海外某國(guó)家法院項(xiàng)目木紋板加工制作技術(shù)研究

王培杰，石竹軍，李亞建

（中鐵建工集團(tuán)有限公司，北京100160）

1 引言

粗面清水混凝土是近年來(lái)在澳大利亞和一些歐美國(guó)家逐漸流行起來(lái)的一種一次成型、無(wú)人工修補(bǔ)的、能達(dá)到原生態(tài)、純自然設(shè)計(jì)效果的混凝土施工工藝。該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)際上尚處于摸索與初步發(fā)展階段。施工過(guò)程中，采用內(nèi)外2層模板，外層模板用于固定內(nèi)層模板，并通過(guò)加固后為混凝土結(jié)構(gòu)成型提供模具的作用；內(nèi)層模板（與混凝土面直接接觸）為經(jīng)過(guò)處理的實(shí)木板，利用混凝土的拓印特性，將處理后的實(shí)木板的紋理完整地拓印在混凝土表面，使混凝土表面產(chǎn)生木紋的效果，以體現(xiàn)項(xiàng)目建筑師原生態(tài)、純自然的設(shè)計(jì)理念。

2 工程概況

巴布亞新幾內(nèi)亞國(guó)家法院項(xiàng)目位于巴布亞新幾內(nèi)亞首都莫爾茲比港LOT20 SECT.350地塊，總建筑面積29 261 m2，其中，包括法院主體樓、辦公樓、迎賓樓、到達(dá)樓、門(mén)衛(wèi)室以及連接新建法院主體樓與原有法院的連接樓。北側(cè)為國(guó)家議會(huì)大廈，南側(cè)為國(guó)家圖書(shū)館。項(xiàng)目由澳大利亞設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)，項(xiàng)目執(zhí)行澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)。本工程墻體裝飾類(lèi)型多樣，木紋粗飾面混凝土完成面是其中一種，面積約1 000 m2。從確定外墻的粗面清水混凝土類(lèi)型是木紋形式，到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始施工僅不到2個(gè)月的時(shí)間，從海外采購(gòu)成品的木紋板時(shí)間上不能滿(mǎn)足工期需要。

3 工程重點(diǎn)與難點(diǎn)

如何加工出具有明顯木材紋理的木紋板是本項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)建筑師及監(jiān)理的認(rèn)可，最終確定了木紋板的加工制作方案——火烤碳化處理。

4 木紋板加工方法分析

巴布亞新幾內(nèi)亞位于太平洋南部，屬熱帶雨林氣候，得天獨(dú)厚的自然環(huán)境致使本地林業(yè)發(fā)達(dá)，木材種類(lèi)繁多。也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，導(dǎo)致本國(guó)政府嚴(yán)格管控木材進(jìn)口，如果從中國(guó)或者其他國(guó)家采購(gòu)成品板材，不僅采購(gòu)周期長(zhǎng)，不能滿(mǎn)足工期要求，價(jià)格也是當(dāng)?shù)夭少?gòu)價(jià)格的4～5倍。出于對(duì)時(shí)間和成本的考慮，最終決定采用本地木材，通過(guò)加工處理，獲得具有清晰紋理的木板。再結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，仔細(xì)研究當(dāng)?shù)丶鞍拇罄麃喯嚓P(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀，探索出適合本地的木紋清水混凝土施工方案。根據(jù)本項(xiàng)目規(guī)范、建筑圖紙及澳標(biāo)AS 3610.1的要求，木紋混凝土構(gòu)件表面具有明顯的自然木紋肌理圖案，混凝土表面色澤基本一致，整體效果美觀(guān)。為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，木紋混凝土用木板不能有翹曲，木板寬度一致（偏差≤±1 mm），加工后的木板具有明顯的紋理。

4.1 天然木紋板

在本地尋找具有明顯木材紋路的木紋板。通過(guò)與木材生產(chǎn)加工人員交流得知，木板紋路取決于木材切割方式與打磨方式，要取得理想的木紋板，必須采用徑切的方式，而且需要的打磨片也比較粗糙。但是，該種切割方式十分浪費(fèi)材料，而且當(dāng)?shù)厣a(chǎn)資源貧乏，不具備特制的工具。通過(guò)木材廠(chǎng)商推薦，可以選用本地的一種松木，雖然切割方式為刻切，且打磨比較細(xì)膩，但是仍能看到一定的紋路。為了驗(yàn)證本方案是否可行，用該木材作為內(nèi)層模板，支模打灰。試驗(yàn)結(jié)果并不理想（見(jiàn)圖1），拆模后，混凝土墻體上的木紋不是很明顯，該方案棄選。

圖1 天然木紋板試驗(yàn)圖

4.2 雕刻木紋板

在巴布亞新幾內(nèi)亞，木雕裝飾到處可見(jiàn)。對(duì)雕刻木紋板是否可行進(jìn)行了試驗(yàn)，聯(lián)系當(dāng)?shù)刈畲蟮囊患夷静膹S(chǎng)商來(lái)雕刻木紋板。當(dāng)拿到木紋板時(shí)（見(jiàn)圖2），就立刻否決了該方案。原因如下：

1）本地木材質(zhì)地較硬，需要用尺寸較大的刀頭進(jìn)行雕刻，這樣一來(lái)木材紋路過(guò)大，混凝土凝固后，可能卡在條紋縫里而導(dǎo)致拆模時(shí)損害墻體外觀(guān)。

2）木紋看起來(lái)不自然，不能體現(xiàn)出自然的木紋肌理。

3）所需人工和時(shí)間成本過(guò)大。

圖2 雕刻木紋板試驗(yàn)圖

4.3 木紋板噴砂處理

首先，在木材加工廠(chǎng)一根根地挑選出具有紋路的木板，再拿到加工廠(chǎng)，進(jìn)行強(qiáng)力的噴砂處理，最后現(xiàn)場(chǎng)支模打灰。試驗(yàn)表明，噴砂過(guò)后的木紋板雖然木紋明顯，但由于木紋板表面過(guò)于粗糙，即使使用脫模劑后，拆模時(shí)，仍會(huì)有部分混凝土黏結(jié)在木板上，而且混凝土表面成沙粒狀，影響觀(guān)感（見(jiàn)圖3）。因此，本次試驗(yàn)失敗。

圖3 噴砂處理木紋板試驗(yàn)圖

4.4 木紋板火烤處理

對(duì)木紋板進(jìn)行火烤處理，待表面完全碳化后，用鋼絲刷打磨。經(jīng)過(guò)該方法處理后的木紋板紋路更加明顯，混凝土澆筑后，墻面有較好的木紋理（見(jiàn)圖4）。

圖4 火烤木紋板試驗(yàn)圖

5 木紋板制作方案優(yōu)化

經(jīng)過(guò)幾組試驗(yàn)對(duì)比，最終選用火烤碳化木紋板。經(jīng)過(guò)火烤碳化處理過(guò)后，雖然得到了較好的木質(zhì)紋路，但是仍然存在以下缺陷：

1）經(jīng)火烤處理的木紋板由于高溫失水產(chǎn)生扭曲變形，導(dǎo)致拼出的模板平整度較差，木板接縫大小不一，達(dá)不到項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。

2）本地木板加工成型質(zhì)量較差，尺寸差別較大，木板接縫不在同一條直線(xiàn)上。

3）木質(zhì)紋路距離理想狀態(tài)還有一定差距，凹凸感不明顯。

4）木紋板安裝固定到外層模板上后受潮會(huì)發(fā)生膨脹變形，導(dǎo)致模板平整度受到影響。

通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)多次的試驗(yàn)，最終的效果如圖5所示，解決方案如下：

1）在火烤木板時(shí)，邊灑水邊噴火，極大程度地減小了木板因失水發(fā)生的形變。

2）對(duì)完成火烤的木板進(jìn)行再加工，過(guò)刨處理，并將邊角打磨圓滑，使木紋板尺寸統(tǒng)一。

3）加大火烤力度，使木紋板表面碳化更加充分，再利用鋼絲刷打磨。這樣處理之后，使木材紋路更加明顯。

4）在安裝固定到外層模板的過(guò)程中，木紋板之間預(yù)留2 mm的間隙，間隙內(nèi)打入玻璃膠。

圖5 最終方案試驗(yàn)圖

6 結(jié)語(yǔ)

木紋粗飾面混凝土施工技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)與質(zhì)量控制過(guò)程，本文主要探索了木紋板的加工與制作方法。在工期緊張、當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)有限的情況下，打破常規(guī)，探索出一種適合當(dāng)?shù)氐哪炯y板加工工藝。加工得到的木紋板木質(zhì)紋路清晰，混凝土澆筑一次成型，得到了監(jiān)理和業(yè)主的一致好評(píng)。