中东地区美国标准体系下钢结构防火涂料施工管理
费俊杰，程彦
（北京建工国际建设工程有限责任公司，北京100055）
[摘要】某项目地处红海海边，盐雾腐蚀严重.针对业主和美国标准规范的严格要求，对处于室外和室内的2种情况分别提供了涂料体系，并由供应商给出了担保说明，以使业主征准并确保满足美国标准规范要求.对技术澄清、优化和协调管理的重视，达到了促进项目进度和提高利润率的目的.
[关键词]钢结构：防火：涂料：标准
[文章编号]1002-8498（2017）07-0057-04
[中图分类号】TU545 [文献标识码]A
Construction ManagementofFireRetardant Coatings forSteel Structures onAmericanStandard Systemin MiddleEast
(BCEG Inermational Co. Lad. Bejng 100055 China) FEI Junjie CHENG Yan
Abstraet:A project with salt spray corrosion serious is located in Red Sea. According to the strict requirements of the owner and American Standard specification construction side provides coatings for 2kinds of outdoor and indoor conditions. The guarantee by the supplier is given in order to make the ownerapproval and ensure to meet requirements of American Standard. The emphasis on technical clarification optimization and coordination management achieve the purpose of promoting the progress of the projectand improve the profit margin.
Key words;steel structures; fire protection; coatings; standards
（美国材料与试验协会）、ANSI（美国国家标准学
1工程概况
积为5万多㎡²，建筑面积12.3万m²，包括1座20构焊接学会）、SSPC（美国钢结构油漆协会）等.层办公楼、1座9层裙房和2层车库3个部分，为当地地标性建筑.业主为沙特阿拉伯延布皇家委员会，监理方为美国Parsons顾问管理公司.项目设计、管理、施工检验、验收均执行美国标准，且在项 目初期引人BIM建模，项目中期业主通过设计变更形式引人LEED绿色建筑等相关要求.
2防火涂料工程
本项目钢结构防火涂料喷涂面积约为49930m，其中水泥基防火涂料（cementious）29245m²，膨胀型防火涂料（intumescent）20695m²；其设计、施工和验收均要求满足美国标准，其钢结 构防火涂料工程遵守规范之多、之严，远超过国内规范的要求，为工程的实施带来很大困难.
办公楼核心筒为钢筋混凝土结构，其他为钢结构.钢结构工程主要由6部分组成，分别是核心筒两侧的悬挑钢结构组合楼板平台、钢柱、核心筒之 间的钢组合楼板平台、屋顶钢结构、中庭钢结构、电梯井钢结构等.钢结构总重为4303.134t，其中包括38.1t的变更损耗，主材和辅材全部采用美国和换为国家标准材料.钢结构执行的标准有：ASTM 欧洲标准，后经与管理公司协调，报请业主同意代
2.1防火涂料的一般要求
合同规范要求，钢结构构件、钢结构楼层底面（如果图纸要求）、钢结构波形板都需喷涂防火 涂料，并且达到以下耐火时间要求.
1）耐火极限时间应满足美国保险商试验所防火名录中所列的耐火构件要求.
2）建议使用的材料未列人美国保险商试验所名录的，应基于UL263或ASTME119中规定的试 验，至少达到部分规范及图纸中给出的美国保险商
试验所规定的耐火等级等同的效果，并且由具备相关资质的第三方实验室进行核实.
3）递交报告和试验记录，证实防火材料满足规定要求.每个试验报告应符合试验方法所规定的相关要求.
4）如美国保险商实验室名录第一册中所示，在喷涂防火材料或安装刚性防火材料之前，如果图纸中的UL设计种类指出，应在波形板下面固定钢筋网.
5）按照耐火时限和符合UL设计或图纸中给出的等同的设计对钢结构构件进行防火材料施工.若结构工程师或防火工程师没有规定施工的温度约束度或未满足被检测构件要求的温度约束度，那么应采用非约束耐火极限.性能试验应符合ASTM E119的要求.①主要结构的框架主次梁、桁架、拱肩和各种支撑等被设计承担重力的构件，满足2h的耐火极限：②支撑楼板的钢柱，满足3h耐火极限：③构的主次梁、托梁，满足1h耐火极限：支撑屋面结 楼板施工和次要构件，满足2h耐火极限；④屋面结构的柱，满足2h的耐火极限.
2.2防火涂料分类
本项目主要采用以下2种防火涂料.
resistantcoatings）薄膜态的混合液体，通过刷子、 1）膨胀型防火涂装材料（intumescent fire-滚刷、喷涂或者抹子应用于结构基层表面，当构件暴露于火焰中或者持续受热后，此薄膜态防火涂料将膨胀形成1层泡沫保护层，对基层钢结构构件提供防火保护.成型后美观性较好（见图1）.
图1膨胀型防火涂料涂装效果Fig.1Intumescent fire-resistant coatings effect
2）水泥基防火涂料材料（cementitiousfire-测湿膜厚度.resistantmaterials）类似于混凝土材料，喷涂至钢2). 结构表面提供防火保护.成型后美观性较差（见图
3防火涂料的选择与要求
3.1分包商的选择与要求
查包括以下要求：必须是有资质的、有经验的钢结 构防火涂料施工企业或者由防火材料生产厂家认
万方数据
Fig.2Cementitious fire-resistant coatings effect 图2水泥基防火涂料效果
证的企业，并且具有足够经验和训练有素的员工，以便能够按照生产厂家的要求进行相关产品的施工.另外，如果防火材料生产商希望向总承包商及其防火涂料施工分包销售相关材料，那么防火材料予资格认证. 生产商自身不能向购买者（防火涂料施工分包）授
钢结构防火材料的施工分包职责还包括：提供专业的技术服务，界定防火涂料构件的约束和非约束条件.
3.2材料的选择与要求
1）来源防火材料需来自于一个生产厂家的同一个来源.
2）耐火极限美国保险商试验所防火名录中给出的设计指定或业主接受的其他检测机构给出 的设计指定；对于直接使用的防火材料应按照ASTME119进行检测.
3）燃烧性能表明燃烧特性应满足ASTME84的试验要求.
AppendixE，Section1中的试验方法检测防火材料 4）材料要求经过40CFR763，SubpartE，产品中不含有可探测到的石棉.满足设计建议材料的相关参数.水泥基防火材料的干密度≥240kg/m，且黏合强度≥20.6kPa.
5）其他提供膨胀型防火涂料对应构件满足耐火极限要求的干膜厚度表.
4美国标准钢结构防火涂料施工流程
1）水泥基防火涂料施工工艺遮盖保护非喷涂区域及其周边区城一基层清理、打磨→喷涂黏结 剂一分层喷涂防火涂料（满足耐火极限要求）一检
2）膨胀性防火涂料施工工艺遮盖保护非喷涂区域一基层清理、打磨→测量底漆干膜厚度→喷 涂防火涂料（干膜厚度满足耐火极限要求）一至少养护7d→检测涂膜厚度并喷涂面漆.
5防火涂料设计、施工及验收的重点和难点
根据合同及规范，防火涂料施工分包的资格审5.1海运构件的防锈和底漆兼容性问题及解决方法
本项目钢构件全部通过海运从中国进口，海运
关时间，从构件起运到人场要历经1.5个月.考虑防火涂料施工过程中，成品保护问题主要集中到海上运输过程中以及靠港后等待清关过程中盐在3个方面：①不同涂装体系间的隔离保护：②周围 雾对钢材的腐蚀，决定在钢结构构件起运前做好防结构的隔离保护：③防火涂料施工完成后的隔离腐涂装工作，按照规范要求并经业主批准，采用了保护.CMPRoswanQDPrimer醇酸树脂底漆.为解决钢结构防腐底漆与防火涂料兼容间题，通过与业主协商，要求钢结构防火涂料厂家以正式信函的形式对 两者的兼容性进行说明和担保，免除了试验所需的费用和时间，同时也转移了总包和业主的风险.材对于钢结构构件与竖向墙体交界处的防火涂料施料得以审批通过，后续的施工得以顺利开展.
5.2沿海潮湿结露问题及解决方法
上，且本项目距红海不到100m，常年潮湿，非常不利 沙特阿拉伯全年高温，夏季温度最高达50℃以于钢结构防火涂料的喷涂工作.本项目使用的膨胀型防火涂料（Interchar1190）对湿度、温度的要求45℃：②构件温度高出周围空气的结露点3℃以下： 极其严格，具体要求如下：①环境温度≥10℃且≤③环境湿度不得超过70%.
鉴于项目当地的气象环境条件和Interchar1190防火涂料对温湿度以及结露等的要求，项目采取了以下措施来控制温湿度和预防结露.
1）在未进行钢结构安装前，组织进行温湿度的长期监测，掌握当地全年温湿度的变化情况.
2）喷涂防火涂料前利用电子监测装置监测施工区域的温湿度以及待涂装构件的温度，确保温湿度符合要求.
3）结露期间不得进行喷涂施工.
4）若空气相对湿度≥70%，应采取必要的措施，如通风等保证喷涂的涂料正常干燥.
5.3涂料涂刷范围界定间题及解决方法
本项目的防火涂料分为两大类，一类是项目完工后肉眼可见的，另一类是项目完工后肉眼不可见最终采用的是两者结合方式，对于能避开钢结构梁的；其中肉眼可见涂料又可分为室外和室内2种.
根据业主要求，对室外和室内的2种情况分别以使业主信服并确保满足规范要求. 提供如下2种涂料体系，并由供应商给出担保说明，5
1）Interchar 1190Interchane990适用于肉眼可见、室内的钢结构构件防火涂料体系.
肉眼可见、室外的钢结构防火涂料体系.其中， 2)Interchar212Interchane990UHS适用于供足够的时间.因此，涂膜厚度的控制非常重要.Interchar212为环氧膨胀型防火涂料，Interchane990UHS适用于化学和石化工厂、近海结构等防腐涂装.
型，确定2种体系的涂刷范围. 而后，由业主建筑师安装施工图纸和BIM模
周期长达1个月之久，加上沙特阿拉伯吉达港的清5.4成品保护问题及解决方法
施工方特别要求分包采取2种方式进行保护：隔离覆盖和事后清理.
料薄膜加胶带的方式对非涂装区域进行隔离保护： 对于不同涂装体系的防火涂料，施工时采取塑工，采用塑料板遮盖方式进行隔离保护；对于涂装施工完毕的结构层，采取塑料布包裹的形式免于受其他施工破坏.对于钢结构平台梁底面水泥基防 火涂料施工时，由于其下的混凝土地面面积较大，全部采取遮盖方式进行保护成本较高，不可取；又因为掉下的水泥基防火涂料与混凝土地面粘接并不牢靠，用铁银加扫把很容易清扫，所以采取了后 清理方式进行处理.
5.5各专业配合问题及解决方法
1）与总包方配合提供水电、避免因上部施工对下部的成品造成破坏、提供脚手架工作平台.
于潮湿、高盐的空气中，会出现少量锈迹：安装过程 2）与钢结构分包配合钢结构构件长期暴露中的磕碰、焊缝处理等，需要进行补漆，补漆的进度与防火涂料的施工紧密相关.
复，机电工程的吊杆位置不能确定，具体的固定节 3）与机电分包的配合由于机电图纸尚未批点不能确定，不能确定机电吊杆和水泥基防火涂料的施工先后顺序，影响涂装工作的进展.
后经过相关分包协调会的确定，钢结构防火涂的翼缘上或采用螺栓围定于钢结构组合楼板上. 料先行，建议机电吊杆或采用卡扣固定于钢结构梁的吊杆，直接采用螺栓固定于钢结构组合楼板上，不能避开的则采用卡扣固定于梁翼缘上.
5.6防火涂料的涂膜厚度控制问题
钢结构防火涂料的涂膜厚度控制直接决定了构件是否能够达到设计规定的耐火极限要求，能否在火灾发生时在规定的时间内不发生破坏，为人员撤离提
针对2种不同的防火涂料材料，本项目采取了2种检测方式，分别进行事中和事后控制.
1）对于水泥基防火涂料，由于湿膜厚度与干膜探针的使用来确定喷涂过程中的厚度.待涂层干 厚度变化不大，主要通过事中控制进行检测，通过燥后再利用探针进行复检.
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2）对于膨胀型防火涂料，由于湿膜厚度与干膜厚度变化较大，要同时抓好事中和事后涂膜的检测规范对钢结构屋顶防火涂料的喷涂规定不一致，施工作.首先需要对基层底漆表面进行清理，然后通工方考虑按照无须喷涂防火涂料进行报价，并且附过专业的电子干膜测量仪对底漆厚度进行测量.上InternationalBuildingCode2009的相关规定，并 面后通过专业湿膜检测工具对施工过程中的涂膜厚度进行实时检测，确保达到要求的湿膜厚度.未达到要求的干膜厚度，在喷涂过程中，测出完成后的湿膜厚度，然后根据膨胀型防火涂料的固体颗粒含量（69%），计算涂膜干燥后的大致干膜厚度，并 且确保计算数值高于实际要求的干膜厚度，确保万无一失.
待涂膜干燥后再次采用前述电子干膜测量仪对涂层厚度进行检测，然后减去之前测量的底漆厚 度，得出的结果将作为膨胀型防火涂料干膜厚度的最终检测结果，并以此来检测最终干膜厚度是否满足设计要求.
5.7黏结力试验问题及解决方法
20.6kPa的黏结力要求，尽管厂商的检测报告证明 按照合同规范要求，水泥基防火涂料需满足其材料能达到要求，但是应业主要求，现场实际的抗拉试验应按照要求进一步证明现场使用的水泥要求. 基防火涂料（MONOKOTEMK6HY）黏结力满足
应业主要求，特组织分包方进行了现场拉力试验，试验过程为：选择试验区域，进行基层清理并喷效2234565元，可见项目实施过程中技术澄清优化涂防火涂料→到养护期限后对基层进行处理铲平的重要作用.→24h后与监理方共同进行拉力试验. →调制特质胶水一安装固定拉环→配重质量计算
6钢结构防火涂料设计、施工澄清，经济分析及其 成本节约
6.1钢结构楼承板（波形板）下侧防火涂料设计优化
规范中要求按照施工图纸进行楼承板底部防火涂料的喷涂，而施工图纸中并无相关要求.引导分包进行澄清解释，寻找相关文件，取消楼板底部防火涂料的施工，从面节约成本.
明：当钢结构组合楼板厚度>3in（1in=25.4mm）. UL（美国保险商实验室）的防火设计No.782表仅在钢结构构件上喷涂水泥基防火涂料，楼承板上无须喷涂防火涂料，楼承板（波峰）与构件梁间的空隙利用水泥基防火涂料填充.
6.2钢结构屋顶结构防火涂料设计澄清
合同规范要求，钢结构屋面构件要满足1h的耐火极限要求，需喷涂膨胀型防火涂料.经查询合同规范索引的InternationalBuildingCode 2009规范得知，本工程屋顶距下层的距离恰好满足免于喷涂防 火涂料的规定.
7结语
参考文献：
在致业主问询单中，提出在投标阶段，由于2个决定按照不喷涂进行处理，并要求业主确认，以便不引起未来的索赔问题，并获得了业主的肯定回复，免除了屋顶钢结构防火涂料的涂装，为项目节约了费用，取得了重大的经济效益.
6.3设计、施工内容的方案澄清经济效益分析
1）屋顶钢结构膨胀型防火涂料的经济分析及成本节约对项目结束后肉眼可见部分钢结构的膨胀型防火涂料面漆，20层屋顶部分综合单价为360238.6SR按照当时沙特里亚尔兑换人民币的汇 150.35SR/m²，预估工程量为2396m²，总价为率1：1.68计算，共节省直接费150.35×1.68×2396=605200.848元.
2）楼承板下水泥基防火涂料的经济分析及成的水泥基防火涂料，楼承板下部的综合单价为 本节约对于项目结束后肉眼不可见部分钢结构71SR/m²，预估工程量为13660m²，总价为969860SR.按照当时沙特里亚尔兑换人民币的汇率1：1.68计算，共节省直接费71×1.68×13660=1 629364元.
因钢结构防火涂料技术澄清优化给项目共创
通过对沙特延布皇家委员会办公大楼项目的钢结构防火涂料的审批、施工、优化和管理工作的介绍与分析，为今后类似地区、类似标准的项目提供了借鉴与帮助，同时引起对技术澄清、优化和协调管理的重视，从而达到促进项目进度和提高利润 率的目的.
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