浅谈工业厂房超薄型防火涂料工程的监理控制

陈士凯（浙江江南工程管理股份有限公司，浙江 杭州 310013）

0 引言

近年来，随着社会的不断进步以及人们对物质需求的日益提高，大型工业厂房项目的建设如雨后春笋般地得到增长。钢结构凭借其诸多优点，如工厂化程度高、施工周期短、结构自重轻、材料强度高、抗震性能好等，被大量应用于厂房工程，但其不耐火、极易导热的缺点也阻碍其向更深、更广的应用领域拓展。试验表明，钢结构在无任何保护措施的情况下，耐火极限仅为 15 min 左右，即当钢结构自身温度超过临界温度 550℃ 时，钢材的屈服强度就会急剧下降，并失去承载能力，从而使钢构件弯曲变形，变形严重时会引起钢结构损毁甚至倒塌。因此，钢结构表面涂覆防火涂料已成为确保建筑消防安全的必然选择。

根据 GB 14907—2002《钢结构防火涂料通用技术条件》，将钢结构防火涂料按厚度分为厚型、薄型、超薄型三种类型。厚型涂层的厚度区间为（7 mm，45 mm]，薄型涂层的厚度区间为（3 mm，7 mm]，超薄型涂层的厚度 ≤3 mm。由于超薄型防火涂料因颗粒粒径小、涂层厚度薄、装饰性好、防火性能好、粘结力强、经济价值高、施工便捷等优点而被广泛应用于钢结构工程，因而监理人员如何实现对超薄型防火涂料工程的质量控制成为重中之重。

1 超薄型防火涂料的防火原理

钢结构防火涂料是专门用于喷涂构件表面，能形成耐火隔热的保护层，以提高钢结构的耐火极限，满足建筑防火设计规范要求的一种耐火材料。超薄型防火涂料属于膨胀型防火涂料，一般由基料、膨胀阻燃体系（脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂）、阻燃添加剂、颜料和助剂配制而成。其中，膨胀阻燃体系是涂料阻燃的关键成分，一般应用于耐火极限不大于 2 h 的建筑钢结构。其防火基本原理是：当钢结构防火涂料表面温度达到 200℃ 以上时，即可产生发泡层，随着火焰温度的继续升温，迅速膨胀形成导热系数低、难燃、均匀、致密的海绵状或蜂窝状碳质隔热层，起到防火绝热、减缓钢结构升温的作用，从而为消防灭火提供充分的援救时间，遏制火灾事故进一步恶化蔓延。

2 工程背景

本工程为某电子显示器生产线项目，位于河北省固安县新兴产业示范区，总建筑面积为 587 256.30 m2，工程设计 ±0.000 标高相当于绝对标高 24.3 m；主要单体工程有阵列厂房、有机蒸镀及成盒厂房、触控及屏体厂房等，结构体系为钢筋混凝土排架结构，主体结构为 2 层，防火等级为一级，抗震设防烈度为 7 度，结构设计使用年限为 50 年；核心区屋面为钢结构＋组合式楼板（DECK），钢梁材质为 Q345B，安装位于 2 层混凝土排架柱顶部，相对高度在 13.9 m～16.4 m 之间，总用钢量约为 3.6 万 t，钢梁设计耐火极限为 2 h。

3 超薄型防火涂料施工质量的控制措施

3.1 施工工艺流程

安全文明防护→钢结构表面清理→第一遍喷涂→干燥→检验→局部修补→第二遍喷涂→干燥→检验→局部修补→工程验收。

3.2 开工前的工作准备

（1）做好开工前的图纸会审。监理首先应对施工图进行详细地审查，重点审查设计说明中涉及钢结构构件的耐火极限是否满足 GB 50016—2014《建筑设计防火规范》以及建设工程强制性规定，是否满足工程的使用要求，若发现问题，则应提交设计单位进行设计确认；其次检查施工图纸是否已通过公安消防机构以及当地建设行政主管部门的审查确认，经审查后的图纸可作为现场施工依据。

（2）做好专项施工方案的审核。监理应督促施工单位根据建设工程施工合同，施工图纸，国家及行业颁发的规程、规范和标准，结合自身资源状况及同类工程施工经验编制《防火涂料工程专项施工方案》。将方案中涉及防火涂料类型的选用、工艺流程的确认、施工工法的选定、技术参数的选取等作为重点审核对象，审核其是否满足工程设计要求，是否具有科学性、可行性和可操作性，是否违反国家强制性条文规定。考虑到本项目为电子显示器生产厂房，钢梁的耐火极限为 2 h，选用超薄型防火涂料作为满足钢梁的防火要求，经总监批准后作为工程的施工依据。

（3）做好监理实施细则的编审。监理实施细则是指导项目监理工作的重要性指导文件。根据 GB/T 50319—2013 《建设工程监理规范》规定，监理应根据施工图纸、专项施工方案、技术规范等及时编制监理实施细则，经总监审核后作为监理工作的依据；组织相关监理人员进行监理工作交底，明确监理工作内容、程序及控制要点，使其掌握超薄型防火涂料的监理控制措施，做到标准清晰明确，措施控制合理，确保监理工作能循序渐进地展开。

（4）做好施工人员的技术交底工作。钢结构防火涂料在钢结构工程中所起到的重要作用不言而喻。为了更好地实现钢结构工程的耐火性能，满足建筑工程的消防验收要求，施工单位应建立一支专业的防火涂料施工队伍。在防火涂料工程施工前，针对图纸的设计要求、施工环境、操作标准、工艺流程、注意事项等对施工人员进行技术交底，确保工人能够掌握喷涂施工的操作技能和工作标准，为防火涂料的喷涂作业奠定良好基础。

（5）做好为施工引路的样板工程。鉴于防火涂料工程的重要性，以“样板引路、经验总结、方案完善、提升操作”为目的，对超薄型防火涂料进行样板工程施工。查看施工单位提供的国家防火建筑材料质量监督检验中心对防火涂料耐火性检验：2 h 耐火性能试验应满足的涂层厚度为 2.02 mm。现场选取 2 榀钢梁进行样板喷涂施工，喷涂完成后由监理组织人员进行质量检查，重点检查涂层厚度是否满足验收要求，钢梁的外表观感是否存有流挂、裂纹、漏涂等缺陷，并对喷涂的质量进行点评，以进一步提升工人的操作技能。

3.3 施工过程中的监理控制

（1）超薄型防火涂料的进场验收。超薄型防火涂料进场验收时，监理首先应重点检查施工单位提交的出厂合格证、型式检验报告、产品说明书和材料进场清单，查验国家防火建筑材料质量监督检验中心的检验报告中有关耐火极限检验和理化性能检验是否合格，防火涂料的名称、型号是否与其质量证明文件相符，是否处于使用有效期内；其次随机开启检查，查验涂料的表面是否存在结皮、结块、凝胶等现象，涂料颜色是否与建设单位确认的颜色色号相同；最后检查防火涂料的数量是否与清单数量相同，若无异常情况，则同意其进场入库。

（2）超薄型防火涂料的复试检测。见证人员应按规定对超薄型防火涂料进行见证取样，按 100 t 或不足 100 t 作一批次进行抽检，对其耐火性能、粘结强度、表干时间、初期干燥抗裂性等指标进行复试。若防火涂料与防锈底漆为非同一品牌系列，则应做相容性检测，以防防锈底漆与防火涂料发生化学反应。本项目采用同一品牌系列的产品，无需作相容性检测。取样时应从不少于 1 000 kg 的产品中随机抽取 100 kg 作为一送检批次，并在桶口粘贴好封条后送往具有防火涂料检测资质的单位进行复试检测，经复试合格后方可准许使用。

（3）现场安全文明的防护检查。根据《防火涂料工程专项施工方案》的相关规定，施工前首先督促施工单位在现场设置警示带进行安全维护，对喷涂区域的楼面采用聚乙烯彩条布进行满铺覆盖，且覆盖范围以每边宽出涂料飘散区域 2 m 为宜，确保防火涂料在喷涂时对楼层面不产生污染；其次检测升降车的操作系统、制动系统、电源系统是否安全可靠，是否有安全检查记录，检查直臂升降车的最大起升荷载，限定施工人员与货物配载的总重量；最后检查是否已对施工人员进行书面安全技术交底，施工人员是否佩戴好安全带和安全帽，穿戴好防护口罩和防护眼镜，确保安全文明施工处于有序可控状态。

（4）喷涂前钢结构表面的清理与检查。根据钢结构设计总说明规定：钢结构表面应进行喷砂除锈处理，喷砂除锈等级达到 Sa2.5 级。监理人员重点检查钢构件表面有无可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质，残留物痕迹是否仅显示点状或条纹状的轻微色斑，焊缝部位是否采用机械打磨清理，有无锐角边、焊渣、焊药等缺陷，经验收合格后方可进行环氧富锌防锈底漆的喷涂，防锈涂层的厚度为 70 µm。经检测防锈涂层厚度满足设计要求且表面无观感缺陷为合格，确保超薄型防火涂料在喷涂前钢材表面除锈及防锈底漆的涂装符合设计要求和国家现行有关标准规定。

（5）超薄型防火涂料第一道喷涂。防锈底漆经验收合格后即可进行防火涂料的施工，由于防火涂料受存储条件、施工方法、作业环境等因素的影响，使用前应在桶内按 5% 添加稀释剂进行稀释，搅拌均匀后备用。根据专项方案对施工环境规定：环境温度应在 5℃～38℃ 之间，相对湿度 ≤85%，基材表面不宜有结露现象。由于本项目涂料施工处于炎热的夏季，现场环境满足施工条件要求。喷涂施工采取二道成活，第一道涂层厚度为 1.02 mm，第二道涂层厚度为 1.00 mm。施工时采用直臂式升降车延升至钢梁附近进行喷涂，工人操作时喷枪要垂直于被喷涂基材表面，喷涂压力保持在 0.4 MPa～0.6 MPa 之间，喷枪口距钢梁表面约 40 cm～60 cm，太远则影响涂料的粘结力，太近则容易使涂料产生反弹而造成损失。喷涂时要注意方向一致，保持连续匀速施工，不能在同一位置喷涂太久，避免造成防火涂料的堆积而产生流淌。防火涂料在喷涂施工完成后 4 h 内，须防止雨水冲淋。

（6）超薄型防火涂料第二道喷涂。第二道涂层喷涂应在第一道涂层表干后进行，根据防火涂料检验报告结果，表干时间为 3 h，因而第二道喷涂时间间隔应以不小于 3 h 为准。在喷涂施工前，监理人员应对第一道防火涂料进行质量检查，重点检查涂料表面是否存在流挂、气泡、针孔等观感缺陷，厚度是否满足 1.02 mm 的验收规定。若发现观感缺陷，则督促施工单位将其铲除，再用有机溶剂脱脂后进行喷涂修补。若厚度不足，可采取补喷做法；若相差不大，可在梁表面上做好标记，待第二道喷涂时增加喷层厚度。经检查合格后即可进入第二道防火涂料的喷涂施工。喷涂的操作步骤和施工环境应与第一道控制标准相同，喷涂厚度应符合 1.00 mm 的验收规定。

4 超薄型防火涂料工程的质量验收

当超薄型防火涂料第二道喷涂施工完成且涂膜完全干燥之后，在施工单位的申请报验下，监理根据《钢结构工程施工质量验收规范》的有关规定，组织相关单位的负责人对防火涂料工程进行质量验收。首先检查工程验收批资料是否齐全、有效，防火涂料的复试批次是否满足规范要求，复试的结果是否为合格；其次在符合复试要求后对工程的实体进行质量验收，重点验收涂层的表面有无粉化松散、明显凹陷、空鼓、挂滴等质量缺陷，以及误涂、漏涂等问题；最后用涂层测厚仪对涂层的厚度进行测量，按“同类构件数量抽查 10% 且不少于 3 件”的原则进行抽查，涂层厚度须满足 2.02 mm 的验收规定，以确保超薄型防火涂料的防火性能满足设计及消防验收要求。验收合格经各参验人员签字确认后进入 110 µm 厚丙烯酸聚氨酯面漆层的喷涂施工。

5 结语

综上所述，在工业厂房中应用超薄型钢结构防火涂料是一项非常重要的消防安全措施。超薄型钢结构防火涂料的喷涂质量直接影响钢梁的防火性能和安全性能。建筑人士应熟悉防火材料的防火基本原理，掌握施工工艺的操作标准和验收规范，加强施工人员关于防火涂料知识及职业技能的业务培训，提高施工人员的质量意识和操作技能。在施工过程中严格控制各种不利的影响因素，落实好防火涂料各道工序的质量检查，是确保钢结构工程耐火性能的必要质量控制措施，对超薄型防火涂料长期稳定地发挥防火性能具有重要而深远的意义。