劉光偉 王紅巖 李 偉 李 爭(zhēng) 劉冰潔

中建一局集團(tuán)裝飾工程有限公司 北京 100161

1 工程背景分析

赤道幾內(nèi)亞克里斯科島五星級(jí)水療度假酒店項(xiàng)目位于赤道幾內(nèi)亞共和國(guó)克里斯科島，項(xiàng)目占地總面積為488 000 m2，房屋建筑面積12 777.95 m2，有遮擋的平臺(tái)及連廊9 649.30 m2，露天平臺(tái)泳池瀑布池13 431.19 m2。本工程為群體建筑項(xiàng)目，主要含118個(gè)單體區(qū)域，地上大部分為1層（總服務(wù)區(qū)為局部2層），基礎(chǔ)部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上主體結(jié)構(gòu)為方木結(jié)構(gòu)，工程主體所需約15 000 m3當(dāng)?shù)馗黝?lèi)木材。

2 木材加工方案對(duì)比

2.1 自營(yíng)加工

自營(yíng)加工需要在當(dāng)?shù)亟ㄔ煸炯庸ぼ?chē)間、木材干燥車(chē)間、木材精加工車(chē)間。同時(shí)，加工的原材料需申請(qǐng)森林采伐手續(xù)或購(gòu)買(mǎi)原木。木材在當(dāng)?shù)夭捎闷?chē)和輪船進(jìn)行短途運(yùn)輸。

2.2 合作（半自營(yíng)）加工

合作（半自營(yíng)）加工需要在當(dāng)?shù)赝獍炯庸?，建造木材干燥?chē)間、木材精加工車(chē)間。在當(dāng)?shù)貙⒃炯庸こ射彶暮?，采用汽?chē)和輪船進(jìn)行短途運(yùn)輸。

2.3 外包加工

外包加工，對(duì)原木加工和木材精加工均進(jìn)行外包。在當(dāng)?shù)鼗驀?guó)內(nèi)外包原木加工，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行精加工后通過(guò)長(zhǎng)途海運(yùn)到當(dāng)?shù)兀诋?dāng)?shù)夭捎闷?chē)和輪船進(jìn)行短途運(yùn)輸。

2.4 優(yōu)缺點(diǎn)比較

1）自營(yíng)加工方案，生產(chǎn)過(guò)程由項(xiàng)目全面管控，加工過(guò)程質(zhì)量控制較好，原木出材率較高。但建造生產(chǎn)車(chē)間周期較長(zhǎng)，在木材加工量較小、不能連續(xù)作業(yè)的情況下，購(gòu)買(mǎi)或租賃大型機(jī)械設(shè)備較多，一次性投入成本過(guò)高。該方案可充分利用當(dāng)?shù)亓謽I(yè)資源，縮短加工周期和運(yùn)輸周期。

2）合作（半自營(yíng)）加工方案，原木加工過(guò)程質(zhì)量控制較難，鋸材進(jìn)場(chǎng)后需加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收，木材干燥和精加工由項(xiàng)目自施，可保證木結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工質(zhì)量，但建造生產(chǎn)車(chē)間周期略長(zhǎng)，一次性投入成本較高。該方案也可充分利用當(dāng)?shù)亓謽I(yè)資源，縮短加工周期和運(yùn)輸周期。

3）外包加工方案，所有木材加工均外包，避免了在當(dāng)?shù)亟ㄔ焐a(chǎn)車(chē)間。但加工過(guò)程質(zhì)量不可控，項(xiàng)目需加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，返廠(chǎng)加工周期較長(zhǎng)，對(duì)于木構(gòu)件損壞等突發(fā)情況不易處理。如在當(dāng)?shù)赝獍庸?，?dāng)?shù)啬静膹S(chǎng)精加工質(zhì)量難以滿(mǎn)足項(xiàng)目質(zhì)量需求，返廠(chǎng)率較高。如在國(guó)內(nèi)進(jìn)行外包加工，材料運(yùn)輸周期過(guò)長(zhǎng)，難以保證工期目標(biāo)，同時(shí)木材在運(yùn)輸過(guò)程中易發(fā)生變形、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題。

通過(guò)對(duì)比，本工程采用合作（半自營(yíng)）加工方案。

3 木材加工技術(shù)

3.1 木材自然干燥

依據(jù)工程木材構(gòu)件尺寸和數(shù)量選取相應(yīng)直徑和長(zhǎng)度的原木。將原木按樹(shù)種、材種、規(guī)格和等級(jí)全部進(jìn)行分類(lèi)。同時(shí)，要排除腐朽、蟲(chóng)蛀等存在嚴(yán)重缺陷的原木。

原木采用自然干燥，無(wú)須特別裝置，干燥時(shí)間較長(zhǎng)（3個(gè)月以上）。熱帶地區(qū)空氣濕度較大，平均含水率達(dá)到20%～30%時(shí)不能再行減低。旱季時(shí)，將原木放在室外通風(fēng)良好處進(jìn)行干燥；雨季時(shí)，將木材堆積在四面開(kāi)放的棚內(nèi)進(jìn)行干燥，側(cè)面吊以防風(fēng)簾，以調(diào)節(jié)空氣的流動(dòng)，使木材的干燥速度比較緩和。

3.2 開(kāi)料

1）根據(jù)木材下料清單對(duì)原木擬定切割位置線(xiàn)。此過(guò)程要控制色差，對(duì)于色差較大處應(yīng)劃定為建筑物隱蔽處（如地梁、龍骨等）的構(gòu)件。色差較小的作為柱子、梁、板等顯露構(gòu)件。

2）先通過(guò)帶鋸將原木鋸解并裁邊，形成板材或方木，裁邊時(shí)注意每塊鋸材應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行，此過(guò)程中需控制鋸材寬度和厚度均大于規(guī)格材厚度10～20 mm作為精加工預(yù)留量。然后通過(guò)搖臂鋸和圓盤(pán)鋸將鋸材鋸解，此過(guò)程中需控制鋸材長(zhǎng)度大于規(guī)格材300～500 mm作為精加工預(yù)留量。

3.3 儲(chǔ)存和運(yùn)輸

3.3.1 儲(chǔ)存

熱帶雨林地區(qū)，氣候高溫多濕，木材易發(fā)生開(kāi)裂。鋸材加工完成后，整體（尤其是端部）均應(yīng)噴刷木材防裂劑，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露，導(dǎo)致木材發(fā)生開(kāi)裂或霉變。木材防裂劑采用毛刷或噴涂器對(duì)木材端面和表面進(jìn)行封閉。采用噴涂器的噴眼孔徑選擇0.55 mm，15 min內(nèi)噴涂2遍，保證涂至稍滴后自然風(fēng)干。

封面完成后，將鋸材按照樹(shù)木品種、類(lèi)型、使用部位編號(hào)后逐層堆碼整齊。上下每層木料間采用隔條間距1 000～1 500 mm隔開(kāi)。板材厚度在40 mm以下的用25 mm×25 mm的隔條，厚度50 mm以上的用35 mm×35 mm的隔條，規(guī)格應(yīng)一致，長(zhǎng)度等于材堆寬度。鋸材應(yīng)單層平鋪，相互緊靠，不可雙層疊放在一起，材堆必須裝成一正六面體，若鋸材長(zhǎng)度不一致時(shí)，應(yīng)盡量把空缺留在堆內(nèi)，保持端頭齊平。

3.3.2 運(yùn)輸

將鋸材進(jìn)行打包，防止在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中磕碰、變形。運(yùn)輸采用隨車(chē)吊進(jìn)行，笨重長(zhǎng)大的鋸材先裝，輕小優(yōu)質(zhì)的后裝。

3.4 干燥處理

自然風(fēng)干的鋸材含水率均超過(guò)設(shè)計(jì)要求，需整齊碼放在干燥窯內(nèi)進(jìn)行干燥。板、方材碼垛時(shí)，留立縫和平縫，立縫為40～50 mm，平縫為25～40 mm，在材堆兩側(cè)（非端側(cè)）應(yīng)留離墻50 cm左右的豎直汽道。不同樹(shù)種或同一樹(shù)種不同含水率、不同厚度的，應(yīng)盡量避免在同一窯內(nèi)烘干。在當(dāng)?shù)貤l件下，干燥窯內(nèi)的干燥處理一般在25 d：

1）預(yù)熱處理階段（第1～10天），溫度控制在35～40 ℃之間，根據(jù)窯內(nèi)木材干燥速度調(diào)整加濕頻率，硬質(zhì)木材25 h左右加濕一次，軟質(zhì)木材約30 h加濕一次，窯內(nèi)風(fēng)機(jī)每4 h轉(zhuǎn)換一次。

2）中間處理階段（第10～18天），溫度不大于55 ℃，防止木材發(fā)生內(nèi)裂。

3）后期處理階段（第18～25天），后期窯內(nèi)溫度24 h控制在65 ℃之內(nèi)。此階段是排濕階段，排濕時(shí)間為5～6 h一次，排濕時(shí)風(fēng)機(jī)每4 h轉(zhuǎn)換一次，排濕時(shí)間30 min，排濕后溫度會(huì)逐步上升，但不能超過(guò)70 ℃，硬質(zhì)木材后期干燥溫度不應(yīng)太高，達(dá)到一定干燥時(shí)間（含水率15%～17%）后，緩慢降溫到40 ℃時(shí)出窯。

在干燥過(guò)程中，干燥窯內(nèi)放置3～5塊同條件的檢驗(yàn)板，隨時(shí)檢測(cè)木材含水率，根據(jù)含水率適當(dāng)調(diào)溫。剛出窯的烘干材，應(yīng)放置5～10 d后再進(jìn)行加工，以使不均勻的含水率充分?jǐn)U散，應(yīng)力進(jìn)一步消除。

3.5 鋸材開(kāi)裂、變形處理

在干燥過(guò)程中，木材可能發(fā)生表縫、端裂、內(nèi)裂、變形現(xiàn)象。對(duì)木材進(jìn)行刨光、斷頭時(shí)，優(yōu)先選擇開(kāi)裂嚴(yán)重的側(cè)面和端部進(jìn)行加工，刨去預(yù)留加工厚度（預(yù)留厚度10～20 mm），截去預(yù)留加工長(zhǎng)度（300～500 mm）。刨光、斷頭后仍存在表裂的木料，采用80號(hào)砂紙進(jìn)行打磨，打磨清理后在裂縫處用502膠水填灌，隨即采用同樹(shù)種同顏色鋸末進(jìn)行水平螺旋方向擦拭，沿開(kāi)裂方向涂抹均勻。對(duì)于開(kāi)裂嚴(yán)重的木料，根據(jù)圖紙尺寸，改為同材質(zhì)較小的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或更換處理。

木材干燥后，應(yīng)放置在陰涼干燥處，打包堆碼。如發(fā)現(xiàn)鋸材有輕微變形，將此鋸材成拱形向上放置在堆底，下部水平均勻鋪放50 mm×100 mm的墊木（間距1 000～1 500 mm），在堆頂均勻加壓重物。

3.6 精加工

3.6.1 刨光（帶鋸機(jī)、平刨機(jī)、壓刨機(jī)、四面刨）

先采用木工平刨機(jī)將鋸材相鄰兩面刨光（圖1），刨光時(shí)手稍微用力把板面貼緊靠尺。轉(zhuǎn)至壓刨機(jī)，調(diào)整壓刨機(jī)高度達(dá)到構(gòu)件所需厚、寬度。找一塊料頭先試壓一下看是否與構(gòu)件尺寸相符，確認(rèn)無(wú)誤后，進(jìn)行構(gòu)件二次刨光。

弧形梁的處理，先用木工平刨機(jī)在平行的一個(gè)側(cè)面找平，根據(jù)構(gòu)件形狀放樣，在弧形梁另一側(cè)用鉛筆畫(huà)出弧形尺寸，通過(guò)帶鋸進(jìn)行弧形的鋸解（圖2）。

圖2 弧形構(gòu)件帶鋸加工

當(dāng)方木鋸材較大，無(wú)法使用壓刨機(jī)進(jìn)行加工時(shí)，可通過(guò)平刨機(jī)找平相鄰兩面后，采用木工精密裁板鋸控制橫截面的截面尺寸。

對(duì)于截面較小的構(gòu)件，可采用四面刨進(jìn)行刨光、開(kāi)槽。根據(jù)構(gòu)件截面形狀尺寸，安裝相應(yīng)刀具，將四面刨調(diào)整到構(gòu)件所需高、寬尺寸，保證開(kāi)槽深度要求。四面刨一次成型，無(wú)需二次刨光（圖3）。

3.6.2 畫(huà)線(xiàn)、鋸成規(guī)格材（搖臂鋸）

在構(gòu)件刨光后，找出構(gòu)件大小面和外漏面，按加工圖尺寸畫(huà)出所需長(zhǎng)度，用吊截鋸按畫(huà)線(xiàn)尺寸把構(gòu)件兩端多余部分切割掉，在切割構(gòu)件兩端時(shí)要按構(gòu)件切口的角度把構(gòu)件位置擺放正確，保證切口角度是直角或45°角，切口光滑平整、無(wú)毛刺。

3.6.3 開(kāi)槽打孔（帶鋸機(jī)、臺(tái)式鉆機(jī)、搖臂鋸）

槽口采用帶鋸機(jī)按畫(huà)線(xiàn)開(kāi)口，鋸口完成后，用鋼卷尺或板尺測(cè)量槽心是否居中，寬、厚是否和圖紙尺寸一樣，查看槽心兩邊邊皮大小是否一樣，立柱槽口要大于圈梁榫頭構(gòu)件尺寸1 mm，確認(rèn)無(wú)誤后，用木工鑿子把槽心剃掉。

榫頭按加工圖尺寸用鉛筆畫(huà)出構(gòu)件的長(zhǎng)度，多余的用吊截鋸鋸掉，再用鉛筆畫(huà)出肩、榫，用帶鋸機(jī)按照所畫(huà)的線(xiàn)鋸切開(kāi)，形成榫、肩。鋸切完成后看榫頭是否居中，確認(rèn)榫、肩都符合圖紙要求后，把構(gòu)件從帶鋸機(jī)上面撤下來(lái)，放在適合人員操作的平臺(tái)上面，再用手鋸將兩邊榫、肩鋸掉，形成榫頭，用鋼板尺測(cè)量一下榫頭是否小于立柱槽口，榫頭過(guò)大會(huì)導(dǎo)致安裝困難。

打孔采用臺(tái)式鉆機(jī)。將1∶1的沉孔樣板放在構(gòu)件所需的位置上面卡住，把構(gòu)件擺在打孔平臺(tái)上面，構(gòu)件要擺放正確，構(gòu)件的另一端用支架墊起，保持板面水平，打孔力度要均勻，打孔力度過(guò)大容易起毛刺。

3.7 打磨倒角

采用干法打磨。打磨時(shí)要使用砂紙順著木材的紋理進(jìn)行，每一下的打磨距離要長(zhǎng)、輕且均勻。平面大面積打磨采用手持拋光機(jī)。打磨前，應(yīng)將構(gòu)件放置平穩(wěn)。打磨過(guò)程不要用力向下壓，太過(guò)用力會(huì)導(dǎo)致磨塊邊緣出現(xiàn)凹槽。砂紙一旦粘在一起或是已磨平，應(yīng)立即更換新的砂紙。拋光機(jī)在構(gòu)件表面來(lái)回輕輕打磨2～3遍。對(duì)于梁、柱、屋架構(gòu)件，采用80目、120目砂紙打磨2遍；對(duì)于地板等與皮膚直接接觸的構(gòu)件，采用240目、400目、600目砂紙打磨3遍。打磨至觸摸構(gòu)件表面時(shí)，感覺(jué)光滑、無(wú)波紋為止。

對(duì)于弧形部位、轉(zhuǎn)角部位等采用手工砂紙打磨。打磨凸起的曲線(xiàn)時(shí)，用手指輕壓砂紙，沿著曲線(xiàn)的弧度小心地進(jìn)行打磨，并且小心不要損壞任何鄰接的表面和邊緣。打磨凹進(jìn)去的曲線(xiàn)時(shí)，應(yīng)使用一枚與曲線(xiàn)直徑相當(dāng)?shù)哪灸?。將木模用砂紙包裹住，然后沿著曲線(xiàn)的弧度小心地來(lái)回打磨。打磨完成后，采用手持修邊機(jī)進(jìn)行倒角。將構(gòu)件擺放平穩(wěn)，調(diào)整修邊機(jī)銑刀深度不大于構(gòu)件寬度的2%。將基座貼緊下面的木構(gòu)件后，再慢慢地將銑刀靠向工作物，此時(shí)一定要握穩(wěn)機(jī)器，以免回彈。沿加工件邊線(xiàn)均勻運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行修邊作業(yè)。完成修邊動(dòng)作后，應(yīng)先向側(cè)向平推使銑刀離開(kāi)構(gòu)件，再提起修邊機(jī)。

3.8 阻燃、防腐、防蟲(chóng)處理

在浸泡池內(nèi)按阻燃防腐劑∶水=1∶4的比例進(jìn)行稀釋均勻。構(gòu)件完全加工成型后，堆碼整齊，上下兩層之間采用35 mm×35 mm的隔條間距1 000 mm隔開(kāi)。采用叉車(chē)和吊帶將構(gòu)件堆整體水平地放入阻燃防腐劑藥液池中，常溫浸泡48 h。每次浸泡前根據(jù)浸泡木材量，向池內(nèi)補(bǔ)充等比例稀釋溶液。浸泡完成后取出，自然晾干后進(jìn)行下一步處理[1-5]。

3.9 色差處理

按照油性色漿配方根據(jù)木材本色，選擇色漿顏色。采用木蠟油和油性色漿（一般選用2～3種顏色）進(jìn)行調(diào)配，在料頭上擦拭，進(jìn)行試驗(yàn)比對(duì)，將不同本色統(tǒng)一調(diào)配為較深的那一種木色。

采用擦拭布按螺旋方向擦拭，將色漿推入木纖維導(dǎo)管中，使木紋孔隙、棕眼充分填充，然后順著木紋方向再用干凈的布將表面擦干凈，溝槽部分要特別注意清理徹底。

3.10 涂刷耐候木蠟油

涂刷耐候木蠟油前，采用240目砂紙打磨木料，并清潔干凈。將木蠟油按使用說(shuō)明充分拌和。第1遍涂刷時(shí)，用刷子或者棉布均勻地沿木料紋理方向薄薄地涂上一層耐候木蠟油，等實(shí)干并用拋光棉或者600目的砂紙拋光后，可直接涂第2層，然后保持通風(fēng)自然晾干（圖4）。

圖3 四面刨

圖4 涂刷木蠟油

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)赤道幾內(nèi)亞克里斯科島五星級(jí)水療度假酒店項(xiàng)目中木材加工的工程實(shí)踐研究，為下一步在非洲熱帶雨林地區(qū)的木結(jié)構(gòu)工程提供了良好的經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)一步開(kāi)拓海外市場(chǎng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。