張拉膜景觀在我國興起的歷史不足20年,張拉膜景觀的維護管理工作一直沒有引起足夠的重視。由于張拉膜景觀的使用壽命長,很多人存在張拉膜景觀為免維護結(jié)構(gòu)的誤區(qū)。實際上張拉膜景觀的長期使用壽命是建立在健全的維護管理工作基礎(chǔ)上的。忽略張拉膜景觀的維護管理會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)過一些張拉膜景觀事故。隨著張拉膜景觀技術(shù)的進步以及對張拉膜景觀的理解深化,業(yè)主方對張拉膜景觀的維護管理認識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)主對張拉膜景觀的責(zé)任范圍,定期委托張拉膜景觀公司進行張拉膜景觀 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)主進行溝通,
張拉膜景觀的維修管理
1. 膜材料的劣化確認
張拉膜景觀完工后,需定期進行維護檢查工作,每 2 至 3 年需進行一次維護檢查工作。另外在臺風(fēng) 后對張拉膜景觀受臺風(fēng)的影響,是否存在螺栓松動現(xiàn)象等進行確認以及做必要的維修工作。在此基礎(chǔ)上, 張拉膜景觀達到特定的使用壽命(PTFE 膜材為 25 年左右,PVC 膜材為 10~15 年左右)時,需從膜結(jié) 構(gòu)上進行取樣試驗,確認膜材料的強度保持率。在達到膜材更換條件下,準(zhǔn)備進行膜材的更換,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》對張拉膜景觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計,節(jié)點設(shè)計及維護提出了指導(dǎo)性意見,但對膜材料老化的研究當(dāng)時還不 多,沒有能夠反映在規(guī)程里,需要設(shè)計師跟據(jù)張拉膜景觀的應(yīng)用區(qū)域不同進行判斷?!稄埨ぞ坝^技術(shù)規(guī)程》 雖明確指出了分項系數(shù)設(shè)計表達式, 但只是容許應(yīng)力法在分項系數(shù)公式中的轉(zhuǎn)換表達, 沒有反映地 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。 在國外,絕大多數(shù)采用張拉膜景觀的體育場館采用的是 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 世紀初我國興起了一批采用 PVC,PVDF 膜材的體育場館,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 項目其膜材目前已逐漸進入了老化階段,需要提前對膜材的更換提前進行規(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
在臺風(fēng)到來之前做好準(zhǔn)備工作,關(guān)閉門窗,檢查是否存在臺風(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,但為了實現(xiàn)張拉膜景觀的大跨度,有可能存在膜面平緩的 中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會成立 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,有時需要采取膜面開溢流口的措施。 2013.11 杭州 世博軸張拉膜景觀局部存在膜面平坦的問題,在膜面平坦處設(shè)置了 11 個溢流口,雨量達到一定厚度 超出溢水高度情況下,雨水才通過溢水口排出。溢流口的具體位置為活荷載下膜面坡度小于 10%的 區(qū)域。為了評價開洞對膜面的影響,單獨選取開洞的膜面并在積水位置處設(shè)置鋼環(huán)模擬膜在開洞處 的固定。膜面開孔處在邊緣存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,開孔處的膜邊緣附近需要做適當(dāng)?shù)难a強。
4. 膜固定螺栓,鋼索等膜附屬構(gòu)件的銹蝕,松弛,脫落等問題對策
張拉膜景觀完工后,需定期進行維護檢查工作,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,在外來風(fēng)荷載下易發(fā)生大的變形并伴隨著振動 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時間處于振動狀態(tài),曾近發(fā)生過固 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 于長時間振動松掉造成蓋板脫落,銷栓脫落。建議在振動頻繁的部位(特別是角板處)使用帶開口 銷的銷栓,開口銷材質(zhì)為 SS304 或 SS316 不銹鋼材質(zhì)(碳鋼鍍鋅的材質(zhì)時間長了容易自然銹斷,不安全)。