淺析大型冰建筑工程施工技術

【摘要】冰燈經(jīng)過中國北方40余年發(fā)展和演變。其已從隨手可以提著游玩的冰燈，發(fā)展成為高達40余米的冰建筑，單體用冰量達到了上萬方，在設計、施工，使用功能上均發(fā)生了本質(zhì)性的變化。

【關鍵詞】冰燈；施工；工藝

冰建筑是以冰、燈為材料，以水為粘合物，按照施工圖紙的要求砌筑成的建筑物，為了增加安全系數(shù)，有時也要加些圓鋼、角鋼、工字鋼等材料。其主要用途是供游人觀賞。冰建筑最早是線條平直的現(xiàn)代積木式建筑。后來為了增加觀賞效果而改為砌筑構(gòu)件復雜、線條多變的仿古建筑，以中國古建筑為最多，包括有：塔、樓、閣、殿、亭、廊等等。經(jīng)過中國北方40余年發(fā)展和演變，已經(jīng)發(fā)展成為高達40余米的冰建筑，單體用冰量達到了上萬方，在設計、施工，使用功能上均發(fā)生了本質(zhì)性的變化，而且在當今旅游業(yè)高度發(fā)達，與經(jīng)濟發(fā)展緊密相連的時期，冰雪景觀建筑工期要求越來越短，這些都促使冰建筑施工技術的快速發(fā)展。

（一）施工準備

1、接到施工圖紙后，充分熟悉圖紙，了解設計意圖，以便減少施工中出現(xiàn)的問題。

2、組織工程管理人員、技術人員、工程放線人員到現(xiàn)場實際考察情況。根據(jù)提供的坐標點，進行工程定位，并請有關人員進行核驗。

3、提出用冰及其它材料計劃并組織進場。

4、深化設計，制作樣板，設備調(diào)試，如現(xiàn)場水源不足，自打井供水。

5、根據(jù)出冰厚度及設計尺寸要求細化冰層行數(shù)和組砌方法，并隨采出的冰塊厚度隨時調(diào)整。

（二）冰砌體操作要點

1、對于大體量的冰建筑，其基礎應在出冰前用先行施工，根據(jù)施工圖，用土圍堰圍成圖紙要求的形狀，其高度應考慮內(nèi)收尺寸，外圍堰高出自然地面250-500mm。內(nèi)部分層澆水凍結(jié)，與圍堰表面相平，滿足地面扣制燈槽的需要。

2、砌筑的冰塊在加工時，應選用質(zhì)地潔白、透明度好、無氣泡、無雜質(zhì)、無裂紋的冰塊。施工人員應兩人一組，配合施工，共同作業(yè)。

3、砌筑用的冰塊，必須把表面受污染部分（泥沙、殘雪、草棍等）徹底清除后方可使用，嚴禁受污染的冰塊砌入砌體。

4、冰砌體的砌筑應符合下列要求：

1）采用一順一丁，一層順砌，一層丁砌。900mm冰墻，外面順砌，內(nèi)側(cè)與順冰塊垂直對應的冰塊丁砌。600mm冰墻，兩塊冰塊都順砌，然后在上一層錯縫丁砌。

2）毛冰組砌：基礎采用毛冰組砌時，選用的毛冰厚度應一致，清除毛冰表面積雪及烏冰。

3）內(nèi)部可進行碎冰填充的大體量冰建筑和冰景，外側(cè)冰墻厚度不應小于900 mm，且應滿足冰墻高厚比要求；

4）冰墻砌筑盡量同時進行。當不能同時砌筑時，砌筑高度小于1.5m時，留直槎。大于1.5m時，留45度斜槎；

5）每皮冰塊高度應一致，表面用刀鋸劃出注水線。冰砌體的水平縫及垂直縫不應大于1mm，且應橫平豎直，砌體表面光滑、平整。

6）凈冰之間縫隙用油鋸切割，使冰縫整齊、對縫嚴密，提高施工速度。

5、第一層冰砌完后，按±0.000進行抄平，并確定其水平的標高，再進行每一層砌冰時均以此為參數(shù)進行找平。在砌筑過程中，應在下層已完的冰面上用麻袋做鋪墊，做好成品保護。

6、根據(jù)多年施工經(jīng)驗，將砌筑冰塊的水平縫和垂直縫控制在1mm以內(nèi)。保證冰建筑的整體性和透明度。

7、冰砌塊間的凍結(jié)用水應選用清潔的0℃井水或自來水，用吸水球灌注，不得使用冰沫拌水或雪拌水填塞縫隙。施工期間因氣溫升高造成砌體灌注水不能凍結(jié)時，應停止施工，采用遮光、防風材料遮擋保護冰景。

8、細部施工工藝、工法及工具：

1）在施工時對特殊造型部位，要做出樣板或?qū)嵨?，核對尺寸、造型正確無誤再實施?；颖?，先按圖紙設計做好成品構(gòu)件，砌筑時組砌到冰墻上。

2）凸凹基本墻面冰塊不宜大于150mm。施工一定要保證圖紙所示的尺寸，不得影響雕刻效果。

3）當冰面有槽、線時，按圖紙所示尺寸，制作定型工具。深槽施工時彈線定位，槽深、寬要一致。

4）冰建造型表面應平、直，圓弧、異型表面要用冰鏟修整光滑。

5）圓柱做法要根據(jù)柱斷面樣板制作標準冰塊，施工時在柱的直徑四面彈出立線，保證冰柱的垂直。

6）特殊造型的細部施工時，要用特殊工具，如槽刨、圓形槽刨、V型鏟、各種圓、弧、方型小扁鏟。提高施工質(zhì)量：

9、按圖紙及技術交底要求，事先予留出安放燈具的孔洞，并留有維修檢查用的隱蔽的洞口

10、在施工中，隨時考慮氣溫突然升高及局部太陽直射溫度升高帶來的影響，及時采取遮光、防曬、防風。

（三）冰砌體內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)施工

1、鋼結(jié)構(gòu)施工應按照《鋼結(jié)構(gòu)工程》有關規(guī)定執(zhí)行。

2、對配有豎向鋼筋和箍筋的冰建筑，豎向鋼筋與冰塊間的縫隙應采用冰沫拌水分皮塞填凍實；水平箍筋不得高出冰面或放在冰縫內(nèi)，應鑿水平冰槽放置箍筋并注水凍實。

3、型鋼過梁和型鋼骨架與冰砌塊間的較大縫隙，應采用吸水球注水或冰沫拌水塞填勾縫。

4、預埋件的錨筋表面與冰體間應采用吸水球注水凍實，不得有縫隙。

（四）照明施工操作要點

1、照明燈具要按設計要求配合施工進行安裝。冰景內(nèi)的照明燈具設置與冰體砌筑施工同步進行。每個用電單元根據(jù)工程進度進行通電檢測。試驗時間不少于4小時，開閉次數(shù)不少于10次。

2、燈具、鎮(zhèn)流器、燈管、燈泡、起輝器及燈光控制設備等都要進行試驗，合格后方可使用。

3、冰建筑基礎下配線應穿管保護。燈具配線宜采用耐低溫BV—500V或BX—500V銅芯橡皮線及BXF—500V銅芯氯丁橡皮線。導線按圖紙要求施工，主干線不允許有接頭，電線的接頭要用絕緣膠布包扎好，不得銅、鋁線混合接頭。

4、冰體內(nèi)放置的所有鎮(zhèn)流器，要在下部加設或其它隔熱板墊，防止因熱使冰融化，導致鎮(zhèn)流器掉出。

5、密閉的孔洞內(nèi)放置燈泡或日光燈管時要留有小的通風口，形成散熱對流以降低孔內(nèi)的溫度。

6、冰景建筑外輪廓采用可塑LED燈時，明敷設固定間距不得大于0.5m。

7、冰建筑高度大于15m或體積大于500m3時，在冰體底部或上部應預留1.2m×1.2m換燈檢修口。

8、冰砌塊中安放燈具的孔洞，應根據(jù)設計要求在冰塊上預留；內(nèi)置燈光應選用冷光源，根據(jù)冰的透光度確定光源與外層冰的厚度。對較高的冰建筑宜留出供檢修人員出入的隱蔽洞口和上下通行的豎向檢修井，檢修井內(nèi)應設鋼筋爬梯。

9、燈槽的留設要求：

1）水平燈槽：留設水平燈槽時，其寬度在80-100mm，深度120-150mm，距外冰墻180-200mm，彈線并用手提鋸割制。

2）豎向燈槽：留設豎向燈槽時，在起始冰層留冰口，大小為200*200mm為宜，并留有坡度以備碎冰流出，按燈槽的中心彈制垂直線，豎向燈槽施工時以此線為參照，以免燈槽扣偏。豎向燈槽一般為200*200mm，距外冰墻200mm。

10、工程完工后，所有外線都要用冰雪沫加水凍實或穿管埋地隱蔽起來，不得露在人手可及的外部。