觀賞水體水下景觀施工工法

《觀賞水體水下景觀施工工法》是中國建築第七工程局有限公司、河南省路橋建設集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是周申彬、張中善、田鵬、張李海軍、王海峰。適用於所有水族館、海洋館觀賞水體內耐腐蝕環境的景觀製作及需要一定抗水壓強度的景觀工程。

《觀賞水體水下景觀施工工法》的工法特點是水下造景塑型的製作是利用聚苯板和聚氨酯發泡劑製作塑型，可以刮、切、劃、割、填、補等技法進行處理，反覆修改從而使塑型自然，布置於水體內達到排山倒海的效果。

2011年9月，《觀賞水體水下景觀施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009—2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：觀賞水體水下景觀施工工法
• 完成單位：中國建築第七工程局有限公司、河南省路橋建設集團有限公司
• 工法編號：GJEJGF130-2010
• 主要完成人：周申彬、張中善、田鵬、張李海軍、王海峰
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部

形成原因

隨著海洋旅遊業不斷發展，水下景觀的套用被更多的人所矚目，它能夠以二維的形態附著在牆面上，也能夠以三維空間的形態附著在地面上。隨著觀賞水體注水量的增加，同時水體由淡水變成鹹水，使得對水下景觀的抗水壓和防腐性能提出了更為苛刻的要求，尤其更為重要的是景觀還必須具有良好的防水性能，否則水體進入景觀縫隙內，水體循環不出來就會在景觀內滋生各類有毒菌類，危害水體動物。《觀賞水體水下景觀施工工法》介紹天津極地海洋館工程通過玻璃鋼作為過渡材料翻制模具來完成觀賞水體水下景觀施工。

工法特點

《觀賞水體水下景觀施工工法》的工法特點是：

1.水下造景塑型的製作是利用聚苯板和聚氨酯發泡劑製作塑型，可以刮、切、劃、割、填、補等技法進行處理，反覆修改從而使塑型自然，布置於水體內達到排山倒海的效果。

2.為了保證水下造景的防水、防腐及抗壓性能，充分利用玻璃鋼易成型的特點，用作模具的載體材料。同時玻璃鋼具有防滲、防腐及良好強度，可以解決了水下景觀施工中遇到的困難。

3.水下景觀若具有多種相同形狀的造型時，利用石膏作為輔助材料，翻制玻璃鋼模具，不僅節省了材料，同時也縮短了工序，可以取得良好的經濟效益和工期效益。

4.水下景觀的玻璃鋼製作的塑型，保留了玻璃鋼造型的原味、肌理、塑痕，通過配置一定比例的著色材質對雕塑進行色彩處理，從而使造景增加深度感，並且可以加強表面的肌理效果，從而使作品達到最佳的效果。

操作原理

適用範圍

《觀賞水體水下景觀施工工法》適用於所有水族館、海洋館觀賞水體內耐腐蝕環境的景觀製作及需要一定抗水壓強度的景觀工程。

工藝原理

《觀賞水體水下景觀施工工法》的工藝原理敘述如下：

通過使用聚苯板和發泡劑進行景觀塑型的製作與設計，製作完成後塗刷隔離劑，並進行玻璃鋼施工，玻璃鋼固化後對塑型進行脫模與組裝，裝置完成後在進行玻璃鋼塗布及打磨處理，處理完進行著色處理並進行安裝固定。針對多個玻璃鋼塑型，根據原塑型利用石膏製作模具，然後進行玻璃鋼的翻胎，此原理可以節省材料和縮短工序。

施工工藝

• 工藝流程

《觀賞水體水下景觀施工工法》的工藝流程是：

圖1 工藝流程圖

操作要點

《觀賞水體水下景觀施工工法》的操作要點如下：

1.設計與塑模：優秀的雕塑需要有良好的設計基礎，該工法的塑型採用聚苯板和發泡劑進行施工。聚苯板具有質量輕、不宜發生變形等特點，同時通過雕塑刀、電鋸絲、手鋸等工具對塑型進行刮、切、劃、割、填、補等技法反覆修改從而使塑型自然，在填、補過程中使用發泡劑進行粘結。對需和水體環境位置需匹配的雕塑，需提前在牆體上安裝）膨脹螺栓，以便於塑型固定於對應的牆體環境，針對其他的塑型可以隨地選擇進行塑型製作。見圖2至圖5

當塑型較小時，可直接根據設計圖紙進行雕塑，當塑型較大時，可先製作小塑型，然後按圖紙比例進行放大，放大時可搭設等間距的鋼管架，此架子一方面作為操作施工使用，另一方面作為按比例放大的輔助線，以確保塑型製作的精確、美觀。苯板塑型製作假石要比真石成本低廉，運輸方便，大大提高了施工工效。

2.隔離劑塗刷：在用聚苯板與發泡劑製作而成的塑型上均勻塗刷地板蠟隔離劑。在塗刷時應根據玻璃鋼脫模時的分割要求在相應部位的塑型上安裝隔離片無需塗刷隔離劑，隔離片安裝時應根據塑型的外形進行對稱布置。見圖6

圖6 塗刷隔離劑

3.玻璃鋼施工：1.單個雕塑玻璃鋼施工隔離劑塗刷完後進行玻璃鋼的施工，玻璃鋼採用手糊法進行施工，製作前應根據塑型的形狀設計玻璃鋼成型的施工線路。在玻璃纖維氈難以鋪放處應先用含有短纖維樹脂的膩子填充，然後再鋪放玻璃纖維短切氈及方格布。塑型表面層採用的樹脂膩子，其玻璃纖維長度以10毫米為宜，具體配比見下表。

1.細部處理完進行大面積的玻璃鋼施工，先進行玻璃鋼膠體的配置，配置比例為：樹脂：固化劑：稀料：CaCO3=1:0.04:0.04:0.5，按此配比增添適量微細滑石粉（白度大於97），滑石粉可以調節膠體的黏稠度，用電動攪拌器進行攪拌，攪拌成糊狀，不得有生粉團，即成樹脂膠料。鋪貼施工時將玻璃纖維布按雕像的實際大小剪下成多個小片，先將配置的膠體塗刷於塑型上，然後鋪貼玻璃纖維布，為了確保雕塑的硬度，一般採用“兩布三塗”，在膠體與玻璃纖維布施工過程中要求壓實，防止出現空鼓現象。

2.相同雕塑玻璃鋼的翻胎施工：當具有相同的多個玻璃鋼雕塑時可以採用特殊的玻璃鋼施工工藝一玻璃鋼翻胎。這一工序不僅可以大大提高施工進度，同時還能節約成本。該工法以觀賞水體中的圓形雕塑景觀說明玻璃鋼翻胎工藝。1）先對已完成的玻璃鋼雕塑上用雕塑泥對玻璃鋼雕塑進行細部修整，一方面防止後序進行施工的石膏出現砂眼，另一方面可以起到一定的隔離作用。

2）將適量的石膏粉加適量水配置一定量石膏粉，塗布於經細部處理完的玻璃鋼雕塑上，製作一個外包型塑型。

3）因石膏硬化快，故石膏施工完成十幾分後便可將石膏從玻璃鋼模具中拆除，在製作石膏塑型過程中儘量使用細膩的石膏粉，防治出現砂眼；若存在砂眼現象則利用雕塑泥對石膏塑型進行修正。

圖7 玻璃鋼貼上

圖8

1一玻璃鋼雕用雕塑泥進行細部處理；2—將石膏塗布於玻璃鋼磨具上；3一石膏塗布完後進行硬化；4一將玻璃鋼模具與石膏模具脫離；5一石膏脫模；6一石膏脫模上塗刷隔離劑；7一玻璃纖維布布貼；8—環氧樹脂塗刷；9一玻璃鋼細部處理；10一玻璃鋼脫模後進行重複6-9的過程；11一雕塑成型效果

4）石膏脫模後，在石膏模具上塗刷隔離劑後即可進行玻璃鋼的施工，玻璃鋼採用三布四塗手糊法進行施工。

5）施工完成後，用工具刀將周邊玻璃鋼修平整，然後將玻璃鋼模具從石膏模具中進行脫模處理，此過程就完成了玻璃鋼的翻胎過程。在脫模過程中要確保石膏塑型完好無損，這樣進行下一個玻璃鋼翻胎過過程就不需要進行石膏塑型的製作，直接進行第二個玻璃鋼雕的施工，大幅度減少施工環節，進行下各個玻璃鋼模具施工時，只需重複4）、5）的過程便可完成玻璃鋼的翻胎（如圖7至圖9所示）。

圖9 玻璃翻鋼胎塑型效果

3.脫模及組裝：玻璃鋼固化後，沿著劃分的單元塊將整體塑型模具沿隔離片進行切開，切口時候後將磨具內的聚苯板清除，清除後製作連線肋，連線肋中應設定位槽，以保證通過連線肋使單元塊模具組合成整體。如圖10至圖12。

4.後期處理：模具組裝完成後，需進行玻璃鋼的二次塗布處理，玻璃鋼24小時固化後進行打磨處理，確保其表面光滑、平整，最後根據雕塑設計要求進行色彩處理。《觀賞水體水下景觀施工工法》重點介紹關於水下景觀的色彩處理工藝。

1）對塑型用打磨機和砂子處理後，然後用軟布將塑型表面的塵粒清除乾淨，用熟褐顏料打底，將丙烯顏料加水調：均，並將其完全覆蓋到玻璃鋼表面，塗刷時必須將塗料調均，不能堆積，更不能透出底色，將塗好的第一遍完全晾乾，再進行第二遍的塗刷。針對凹下去的地方較暗，可以配置深層顏料，不必加水輕輕掃在雕塑表面提亮。

2）待顏料完全乾燥後用無毒氟碳漆進行噴塗一遍可以達到靚麗的效果。

3）後期的色彩處理使觀賞水體內的水下景觀能與環境融為一體，使景觀在燈光照明下使水下景觀色澤顯得更加鮮艷、線條流暢、造型美觀。見圖13至圖14。

圖13 色彩處理後觀賞水體水下景觀效果

圖14 注水後觀賞水體水下景觀效果

材料與設備

施工材料

《觀賞水體水下景觀施工工法》所用的施工材料如下：

1.主要材料玻璃纖維布、玻璃纖維氈、樹脂、CaCO₃；填料、隔離片、過氧化甲乙酮、固化劑、稀料、聚苯板、發泡劑、氟碳漆、水、丙烯顏料、舊報紙、地板蠟、色漿、膨脹螺栓、橡皮手套等。

2.主要設備電鋸絲、雕塑刀、剪刀、手鋸、配料桶、電鑽、拋光機、直柄電磨機、60號砂子、600號砂子、調色板、鬃毛刷、軟布等。

質量控制

《觀賞水體水下景觀施工工法》的質量控制要求如下：

1.膠體與玻璃纖維布施工過程中要求壓實，防止出現空鼓現象。

2.滑石粉可以調節膠體的黏稠度，用電動攪拌器進行攪拌，攪拌成糊狀，不得有生粉團。

3.製作石膏塑型過程中儘量使，用細膩的石膏粉，防治出現砂眼；若存在砂眼現象則利用雕塑泥對石膏塑型進行修正。

4.對已成型的苯板塑型應進行隔離保護，避免受到物理衝擊損害。

5.觀賞水體注水前，應對玻璃鋼塑型進行全面檢查，避免表面出現毛刺現象，損害海洋動物肌體。

安全措施

採用《觀賞水體水下景觀施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.嚴格安全措施，對揮發性氣體施：工作好排風、送風措施，防止空氣中的易燃氣體濃度增加，保證空氣暢通。

2.注意防火。施工現場周邊30米區域內不允許動用明火。施工現場配備足夠的滅火器和滅火工具，並設定專職安全員巡察。

3.用電的安全。施工現場配有電工，負責對電器設備和工具安裝與維修，所用設備均符合安全施工規範要求，不違章操作。

4.施工人員進場前，進行各種安全常識培訓。

5.施工人員配有工作服、安全帽、防毒面罩、手套。

環保措施

《觀賞水體水下景觀施工工法》的環保措施如下：

1.清理後的泡沫不得隨意丟棄，應及時清理至現場指定地點，集中外運，防止白色污染。

2.未使用完的粘結材料不得：在現場傾倒，套用廢料桶收集後清運出場。

3.膨脹栓施工時，避免在大風或氣流太大的地方進行，防止產生揚塵。

4.膠粘劑隨用隨拌，避免拌合過多，15分鐘內使用完畢。

效益分析

《觀賞水體水下景觀施工工法》創造一些新的施工工藝和方法，提高處理複雜施工問題的技術水平，同時，也可以為今後類似形式的工程施工提供經驗。

《觀賞水體水下景觀施工工法》通過玻璃鋼翻胎等水下景觀施工措施取得綜合經濟效益31.175萬元。

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《觀賞水體水下景觀施工工法》的套用實例如下：

天津極地海洋館項目位於天津市塘沽區響鑼灣中心商務區，本工程建築面積為47761平方米，共4層，建築層高6米，建築總高度69米。主體為框架——剪力牆結構，屋面為鋼網架結構，建築造型為一條浮出水面的鯨魚，曲線流暢、精美，館內結構複雜，各功能展館錯落布置，其中海底世界、白鯨展示池等觀賞水體均通過苯板塑型製作假石要比真石成本低廉，運輸方便，大大提高了施工工效，使用玻璃鋼作為過渡材料翻制模具來完成觀賞水體水下景觀施工，使景觀的抗水壓和防腐性能得到明顯的提高。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《觀賞水體水下景觀施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。