海外某国家法院项目木纹板加工制作技术研究

王培杰，石竹军，李亚建

（中铁建工集团有限公司，北京100160）

1 引言

粗面清水混凝土是近年来在澳大利亚和一些欧美国家逐渐流行起来的一种一次成型、无人工修补的、能达到原生态、纯自然设计效果的混凝土施工工艺。该工艺在国内和国际上尚处于摸索与初步发展阶段。施工过程中，采用内外2层模板，外层模板用于固定内层模板，并通过加固后为混凝土结构成型提供模具的作用；内层模板（与混凝土面直接接触）为经过处理的实木板，利用混凝土的拓印特性，将处理后的实木板的纹理完整地拓印在混凝土表面，使混凝土表面产生木纹的效果，以体现项目建筑师原生态、纯自然的设计理念。

2 工程概况

巴布亚新几内亚国家法院项目位于巴布亚新几内亚首都莫尔兹比港LOT20 SECT.350地块，总建筑面积29 261 m2，其中，包括法院主体楼、办公楼、迎宾楼、到达楼、门卫室以及连接新建法院主体楼与原有法院的连接楼。北侧为国家议会大厦，南侧为国家图书馆。项目由澳大利亚设计师设计，项目执行澳大利亚标准。本工程墙体装饰类型多样，木纹粗饰面混凝土完成面是其中一种，面积约1 000 m2。从确定外墙的粗面清水混凝土类型是木纹形式，到现场开始施工仅不到2个月的时间，从海外采购成品的木纹板时间上不能满足工期需要。

3 工程重点与难点

如何加工出具有明显木材纹理的木纹板是本项目成功的关键。在反复试验的基础上经过建筑师及监理的认可，最终确定了木纹板的加工制作方案——火烤碳化处理。

4 木纹板加工方法分析

巴布亚新几内亚位于太平洋南部，属热带雨林气候，得天独厚的自然环境致使本地林业发达，木材种类繁多。也正是因为这一点，导致本国政府严格管控木材进口，如果从中国或者其他国家采购成品板材，不仅采购周期长，不能满足工期要求，价格也是当地采购价格的4～5倍。出于对时间和成本的考虑，最终决定采用本地木材，通过加工处理，获得具有清晰纹理的木板。再结合项目实际情况，仔细研究当地及澳大利亚相关行业标准及现状，探索出适合本地的木纹清水混凝土施工方案。根据本项目规范、建筑图纸及澳标AS 3610.1的要求，木纹混凝土构件表面具有明显的自然木纹肌理图案，混凝土表面色泽基本一致，整体效果美观。为了满足设计要求，木纹混凝土用木板不能有翘曲，木板宽度一致（偏差≤±1 mm），加工后的木板具有明显的纹理。

4.1 天然木纹板

在本地寻找具有明显木材纹路的木纹板。通过与木材生产加工人员交流得知，木板纹路取决于木材切割方式与打磨方式，要取得理想的木纹板，必须采用径切的方式，而且需要的打磨片也比较粗糙。但是，该种切割方式十分浪费材料，而且当地生产资源贫乏，不具备特制的工具。通过木材厂商推荐，可以选用本地的一种松木，虽然切割方式为刻切，且打磨比较细腻，但是仍能看到一定的纹路。为了验证本方案是否可行，用该木材作为内层模板，支模打灰。试验结果并不理想（见图1），拆模后，混凝土墙体上的木纹不是很明显，该方案弃选。

图1 天然木纹板试验图

4.2 雕刻木纹板

在巴布亚新几内亚，木雕装饰到处可见。对雕刻木纹板是否可行进行了试验，联系当地最大的一家木材厂商来雕刻木纹板。当拿到木纹板时（见图2），就立刻否决了该方案。原因如下：

1）本地木材质地较硬，需要用尺寸较大的刀头进行雕刻，这样一来木材纹路过大，混凝土凝固后，可能卡在条纹缝里而导致拆模时损害墙体外观。

2）木纹看起来不自然，不能体现出自然的木纹肌理。

3）所需人工和时间成本过大。

图2 雕刻木纹板试验图

4.3 木纹板喷砂处理

首先，在木材加工厂一根根地挑选出具有纹路的木板，再拿到加工厂，进行强力的喷砂处理，最后现场支模打灰。试验表明，喷砂过后的木纹板虽然木纹明显，但由于木纹板表面过于粗糙，即使使用脱模剂后，拆模时，仍会有部分混凝土黏结在木板上，而且混凝土表面成沙粒状，影响观感（见图3）。因此，本次试验失败。

图3 喷砂处理木纹板试验图

4.4 木纹板火烤处理

对木纹板进行火烤处理，待表面完全碳化后，用钢丝刷打磨。经过该方法处理后的木纹板纹路更加明显，混凝土浇筑后，墙面有较好的木纹理（见图4）。

图4 火烤木纹板试验图

5 木纹板制作方案优化

经过几组试验对比，最终选用火烤碳化木纹板。经过火烤碳化处理过后，虽然得到了较好的木质纹路，但是仍然存在以下缺陷：

1）经火烤处理的木纹板由于高温失水产生扭曲变形，导致拼出的模板平整度较差，木板接缝大小不一，达不到项目设计要求。

2）本地木板加工成型质量较差，尺寸差别较大，木板接缝不在同一条直线上。

3）木质纹路距离理想状态还有一定差距，凹凸感不明显。

4）木纹板安装固定到外层模板上后受潮会发生膨胀变形，导致模板平整度受到影响。

通过在施工现场多次的试验，最终的效果如图5所示，解决方案如下：

1）在火烤木板时，边洒水边喷火，极大程度地减小了木板因失水发生的形变。

2）对完成火烤的木板进行再加工，过刨处理，并将边角打磨圆滑，使木纹板尺寸统一。

3）加大火烤力度，使木纹板表面碳化更加充分，再利用钢丝刷打磨。这样处理之后，使木材纹路更加明显。

4）在安装固定到外层模板的过程中，木纹板之间预留2 mm的间隙，间隙内打入玻璃胶。

图5 最终方案试验图

6 结语

木纹粗饰面混凝土施工技术是一个系统的技术与质量控制过程，本文主要探索了木纹板的加工与制作方法。在工期紧张、当地材料供应有限的情况下，打破常规，探索出一种适合当地的木纹板加工工艺。加工得到的木纹板木质纹路清晰，混凝土浇筑一次成型，得到了监理和业主的一致好评。