成都天府国际会议中心胶合木建筑施工关键技术

2021-10-15李长春

建筑施工 2021年5期

郑春李长春

中建深圳装饰有限公司广东深圳 518035

目前，胶合木在建筑装饰领域中的应用已越来越广泛，如柱面装饰、墙面装饰等，但胶合木应用至大木结构，尤其是大跨度木结构中的案例还比较少，存在一定的技术困难[1]。本文依托成都天府国际会议中心项目，采用胶合木＋钢结构技术实现了超大跨度木结构安装，在满足国内现行公共建筑消防及结构等相关规范的同时，展现了“蜀风雅韵”的中国风范，再现中国传统建筑精髓，用文化连接世界[2]。

1 工程概况

1.1 项目概况

成都天府国际会议中心前厅木构檐廊，以中国传统建筑的抬梁式木构架为原型，建构一个水平延展约400 m的超尺度檐廊空间，与成都平原的地平线“对话”，与CBD中心的超高层塔楼共同形成天府新区的地域坐标（图1）。檐廊空间长411.5 m，宽为27.2 m，高为24.78 m，柱跨宽为16 m，全方位展现木结构榫卯构件。

图1 项目实景

1.2 项目设计概况

本项目完全遵循传统建筑大木作做法，采用通过瓜柱抬梁（栿）而形成殿堂式的传统形制。在架构体系、空间构成上都遵序了中国古建筑的精髓，稍有区别的是屋脊的构成，本项目采用了唐代的叉手体系来承托屋脊，而非宋之后的叉手与脊瓜柱（又称侏儒柱）同时承托的系统，建筑逻辑更加简练和直接[3]。

设计元素椽：对传统飞椽高度概括，在保留其层次的基础上，对构造关系进行了优化和调整（图2）。

图2 椽

设计元素昂：昂是通过杠杆原理保持屋檐出挑的重要构件，保证屋檐出挑，并作为主要受力构件承托屋顶的重力（图3）。

设计元素斗栱：斗是传统建筑中斗栱的主要连接件（图4）；栱是传统建筑中与斗相辅相成的结构构件，也是屋顶重要的受力构件（图5）。本项目在保留栱两侧受力平衡的基础上，用精简的建筑语言对其形态进行处理。

图3 昂

图4 斗

图5 栱

设计元素橑檐枋、额枋、栿：撩檐枋的受力和构造做法与檩类似；额枋是传统建筑中承担纵向受力的构件，同时也是建筑正立面重要的构成元素，本项目采用双层额枋；栿又叫作梁，本项目中的栿作为辅助受力构件，从受力逻辑上相对传统尺寸进行了调整。

设计元素柱：传统建筑中柱子作为唯一的垂直受力构件，多用整根实木（如楠木）制成，明清后由于楠木稀少而改为“叠梁束柱”的做法。本项目中对传统“叠梁束柱”做法进行了现代化的诠释，采用钢结构与胶合木组合结构，充分延续了中国传统建筑精髓。

2 重、难点分析

2.1 材料特殊，加工及品控难度大

项目规模宏大，采用钢木组合结构，质量要求高，施工难度大。木材选用胶合木，胶合木尺寸自由度大，不受天然原木尺寸的限制，性能优异，但国内加工、安装还处于起步阶段，存在较大的供货和品控风险。

2.2 造型复杂，设计、加工及安装工艺要求高

本项目完全遵循传统建筑大木作做法，采用通过瓜柱抬梁（栿）而形成的殿堂式的传统形制，各种木结构构件众多，包括椽、昂、斗、栱、撩檐枋、额枋、栿、柱等，各构件形状、尺寸、做法均各不相同，且各构件尺寸、形状须相互匹配，对各构件的精准加工和现场精确安装要求较高，对测量放线、现场深化设计和加工图深化设计要求高[4]。

2.3 结构跨度大、高度高，施工难度系数大

本木结构工程为国内最大的木结构工程，超尺度檐廊空间长度超过400 m，檐廊空间高为24 m，柱跨宽为16 m，结构造型复杂，对高空措施搭设和使用要求较高，高大跨度的安装质量保证难度大[5]。

2.4 工期紧、体量大，安装工序严格，对施工组织要求高

本工程工期90 d，木结构面积超过10 000 m2，安装遵循传统建筑大木作做法，现场安装工序繁多，且必须严格按照施工工序进行施工，对材料的配套加工生产、构件运输、现场材料存储、现场按序安装等的施工组织要求较高。

2.5 木结构的防护处理要求高

木结构本身为天然材质，对木结构构件的防开裂、防腐、防火、防虫等防护要求较高。

3 施工关键技术

3.1 木结构制作

3.1.1 胶合木结构加工流程

胶合木结构加工流程[6]如下：选材→梳齿→指接→刨光→涂胶→施压→深加工→验收→打包。

3.1.2 木结构加工工艺要求

同等组合胶合木采用目测分等或机械分等之后，在前道工序完成后进行制作。

侧面刨光：采用双面刨机将胶合木宽度刨削到图纸所要求的尺寸，确保在刨削过程中表面平整度较高，若发现表面出现粗线形凸起或其他情况，应及时更换刀具。

画线：严格按照图纸所要求的尺寸规格来执行，画线误差控制在允许范围内。

修补裁截打孔：发现有损坏部位、漏节、胶缝过大等影响质量美观的问题，及时用相同树种材料进行修补，确保胶合木平整美观；切线误差控制在±1 mm内，孔位误差控制在±1 mm内，孔深误差控制在＋1 mm内。

砂光：确保胶合木成品表面光洁平整，打磨后误差控制在±1 mm内，同时注意及时更换砂纸，避免对胶合木成品表面造成破坏。

涂布：胶合木表面采用进口“英仨”牌防火涂料进行防火涂装，在防火涂料上再采用进口“sikkens”牌涂料进行1遍中涂和2遍面涂。

包装：在每根构件的两端头上表面用记号笔标记清楚构件的编号，另外再粘贴标签。

运输：每层构件之间通过木条来分隔、垫实。每车装货控制在12层胶合木以内，天气为阴雨天时需遮盖防水雨布保护。

3.1.3 胶合木构件加工质量保证措施

构件加工均在室内环境条件下进行，并监测环境温度、湿度，按实际情况及时调整工作程序[7]。木构件加工完成后，及时进行内部自检验收，验收合格后在构件表面及时采用户外型木蜡油处理，保护构件不开裂、不变色、不霉变。

胶合木和胶合板：采用目测分级层板，材质等级不低于Ⅲd，层板弹性模量平均值达到8 000 MPa以上；胶合前层板含水率不应大于15%，相邻层板之间的含水率差不能超过5个百分点；层板最终加工厚度不超过45 mm；质量标准符合现行规范GB/T 50708—2012《胶合木结构技术规范》和GB 50005—2017《木结构设计标准》的规定。

胶合木结构用胶必须满足结合部位的强度和耐久性要求，应保证其胶合强度不低于木材顺纹抗剪和横纹抗拉的强度。胶黏剂的防水性和耐久性应满足结构的使用条件和设计使用年限的要求，并应符合环境保护的要求。胶合木结构用胶的性能指标应符合GB/T 50708—2012《胶合木结构技术规范》的要求。

胶合木加工严格按照先优选、后加工的程序进行，并在加工过程中随机抽取层板进行力学性能检测及指接强度检测。

对成品构件采用PE膜包装，并粘贴标签，注明生产厂家、执行标准、构件名称、使用部位等信息。

3.2 木结构施工

3.2.1 木结构施工流程

1）木结构施工及木结构装饰工艺流程：定位放线→连接板焊接→胶合木梁安装→胶合木斗安装→胶合木梁安装→胶合木小立柱安装→胶合木梁安装。

2）胶合木构件现场安装工序：胶合木安装（一排横梁、斗、二层横梁、斗、三层横梁、竖向梁，以此类推，从下往上安装，如图6所示）；屋脊处从上往下装，在横梁分断处进行连接[8]。

图6 胶合木构件安装工序示意

3）临时支撑安装（图7）。胶合木结构从下往上安装，在胶合木结构安装完成前，需要在底部设置临时支撑。临时支撑由脚手架＋可调节撑托组成。脚手架搭设好后，在需要临时支撑的胶合木梁两端的脚手架（在原有的脚手架立杆上对接钢管作为竖向支撑，若胶合木横梁相对位置没有竖向立杆，则将附近两侧立杆作为支撑，中间在大横杆位置上补加竖向立杆）上设置可调节撑托临时固定胶合木梁构件，撑托上方放置2根2 cm×4 cm的SPF方木，安装时，通过调整撑托高度来调整胶合木梁安装标高。临时支撑随吊杆安装紧固完成后拆除。