海口市民游客中心项目采用超大跨度整体式木结构坡屋面，该屋面是中国目前已建成的整体面积最大的单体木结构坡屋面，也是该项目最重要的分项工程之一。本工程整体式木屋面由大屋面、中屋面、小屋面3部分组成。因整体式超大跨度木结构施工在国内建筑领域极为罕见，施工管理经验相对不足，因此存在较多技术及管理难题亟待攻克。

　　 1) 该木屋面为超大跨度木结构，最长木质双拼弧形胶合梁长达59m，整体覆盖面积约9 000m²，需大跨度支撑体系配合。若使用钢梁作为屋面支撑体系，影响木屋面内侧成型美观度;若直接使用原材木梁，原材获取和弧形外观加工较为困难。

　　 2) 与混凝土屋面相比，木屋面耐火、防水性能较差，且长期蓄水状态下木材易腐烂损坏。因此，对整体木屋面的防水、排水施工质量要求较高。

　　 3) 水平向整体式木屋面与竖向混凝土山墙有较长连接区段，连接区段间存在施工缝隙，连接节点的防水施工难度大，防水质量难以保证。

　　 4) 为保证木屋面结构防水密封性，屋面上不开凿透气、透水孔，使得屋面内部空气不流通，水汽易聚集储存在内部，将加快木结构腐烂。

　　 本文结合海口市民游客中心项目工程特点，针对上述问题提出了若干创新技术。

　　 海口市民游客中心项目位于滨海公园泰华横路处，总建筑面积29 800m²，其中地上建筑面积约16 800m²，地上4层，地下1层，地下建筑面积13 000m²，结构高度24m，采用整体式木屋面。项目业态包含12345热线、城市管家、城市警察、智慧城市等内容，侧重于城市形象展示。

　　 海口市民游客中心采用超大跨度整体式木屋面结构，大、小、中3块木屋面下部采用管材钢结构支撑，管材与混凝土结构间采用球形铰支座固定。大屋面面积为5 300m²，梁最大跨度23m，中屋面、小屋面面积分别为2 250, 1 350m²。屋面承重结构为双拼弧形胶合梁，屋面封闭结构为云杉胶合木板及红雪松屋面瓦，屋面防水等级一级，设计使用年限50年 (见图1) 。

　　 1) 作为海口标志性建筑，需保证建筑整体艺术美观。项目最大木屋面面积达5 300m²，单根双拼弧形胶合梁长度最大59m，整体最大跨度为23m，且屋面为弧形坡屋面，需大跨度定型梁柱体系支撑。如像传统弧面大跨度结构采用钢梁作为板底支撑，将会破坏木屋面内侧外观的整体性，降低木屋面整体艺术观感效果。因此，提出“双拼弧形胶合木梁”的板底支撑结构，在满足施工要求前提下，使木屋面内外材质统一，整体观感效果更佳。

　　 2) 满足大面积屋面板及面板上部结构支撑连接的需要。木屋面跨度大，导致木结构梁整段木质原材采购困难，且难以保证承力效果;同时，由于主梁间距大，对次梁整体长度及材质也有较高要求;此外，屋面呈变弧面，主梁两侧次梁与主梁连接处无法保证均匀对接，对主梁尺寸宽度要求较高。因此，提出木质主梁制作工艺及“双拼”受力构件概念，以保证木梁的整体受力及与次梁的连接空间。

　　 1) 为有效解决整体式木屋面整体防水、排水效果，保证屋面整体使用寿命，本项目木屋面瓦由35万片红雪松木瓦片构成 (见图2) ，屋面体量大，且红雪松木瓦间缝隙较多，雨水易透过瓦片渗入屋面结构内部，造成屋面结构内部积水。相较于混凝土屋面，木质结构防水性能较差、长期积水对木材使用寿命有较不利影响，因此，提出“防水透气膜与自粘防水卷材结合的整体屋面防水技术”，采用双层防水措施和双渠道排水的方法，优化了屋面整体排水和防水质量。

　　 2) 提高木屋面与混凝土结构连接节点防水效果。水平向整体式木屋面与竖向混凝土山墙有较长连接区段，连接区段间存在施工缝隙，如按混凝土结构阴阳角连接节点防水施工方法设置附加层卷材，不能保证其防水质量，且山墙为露天结构，易汇水，且竖向铺贴卷材易开裂失去防水效果。因此，提出木屋面与混凝土结构连接节点防水工艺，采用多层隔水，使雨水难以接触连接缝，提高节点防水质量。

　　 因海南属于多雨、潮湿气候类型，屋面排气措施设置合理尤为重要。整体式木屋面不能采用传统混凝土结构屋面排气构造措施，为保证木屋面结构的防水透气性能，本项目屋面上不开凿透气透水孔，次梁上部胶合板与红雪松木瓦片之间采用木质格栅结构形成空腔，作为屋面架空层。为保证及时将屋面架空层内水汽及时排出，又不影响屋面建筑外观，提出防水透气膜应用技术及木屋面边缘透气构造技术，在保证屋面结构完整前提下，增强屋面内部通气能力，增长木屋面使用寿命。

　　 双拼弧形胶合木梁的加工制作工艺流程为:原材胶合定型→画线切割→单弧梁段拼接→整梁段双拼。

　　 1) 由于木弧梁截面尺寸大、弧度大，现有木质原材不能满足成品需要，所以采用云杉胶合木。首先原材木梁段在浸湿状态下调整弧度，为保证受力，单段木梁长度控制在9m以内，弧度调整完后，对原材进行加胶胶合。

　　 在原材上测量放线，梁段两端切割成L形用以拼合交接，弧梁外弧面接口处两侧使用槽刨机开宽300mm，深20mm槽口，用于后续固定连接钢板。

　　 2) 把两段切割好的弧梁放置到加工台上，弧梁L形槽口拼接，人工挪动使拼缝紧密并用加固带固定后，用手电钻在拼接上下弧面钻孔。钻孔后，外弧面开槽处包定制钢板，用电钻配合将400mm长螺钉钻入固定，内弧面无须钢板，直接钻入螺钉。

　　 3) 双拼弧梁的拼接分为平面侧加固和弧面侧加固2部分。首先弧面内侧开水平槽，槽深约50mm;水平面为2条梁螺杆加固，故需用加强电钻开孔，上部开圆槽，直径约50mm，为锚固区，圆槽中间开螺杆孔，螺杆孔直径约20mm，两段梁对接位置皆需开孔。

　　 弧面方向安装定制锚固钢构件。首先将一段梁在加工台固定，在开槽两侧钻孔，将钢板与开槽区域对齐，钻入长螺钉固定钢板，连接杆搭在水平侧，用门式起重机将另一根弧梁吊放至连接杆上，调整两根梁的位置，在另一侧将开孔钢板套入螺杆，加垫片，套入螺母手工拧进，螺母不拧紧，预留部分调整空间。水平方向在螺杆槽内放入螺杆，调整两段梁的位置保证梁的位置在设计位置上，在另一侧圆槽内放入螺母，用凹槽扳手拧紧，然后将弧面方向同步拧紧，双拼弧梁完成。

　　 本项目采用球形支座钢柱，用于大跨度木弧梁支撑。吊装前核实弧形主梁连接件位置，确保准确。吊装时，安排专业指挥人员指挥吊装，把主梁吊装到合适位置后，主梁两端各派2名、中间派1名工人进行辅助安装，测量人员再次校核位置后方可安装。采用专用螺钉连接，安装好后用木料临时加固。

　　 木屋面整体防水主要控制防水和排水。本项目从内到外为自粘防水卷材+顺水条+挂瓦条+防水透气膜 (允许水汽通过但隔绝明水) +木瓦的屋面做法。顺水条截面尺寸为89mm (宽) ×76mm (高) ，水平方向每隔610mm设置1道，起顺水、通风及固定挂瓦条作用，挂瓦条尺寸为140mm (宽) ×19mm (高) ，竖向铺设，间隙30mm，下留空腔用以排水及通气，屋面详细构造如图3所示。

　　 在防水方面，当雨水落至屋面，首先为屋面瓦的第1道隔水，但由于木瓦间空隙较大，雨水会透过木瓦缝渗入到内层，防水透气膜会隔绝大部分明水，仅有少部分水汽、水珠进入到内部屋面板上，屋面板上自粘防水卷材为最后一道密闭防水，由于前两道防水隔水，内部防水卷材着水时间短，有效寿命大大延长。

　　 在排水上，主要分为明水径流排水与蒸发排水。在防水卷材上紧密布置的顺水条，在坡屋面板上形成一条条沟槽，屋面外沿沟槽不封口，渗入内部的明水汇流沿沟槽向下流动，在屋檐留口排出。防水卷材上残留水珠等少部分水通过蒸发以水汽形式透过防水透气膜排至外界，保证内部板面的干燥。

　　 为保证木屋面与竖向混凝土墙体连接节点防水的防水质量，采用“防水卷材+泛水钢板+防水涂料”的多重防水工艺 (见图4) 。

　　 木屋面防水卷材施工前在连接混凝土墙体上放线。按放线轮廓进行剔凿，深度30mm，高度250mm，剔凿完成后清理干净表面，在屋面胶合板与混凝土墙面交接处铺贴一道自粘高分子聚合物防水卷材加强，采用500mm宽防水卷材在木屋面胶合板侧粘贴250mm，剩余250mm上反铺贴在混凝土墙面剔凿凹槽处。

　　 在铺贴的第1层防水卷材上安装泛水钢板，泛水钢板为L形，尺寸为250mm×250mm，在开槽一侧泛水钢板端部向内弯折2cm，弯折角度45°，保证钢板紧贴混凝土墙面，最后在连接缝处加1道油膏密封。

　　 第2道自粘防水卷材为木屋面整体铺贴，卷材在与混凝土结构连接一侧外留250mm，上反铺贴于凹槽内，接缝扣入开槽阴角。在凹槽内防水卷材与上部混凝土结构连接处刷1层聚氨酯防水涂料，涂刷厚度2mm，防水结构完成，继续施工上部结构。

　　 为使顺水条格栅结构屋面空气流通，屋面红雪松木瓦片下部整体满铺防水透气膜，保证架空层内水汽遇热蒸发时可通过防水透气膜直接从红雪松瓦片缝隙间排出，同时在屋面两侧檐口及屋脊处设置条形通风带，保证空气对流通畅 (见图5) 。

　　 条形通风带具体做法如下:首先在屋檐侧屋面板上开凿100mm宽通长槽，开槽边缘距屋檐200mm，开槽处上部挂150mm宽密目孔防虫网 (不锈钢网) ，在边缘钉2条边长10mm方形截面木条以固定。水平向自然风可以穿过开槽在屋面内部形成条形通风路径，同时防虫网可防止虫类进入木屋面内部啃食屋面结构。上部正常施工顺水条及透气膜屋面瓦遮盖，防止雨水通过通风口进入屋面。

　　 1) 超大跨度双拼木质弧形胶合梁拼接安装技术，解决了木屋面支撑体系与屋面结构难以统一协调的难题。

　　 2) 防水透气膜与自粘防水卷材结合的整屋面防水技术，解决了整体木屋面排水、防水质量难以保证的问题。

　　 3) 木屋面结构与混凝土山墙连接节点防水技术，增强连接节点防水效果，提高防水有效时间。

　　 4) 整体式木屋面透气层施工技术，提高了木屋面透气性能，提高木屋面使用寿命。