【国家游泳中心ETFE膜结构工程监理工作解析】膜结构工程

　　摘要：本文是以国家游泳中心为例，阐述了对屋面及墙面ETFE膜结构装配系统工程施工过程监理的心得体会。重点介绍了ETFE膜结构施工过程中的质量控制重点，希望能对日后同类工程的监理工作提供参考，并作为一个逐步完善的基础。
　　关键词：ETFE膜结构 气枕 质量控制
　　Abstract: This article, taking national swimming center as an example, expounds the roof and wall ETFE film structure assembly system project construction process of supervision experience. Focusing on the ETFE film structure in the process of the construction quality control key, in hopes of similar projects in the future of the supervision work for reference, and as a perfect gradually foundation.
　　Keywords: ETFE film structure, gas pillow ,quality control
　　
　　
　　中图分类号：U415.1文献标识码：A文章编号：
　　一、项目简介
　　 2008年北京奥运会主场馆之一的国家游泳中心是国内首次采用乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）膜结构装配系统作为屋面和墙面的外围护系统，ETFE气枕面积约10万平方米，可称为目前世界面积最大的、最复杂的、技术最全面的、功能要求最高的ETFE膜结构装配系统工程。屋面及墙面的最外层采用中蓝色膜材，充气后从外观看去，好似一层层起伏的波浪，因此国家游泳中心又被誉为“水的立方体”。
　　二、ETFE膜结构施工工艺
　　 ETFE膜结构施工分为加工厂和现场两部分进行。膜材在运抵后，首先进入加工厂进行材料检验，然后在加工厂内完成气枕的制作。现场主要是次结构的施工及成品气枕的安装。施工前须对施工人员进行培训，学习节点图纸、气枕加工工艺，了解气枕特性。并利用实物对施工人员进行材料运输、次结构安装、气枕安装等技术培训，经过培训考核合格的人员方可上岗操作，经过培训的人员将建立培训档案。
　　三、ETFE膜材质量控制
　　 膜材的主要检测项目包括耐用性、抗老化性、电化学稳定性、机械韧性、抗冲击性、抗撕裂能力及膜材的表观检测。膜材的纵向和横向拉伸强度应达到50Mpa，断裂延伸率达到305%（允许偏差10%）。ETFE膜材应材质均匀，无杂质，厚度一致，膜平均厚度偏差不超过10%。
　　 膜材进场后，首先检查生产厂商提供的产品合格证书、性能检测报告及施工单位对每批材料的进厂验收记录。报审资料齐全后，对膜材的质量外观情况（包括颜色和镀点）进行检测，同时使用电子螺旋测微器测量膜材厚度是否满足要求和封样的材料是否一致。然后，根据材料的性能指标，对厚度、颜色和镀点情况不同的膜材按照检验批及塑料制品试验室的要求，随机开箱裁剪并分别取样，封存并送专门试验室进行相关项目的检测。在得到质量监督检查站对送检材料出具的各项力学复试合格报告后，加工厂方开始对膜材进行裁剪、热合、穿线、组装，并对组装后的气枕在入库前进行测试。
　　四、气枕加工质量控制
　　 气枕加工的工序主要为裁减-热合-组装-充气检测-测量矢高-放气包装入库。裁剪工序由电脑控制对整卷的膜材进行数控切割，设计切割的尺寸由德国设计并发送到北京加工厂，数控切割的精度较高。热合则将裁剪的零散膜材通过热合组装成所需的形状，形成片膜，片膜经过组装形成气枕，并在气枕边缘穿线便于安装时固定在卡具上。
　　 膜材加工和气枕组装测试按10%的比例进行抽检，检测项目主要包括膜材的厚度、气枕的热合质量、气枕的层数、每层气枕的颜色、充气阀的位置和方向、气孔的密封情况、气枕边长、气枕的外观质量及充气后的效果等。
　　 平片膜的控制重点为边长及对角线长度，偏差必须控制在«验收标准»允许范围内。气枕热合是加工中的关键工序，热合缝质量直接关系到气枕气密性和结构的稳定性，在气枕进行批量热合加工前，应采用相同工艺参数制作热合样板，规格为300mm X150mm,热合缝长度150mm。气枕的热合缝应均匀一致，不得有杂质、气泡等缺陷。平片膜热合后，必须及时对焊缝飞边进行清理。监理工程师除对上述气枕热合质量及外观进行抽检外，尚需对气枕的边长和对角线长度进行检测，对气枕热合缝应进行拉力试验，检查其热合强度，若在膜材发生塑性变形而热合缝未发生破坏，则热合强度合格。气枕充气阀的安装位置应准确，且充气阀相对膜面方向应符合设计要求，充气阀的安装应严密。气枕矢高以及气枕气密性应符合设计要求。
　　 对加工完成并通过验收的气枕根据使用部位进行编号并及时包装，包装袋上注明气枕编号、气枕折叠起始边。在运输和贮存过程中应平放，最大叠放高度不超过20层。
　　五、气枕现场安装质量控制
　　 ETFE膜结构现场施工的控制重点主要为气枕进场抽查检测、气枕安装过程控制、气枕安装完成后验收。
　　 监理工程师依据总包单位的入库单进行抽查，核对型号并验证该批次气枕是否为监理加工厂抽检验收合格的批次（监理抽检不少于10%）。监理工程师在气枕安装现场应进行旁站监理与现场巡视相结合的方式予以控制，在气枕展开及安装过程中必须注意防止刮伤膜材，作业面周边50米范围内不得出现电焊、钢构喷涂等作业。监理工程师对当天安装完成的气枕及时检查，每个气枕必须具备完整的充气条件，并启动气泵将临时构成的充气系统进行充气保压达到标准工作压力200Pa。监理工程师应对当日安装完成的气枕型号数量及时进行统计，记入气枕安装台帐。
　　 ETFE膜结构现场质量验收内容包括：a) 验收前应将其表面清洗干净;b) 气枕安装后100%进行观感检验；c) ETFE观感检验应包括下列内容：膜的颜色、镀点方向、充气阀方向应符合设计要求，气枕表面无明显影响观感的皱褶;d) 气枕的品种、层数、规格、膜厚、颜色、正反面等应与设计要求相符，整个工程的色泽应均匀，并不应有腐蚀和霉变等现象，表面不应有破损、无法展平的折痕、油斑及其它污垢; e) 铝合金材料不应有脱膜、起皮、龟裂现象，不应有铝屑、毛刺、腐蚀斑点、电焊灼伤痕、油斑及其它污垢; f) 装饰扣板表面应平整，不应有肉眼可察觉的变形、波纹或局部压砸等缺陷; g) 次结构与主体结构的联接节点应整齐美观。
　　 ETFE装配系统安装抽样检验应符合下列要求：a) 安装质量抽样检验应按规定划分检验批，相同设计、材料、工艺和施工条件的ETFE装配系统每2500-5000m2为一个检验批，不足2500m2应划为一个检验批; b) ETFE系统次结构的安装精度应达到设计要求，每个检验批抽取三处进行检查; c) 充气系统安装应符合设计要求; 铝合金材料装饰面的表面质量应符合规范规定并按照检验批进行抽查。
　　六、总结
　　 一种建筑结构的成熟是需要时间和经历的，不难看出，无论从建筑和结构设计、生产和加工、以及施工安装和质量控制等方面，ETFE膜结构都存在提升的空间。国家游泳中心ETFE膜结构装配系统工程实施的成功使ETFE膜结构在中国迈出了坚实的一步，但路漫漫其修远兮。若达到ETFE膜结构的成熟阶段，尚需专业工作者在此基础上继续努力。
　　【参考文献】
　　[1] 刘大志，国家游泳中心ETFE膜结构装配系统施工组织设计，2005
　　[2] 国家游泳中心ETFE膜结构施工验收标准，2005

推荐访问:工程监理 解析 游泳 膜结构