近年来, 我国各地陆续建成多个精品剧院工程, 山东省会大剧院、大连国际会议中心大剧院、南京青奥中心大剧院、江苏大剧院等具有国际水准, 在建筑声学、技术、艺术等方面成为经典代表。而大型文化艺术中心在建筑声学上的要求更为严格, 为使装修效果更为美观, 在面层装饰材料选择上要求更高。

广西文化艺术中心大剧院观众厅声学装修设计符合潮流, 根据高声学要求, 当频率为250～2 000Hz时, 内阻尼子损耗系数η>0.01, 材料面密度≥40kg/m²。在天花板和墙面分别布置厚30, 36mm的玻璃纤维增强混凝土 (glass fiber reinforced concrete, GRC) , 表面贴樱桃木木皮 (见图1) 。

由于造型复杂和声学的特殊要求, 施工存在以下难点: (1) 以双曲面GRC板块为基层、表面贴实木皮的反射装饰结构折角为30°, 是国内首次使用, 无参考工艺; (2) 实木皮自身材料变形性能差, GRC板块接缝处理、实木皮粘贴工艺对粘贴牢固性、平整度、装饰效果影响较大; (3) 空气湿度对木皮粘贴影响大, 防止木皮脱落、空鼓成为施工关键。

通过现场精确测量, 应用三维扫描技术, 消除现场施工的结构误差, 精确下料GRC板块。特制填缝胶泥材料进行填缝处理, 实现板块间的无缝对接并打磨平整。验收基层后进行木皮粘贴, 粘贴前首先进行软化处理, 同时控制基层环境潮湿特性, 含水率<20%, 涂刷粘贴剂进行木皮粘贴, 并在木皮表面涂刷清漆, 隔绝外部潮湿环境。

GRC贴实木皮施工工艺流程:精确测量→GRC板块加工及安装→GRC板块缝隙处理→GRC表面找平处理→实木皮粘贴。

根据图纸将测量基准点引至观众厅区域, 将坐标轴放于现场, 使用三维激光扫描仪对GRC板块安装部位进行三维扫描, 结合施工图、犀牛模型软件进行复核, 确保精度满足现场安装要求。

考虑GRC板块自重, 且观众厅区域为台阶地面, 现场不具备汽车式起重机安装条件, 将GRC板块尺寸控制在0.6m×1.2m左右, 便于搬运与安装。

1) 生产加工前, 根据下料模型图纸进行建模, 将板块钢结构连接板在预制过程中预埋到位。

2) GRC板块间预留连接槽口, 用于填缝挂网处理。

3) GRC板块由快硬硫铝酸盐低碱水泥加玻璃纤维制作。制作时第1遍砂浆比例为1∶1, 涂抹厚度 (1cm) 均匀, 采用抗裂玻纤网格布铺设到位。

4) 第2遍砂浆比例为1∶2, 干稀适度, 适当振动。

1) 由于观众厅区域不具备汽车式起重机进入条件, 搭设满堂脚手架进行安装, 架体距天花板1.7m左右, 保证操作时的安全距离。

2) GRC板块安装前, 装饰转换层已施工完成并通过验收。

3) 由于GRC板块造型特殊, 根据产品特征和声学要求, 采用6个挂点, 确保GRC板块安装牢固 (见图2) 。

4) 天棚灯槽由装饰性风口进行分割, 形成独立吊挂安装。为保证GRC板块安装准确, 采用∟50×5进行满焊定位, 每隔3块增加1个定位点 (见图3) 。

5) 全丝螺栓下端采用双螺母拧固。

1) 填缝前清除GRC板块间隙的灰尘、砂浆等杂物。

2) 在GRC板块间隙刷1层混凝土界面剂 (丙烯酸乳液型界面剂) , 增强GRC板块与填缝胶泥的黏结力。

3) 填缝胶泥配制硫铝酸盐水泥、建筑胶水、丙烯酸乳液、抗碱纤维丝按1∶0.2∶0.05∶0.02 (质量比) 调制均匀成黏稠状, 胶泥配制完毕后加入纤维丝。对接缝处进行填缝至GRC板块表面2～3mm处。待72h干燥后清除接缝处灰尘, 使用胶泥进行二次填补, 接缝位置贴抗碱纤维网, 宽度≥100mm (见图4) 。

1) 找平前清除GRC板块表面灰尘、砂浆等杂物。

2) GRC板块表面刷1层混凝土界面剂, 增强GRC板块与外墙腻子的黏结力。

3) 为保证木皮粘贴效果, 腻子找平完成后 (含水率≤10%) , 环境湿度控制在50%～60%, 表面刷1层硝基清漆, 增强木皮黏结力。

1) 腻子找平层干燥至含水率<20%即可 (墙体水分仪检测) , 在腻子层刷硝基清漆进行表面封闭处理。

2) 新型木皮自带亚米胶与硝基清漆面层粘贴后发生化学反应, 未干透前可对粘贴错误部分随意拆除、移位, 以减小损耗, 完全干透后增强黏结力。

3) 木皮粘贴前在其表面洒水, 软化、自然收缩膨胀24h, 以减小粘贴完成后与空气接触造成的变化。基底与木皮背面滚刷万能胶水, 增加基底与木皮的黏结力, 使其大于木皮自身张力, 有效减小因空气湿度造成的表面变化, 固化20min左右再粘贴。

4) 木皮贴上GRC板块后使用刮板自上而下顺刮, 将木皮和墙面间的空气完全挤出。粘贴完成24h后用美工刀将多余部分去除, 最后用刮板等工具用力压实。

5) 接缝处左右木皮重叠部分宽15～20mm, 用美工刀裁切。为不损伤基材, 将多余废料 (木皮) 垫在接缝处, 用不锈钢尺压实裁切。

6) 去掉裁切后多余部分, 用接缝专用滚筒和刮板压实。

7) 粘贴完成24h后表面喷涂面漆, 防止空气湿度较高使木皮表面吸收过多水分, 导致木皮面层起鼓、起泡。

GRC贴实木皮施工工艺科学合理、可操作性强。利用三维扫描技术, 使GRC板块一次安装准确率达98%, 木皮接缝严密, 接缝宽度≤1mm, 整体效果良好。观众厅作为剧院重要功能区域, 双曲面折角隔声装饰质量是影响剧院建筑声学效果的关键因素。GRC+实木皮技术为全国首创, 可操作性强、成型效果好, 具有推广应用价值。