井干式膠合木墻體構件的生產及安裝

金銀慧，朱建偉，付 寧，閆培英

(內蒙古大興安嶺林業(yè)科學技術研究所，內蒙古 呼倫貝爾 022150)

1 引言

井干式木結構建筑的形態(tài)比較特殊，由于其具有質樸、自然的建筑風格，在各種建筑結構中的使用不斷增加。通過對膠合木材進行特殊處理，可以有效解決傳統(tǒng)井干式木結構在傳統(tǒng)建筑使用過程中，木材消耗量過大的現象，在各種特色建筑中的應用不斷增加。井干式墻體是建筑結構的重要組成部分，通過對這種結構形式的應用，可以進一步提升建筑的穩(wěn)定性和熱物理性能。通過現代機械生產手段的應用，可以直接在工廠中預制出來膠合木墻體結構，然后將其打包送到生產現場，整個生產作業(yè)的機械化程度比較高。墻體中使用的各種構件都屬于圓形、D形、矩形等截面形狀，并通過榫卯的形式進行連接，轉角處的木材采用的是咬合結構形式，形成“井”字結構。

2 構件生產

(1)原材處理。在井干建筑實際使用的過程中，經常使用的木材包括加拿大SPF規(guī)格材、樟子松、花旗松等。為了避免這些木材在運輸的過程中出現磨損和碰撞，保證木材不出現變形和表面劃傷的現象，應認真做好木材表面的刨平處理，讓其表面盡量顯得平整和光潔。

(2)認真做好板材的指接。在木材實際使用的過程中，應該先將其霉變與腐蝕的部位去除，然后按照實際長度對木材進行接長處理。在木材選擇過程中，應該盡量選擇使用平直、尺寸大小合適、沒有裂紋的木料。對于那些彎曲的木料，需要在成型銑加工成為直木段之后，才可以加工處理。為了提升木材的生產效率，在連接方式的選擇上，應該選擇指接頭的方式，接頭的加工誤差應該在允許的范圍之內。在木材端頭的處理過程中，可以采用橡膠輥式涂膠機或者特殊形狀的噴嘴，對木材端頭進行涂膠處理，在涂膠完成之后，就需要對木材按照指定位置進行擺放，讓其指榫接頭連接在一起，工件按照長度方向進行接長處理，直到達到需求長度為止[1]。

(3)層壓膠合。首先使用琳膠機對木材表面進行涂膠處理，并根據工藝設計要求對木材進行拼長處理，然后放置在拼方機上，進行熱壓處理，這樣可以拼接成方材，滿足構件厚度和強度方面的要求。為了保證膠合木得粘結性能，需要提前將原材料表面上的刮出毛面，進一步增加膠水的滲透性能。

(4)認真做好開槽和噴漆處理。對于完成膠合的拼方木材，其四面應該刨加工出來上下側面和凹槽。通過對構件截面的加工處理，讓其滿足墻體施工的進一步要求。為了保證墻體的美觀和耐用程度，對于加工完成的拼方木材，應該使用水溶性的清漆進行噴漆處理。

(5)開榫鉆工。木材加工的步驟，對木材結構的使用性能有著非常直接的影響。在開榫鉆孔加工的過程中，需要使用專業(yè)性的開榫機對完成噴漆的拼方木材進行榫槽處理，滿足相鄰墻體構件相互咬合強度的需要。對于拼方木材的中間部位，應該鉆豎向控制，為后續(xù)上下層構件木銷連接和螺栓連接，打下良好的基礎。對于木銷部位的鉆孔部位，應該錯開一定的距離[2]。

(6)包裝運輸。由于木材的特殊性，其表面硬度并不是很高，這對其包裝運輸提出了比較高的要求，避免在運輸過程中出現意外的傷害。在其運輸的過程中，需要對墻體構件按照使用部位的不同進行編號，并嚴格按照順序進行分堆包裝。在運輸到現場之后，需要妥善進行保管，為后續(xù)的使用打下良好基礎。木構件存放時，應采用分層堆放的形式，保證其存放環(huán)境的通風，及時采取必要的避雨措施，避免木構件在保存的過程中發(fā)生損壞。

(7)認真做好生產質量管理工作。對于生產中的重點環(huán)節(jié)，應該做好質量控制，現場派專人對生產質量進行監(jiān)督管理，及時發(fā)現各種生產質量問題，及時采取措施，避免出現嚴重的施工質量問題。為了保證生產質量和效率，可以將自動化生產技術應用到生產過程中，在現場中可以使用專業(yè)的檢測設備，對產品質量進行檢測，及時發(fā)現產品質量問題，并及時采取針對性的措施，避免劣質產品流入到生產環(huán)節(jié)中。生產人員的自身專業(yè)技術水平，對生產質量有著非常直接的影響，應該充分做好對操作人員的培訓工作。針對生產中出現的問題，應該及時進行總結，找出問題發(fā)生的原因，并及時采取措施，避免出現嚴重的問題。

3 墻體安裝及加固

井干式建筑的規(guī)模不是很大，對基礎結構的要求并不是非常高。為了保證基礎結構的穩(wěn)定性，需要在其上方鋪一層防潮層，并在防潮墊上放置一層基礎墊木，墊木的寬度應該比墻體寬度略寬，并通過使用金屬錨栓，將其與墊木與基礎結構穩(wěn)固連接起來，錨栓的直徑不應該小于12 mm，兩者之間的距離應該控制在2 m之內，深入基礎的深度應該大于300 mm。對于鋸斷的木材端部，應該至少涂抹兩層專用的防腐劑。

(1)墻體安裝。墻體安裝時墻體施工的重要環(huán)節(jié)，只有保證墻體施工安裝質量，才能將墻體維護作用發(fā)揮出來。對于完成加工的單根墻體，通過上下側面的凹槽和凸起，與上層咬合疊加，并在凹槽之內也應該合理布置麻布毛氈和橡皮條，這樣才能保證墻體的保溫、防水、隔熱性能。對于墻體的轉角和交叉部位，可以采用凹凸榫搭接的形式。對于洞口的切斷處，為了避免出現門窗變形和損壞的現象，應該采取合理有效的措施[3]。

(2)木銷連接。對于墻體構件上下層之間，應該采用木銷的連接形式，連接點距離墻體的尺寸應該控制在700 mm之內。同一層連接點的距離應該設置在2.0 m之內，上下兩層的連接點，應該采用錯位布置的形式[3]。對于水平墻上下連接的部位，應該使用25 mm×25 mm的方形木銷。在連接點的設置過程中，應該首先在墻體構件上，預留尺寸合適的圓孔，圓孔的尺寸應該比木銷截面對角線的長度小3～5 mm。

(3)通桿螺栓。對于凹凸榫搭接部位，為了保證搭接的牢固性，可以采用與墻體等高的通桿螺栓進行連接加固。對于井干木結構中每一塊墻體的長度方向，都應該設置可調松緊的螺栓，螺栓與墻體轉角的距離不應該超過800 mm，螺栓之間的距離也應該控制在2.0 m，直徑不得小于12 mm[4]。

(4)設置方木加強件。如果墻體的寬度超過了6 m，應該在墻體的中間部位設置木制加強件，或者采用其它的一些措施進行加強處理。方木加強件應該在墻體的兩邊，采用對稱布置的形式，其截面的尺寸應該超過120 mm×120 mm[5]。多個加強件之間，可以采用螺栓連接的形式，最好使用允許上下變形的螺栓孔。

為了保證井干式膠合木墻體構件的安裝效果，應該認真做好現場管理工作，避免出現施工混亂的情況。結合井干式膠合木墻體構件安裝的實際要求，建立完善的現場安裝管理體系，落實相關人員的工作職責，一旦出現了比較嚴重的質量問題，應該及時追究相關人員的責任。為了避免安裝錯誤情況的發(fā)生，應該認真做好安裝施工交底工作，讓每個安裝人員都明確自身具體的工作任務、工作難點和工作重點，能夠嚴格按照施工規(guī)范要求進行施工。為了安裝工作的順利進行，可以將BIM技術應用到安裝過程中，對整個安裝過程進行建模仿真，及時發(fā)現安裝過程中可能出現的問題，并及時采取針對性的措施。

墻體安裝施工人員發(fā)揮著非常重要的作用，一旦其施工專業(yè)水平不夠，就會給施工質量帶來嚴重隱患。應認真做好施工人員的培訓工作，不斷提升其專業(yè)水平，應嚴格按照規(guī)范進行施工，并做好施工考核工作，實行合理的獎懲機制，提升施工人員的工作積極性和責任心[6]。

4 特殊處理

(1)認真做好防火處理。在現代井干式建筑當中，經常會采用大截面的膠合木材，其耐用性能比較突出，在燃燒的過程中，還可以產生碳化層，進一步降低木材的燃燒速度，利用碳化層來阻止木材的進一步燃燒，并利用炭化層來避免結構件的內部燃燒。通過合理對結構件的尺寸進行設計，可以進一步提升構件的防火性能。在木材與其它金屬件連接的過程中，也應該滿足相關的規(guī)范要求[7]。

(2)做好木材的防護工作。由于我國各地區(qū)自然條件差別很大，這給木材防護結構的設計，提出了較高的要求。在木結構防護工程設計過程中，應該滿足相關的規(guī)范要求，合理對化學防腐劑進行選擇。膠木結構通常會在化學藥劑處理之前，產生膠合作用，并通過油溶性防護劑的應用，來避免吸水變形情況的出現。在木質結構防腐設計的過程中，應該根據當地的氣候條件進行。在其施工的過程中，應該嚴格按照設計文件進行施工，認真做好架空層的設置，保證其通風順暢。基礎支座上方，應該設置防潮層和防腐墊木[7]。

(3)做好門窗洞口的處理。對于門窗洞口的兩側，應該設置T形板材，并盡量保證截面的平整程度，在洞口左右墻體構件端面，應該各加工出寬大約17 mm、深大約25 mm的槽口，然后將T形板放置在槽口當中[8]。對于窗口上部，應該預留大約5 cm的空氣預留層，這樣可以對墻體的沉降進行有效的緩沖，并在其內部設置軟質保溫材料，將預留層給封住。

(4)做好屋頂交接的處理。為了避免墻體出現嚴重的沉降現象，進而對建筑整體的穩(wěn)定性，造成太過嚴重的影響，就需要采用可滑動金屬連接件設置，或者在高度方向預留出一定的空隙[9]。

5 結語

隨著時代的不斷發(fā)展，對井干式膠合木墻體施工提出了更高的要求。針對其實際生產與安裝中出現的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題出現的原因，及時采取針對性的措施，合理對生產工藝進行優(yōu)化，不斷規(guī)范安裝過程，保證施工質量并且提高效率。