艺术的作品性。最后为了水滴不相溶,地面用了防水剂。


工程于2010年10月竣工,设计者西泽立卫先生说“不得不被极为完美的施工给惊讶到了”。


丰岛美术馆

■ 所在地:香川县土庄町唐櫃607

■ 基地面积:9959.59

■ 建筑面积:2155.45

■ 总面积:2334.73 (艺术空间1958 )

■ 结构:RC壳结构

■ 楼层:地上一层,一部分地下一层

■ 甲方:直岛福武美术馆财团

■ 设计·监理方:西泽立卫建筑设计事务所

■ 艺术:内藤礼

■ 结构:佐佐木睦郎结构计画研究所

■ 设备·施工期间:鹿岛

■ 施工期间:2009年2月-2010年9月

■ 总施工费:非公开


文章来源:ケンプラッツ「土を型枠にしてコンクリートを打設した豊島美術館」

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