張拉膜景觀在我國(guó)興起的歷史不足20年,張拉膜景觀的維護(hù)管理工作一直沒(méi)有引起足夠的重視。由于張拉膜景觀的使用壽命長(zhǎng),很多人存在張拉膜景觀為免維護(hù)結(jié)構(gòu)的誤區(qū)。實(shí)際上張拉膜景觀的長(zhǎng)期使用壽命是建立在健全的維護(hù)管理工作基礎(chǔ)上的。忽略張拉膜景觀的維護(hù)管理會(huì)造成張拉膜景觀損壞造成重大事故的后果。 張拉膜景觀歷史的初期,在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)過(guò)一些張拉膜景觀事故。隨著張拉膜景觀技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)張拉膜景觀的理解深化,業(yè)主方對(duì)張拉膜景觀的維護(hù)管理認(rèn)識(shí)方面的不足也需要引起重視。 日本的張拉膜景觀維修規(guī)范明確定義了業(yè)主對(duì)張拉膜景觀的責(zé)任范圍,定期委托張拉膜景觀公司進(jìn)行張拉膜景觀 的維修檢查成為張拉膜景觀業(yè)主義務(wù)。在我國(guó)目前責(zé)任定義不清的情況下,需要張拉膜景觀公司定期與業(yè)主進(jìn)行溝通,
張拉膜景觀的維修管理
1. 膜材料的劣化確認(rèn)
張拉膜景觀完工后,需定期進(jìn)行維護(hù)檢查工作,每 2 至 3 年需進(jìn)行一次維護(hù)檢查工作。另外在臺(tái)風(fēng) 后對(duì)張拉膜景觀受臺(tái)風(fēng)的影響,是否存在螺栓松動(dòng)現(xiàn)象等進(jìn)行確認(rèn)以及做必要的維修工作。在此基礎(chǔ)上, 張拉膜景觀達(dá)到特定的使用壽命(PTFE 膜材為 25 年左右,PVC 膜材為 10~15 年左右)時(shí),需從膜結(jié) 構(gòu)上進(jìn)行取樣試驗(yàn),確認(rèn)膜材料的強(qiáng)度保持率。在達(dá)到膜材更換條件下,準(zhǔn)備進(jìn)行膜材的更換,避 免事故的發(fā)生。 由于 PVC,PVDF 膜材的使用壽命較 PTFE 膜材短,且受高溫,濕度及紫外線等因素影響較大, 特別是高溫地區(qū)存在 PVC,PVDF 膜材在未達(dá)到正常使用壽命前老化的現(xiàn)象?,F(xiàn)有的《張拉膜景觀技術(shù) 規(guī)程》對(duì)張拉膜景觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及維護(hù)提出了指導(dǎo)性意見(jiàn),但對(duì)膜材料老化的研究當(dāng)時(shí)還不 多,沒(méi)有能夠反映在規(guī)程里,需要設(shè)計(jì)師跟據(jù)張拉膜景觀的應(yīng)用區(qū)域不同進(jìn)行判斷?!稄埨ぞ坝^技術(shù)規(guī)程》 雖明確指出了分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式, 但只是容許應(yīng)力法在分項(xiàng)系數(shù)公式中的轉(zhuǎn)換表達(dá), 沒(méi)有反映地 域不同造成材料退化因素的影響比如高溫多濕區(qū)域,污染嚴(yán)重區(qū)域?qū)?PVDF 涂層膜材及 PTFE 膜材 的壽命有不同程度的影響。 在國(guó)外,絕大多數(shù)采用張拉膜景觀的體育場(chǎng)館采用的是 PTFE 膜材,主要的原因在于 PTFE 膜材與 PVC 膜材的使用壽命不同。20 世紀(jì)初我國(guó)興起了一批采用 PVC,PVDF 膜材的體育場(chǎng)館,由于科技水平的局限性,早期的 PVC,PVDF 膜材的技術(shù)水平較目前有差距,早期使用 PVC,PVDF 膜材的 項(xiàng)目其膜材目前已逐漸進(jìn)入了老化階段,需要提前對(duì)膜材的更換提前進(jìn)行規(guī)劃,避免由于膜材老化引起大的工程事故。
2.消除張拉膜景觀所處環(huán)境的不安全因素
在臺(tái)風(fēng)到來(lái)之前做好準(zhǔn)備工作,關(guān)閉門窗,檢查是否存在臺(tái)風(fēng)下易吹起的物品如花盆、建筑工 地上的零星物品等,消除張拉膜景觀周邊的幕墻、照明結(jié)構(gòu)等的不安全因素。
3. 膜面坡度平緩處采取對(duì)策預(yù)防膜面積水,積雪
張拉膜景觀需要盡可能保證膜面的排水坡度,但為了實(shí)現(xiàn)張拉膜景觀的大跨度,有可能存在膜面平緩的 中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)成立 20 周年暨技術(shù)交流 區(qū)域。為了防止膜面積水造成張拉膜景觀破壞事故,有時(shí)需要采取膜面開(kāi)溢流口的措施。 2013.11 杭州 世博軸張拉膜景觀局部存在膜面平坦的問(wèn)題,在膜面平坦處設(shè)置了 11 個(gè)溢流口,雨量達(dá)到一定厚度 超出溢水高度情況下,雨水才通過(guò)溢水口排出。溢流口的具體位置為活荷載下膜面坡度小于 10%的 區(qū)域。為了評(píng)價(jià)開(kāi)洞對(duì)膜面的影響,單獨(dú)選取開(kāi)洞的膜面并在積水位置處設(shè)置鋼環(huán)模擬膜在開(kāi)洞處 的固定。膜面開(kāi)孔處在邊緣存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,開(kāi)孔處的膜邊緣附近需要做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)。
4. 膜固定螺栓,鋼索等膜附屬構(gòu)件的銹蝕,松弛,脫落等問(wèn)題對(duì)策
張拉膜景觀完工后,需定期進(jìn)行維護(hù)檢查工作,定期檢查支承結(jié)構(gòu),鋼索,螺栓等處的腐蝕情況。 腐蝕發(fā)生輕微的情況,可先除去腐蝕層,然后重新做好表面的防腐處理。螺栓連接發(fā)生腐蝕,應(yīng)予 以更換。張拉膜景觀為柔性結(jié)構(gòu),剛度小,自振頻率低,在外來(lái)風(fēng)荷載下易發(fā)生大的變形并伴隨著振動(dòng) 現(xiàn)象。在某些風(fēng)荷載一致比較大的地區(qū),張拉膜景觀的角板有可能長(zhǎng)時(shí)間處于振動(dòng)狀態(tài),曾近發(fā)生過(guò)固 定角板的銷栓脫落的事故。發(fā)生事故的工程使用的是索結(jié)構(gòu)常用的蓋板+螺釘固定式樣銷栓,螺釘由 于長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)松掉造成蓋板脫落,銷栓脫落。建議在振動(dòng)頻繁的部位(特別是角板處)使用帶開(kāi)口 銷的銷栓,開(kāi)口銷材質(zhì)為 SS304 或 SS316 不銹鋼材質(zhì)(碳鋼鍍鋅的材質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)了容易自然銹斷,不安全)。