《膜结构施工质量验收规范》 (DB 11/T 743—2010) 在编制过程中, 坚持继承与发展原则, 一方面继承现行《膜结构技术规程》 (CECS158∶2004) 、《钢结构施工质量验收规范》 (GB 50205—2001) 等的相关规定, 另一方面结合工程实践, 按照分部、分项工程和检验批划分情况逐项进行丰富和发展。同时, 在规程章节设置上兼顾当前需要和长远发展目标, 一方面为便于工程验收, 按照分项工程划分需要设置章节, 明确各分项工程及其检验批的质量要求;另一方面在章节名称设置上考虑为将来规范修订预留发展空间。

本规范分总则、术语、基本规定、材料、拉索制作、膜及膜附件制作、膜支撑钢构件安装、拉索安装、膜结构安装和膜结构 (子) 分部工程验收共11章及4个附录。编制过程中区分主控项目和一般项目。其中, 主控项目43条, 一般项目32条。编制时, 依据分项工程的质量要求分章节进行规定。其中, 膜支撑构件制作标准考虑其与钢结构工程相关联性和一致性, 具体制作标准直接采用《钢结构施工质量验收规范》 (GB 50205—2001) ;拉索制作则从锚具、拉索制作、包装和运输等方面提出明确要求;而膜及膜附件制作, 则从织物类膜材制作、热塑性薄膜类膜材制作、膜附件制作等方面进行了规定。

另外, 需特别说明:本规范涉及的拉索特指索体为钢丝束、钢绞线和钢丝绳的金属缆绳;织物类膜材, 泛指PTFE, PVC等具有织物基材的膜材;热塑类膜材, 泛指ETFE等无基材的薄膜类膜材;关于G类、P类膜材的划分, 同《膜结构技术规程》 (CSCE 158∶2004) 中第4.1.1条的有关规定。

(1) 丰富和发展了膜结构术语。根据工程需要, 相对于《膜结构技术规程》 (CECS 158∶2004) , 本规范增加了8条术语, 并对部分术语定义进行了补充和完善。

(2) 明确了施工验收的基本要求。根据国内膜结构企业施工水平参差不齐、建设行政主管部门尚未进行资质划分的现状, 为保证膜结构施工质量, 从深化设计、施工过程验算等方面对膜结构施工企业进行了约束。根据工程需要分别对膜结构检验批、分项工程、分部工程验收提出原则性规定, 明确了膜结构分项工程组成。同时, 对不合格检验批的让步接收作了明确规定。

(3) 明确了原材料验收的标准。本规范结合膜材厂家的实际生产情况和工程使用情况, 并参考了中国纺织工业协会正在编制的行业标准《膜结构用涂层织物》中的最新成果, 给出了多项膜材物理力学指标的定量要求;并根据“鸟巢”等工程实践经验, 增设了ETFE膜材的有关验收内容。另外, 对膜结构工程涉及的膜材、膜支撑构件、拉索、铝合金型材、三元乙丙胶条、紧固件等原材料逐项提出其检查要点和合格质量标准, 从源头保证膜结构工程的施工质量。

(4) 明确了制作与安装标准。国内较大规模的膜结构施工企业一般有企业自用的膜材及附件的加工制作标准, 但其深度、广度很不一致。此次综合了国内最大的几家膜结构的企业加工标准, 结合监理人员、设计等方面的意见, 编制了较合理的膜结构制作标准。

“本规范适用于北京市行政区域内整体张拉式、骨架支承式, 索系支承式膜结构工程施工质量的验收, 不适用于空气支承膜结构工程施工质量的验收”。

按受力体系膜结构分为四种基本类型:整体张拉式膜结构、骨架式膜结构、索系支承式膜结构和空气支承膜结构。由于对空气支承膜结构积累资料不多, 故本次规范编制时未涉及该部分内容, 该部分内容将随着相关资料的积累在下次修订时补充。

“膜结构施工单位应具备相应的结构分析、深化设计和施工验算能力”。

本条是对膜结构施工企业技术能力提出的具体要求, 考虑到当前国内设计单位一般不具备膜结构计算分析及施工图设计能力, 只能根据膜结构的特点进行方案性的建筑设计;国内膜结构施工单位一般均具有膜结构的设计、制作和安装能力, 但其水平参差不齐;而国内建设行政管理部门亦未对其资质等级进行划分, 为了保证膜结构的施工质量, 作出本条规定。

“膜结构工程施工质量验收应在施工单位自检基础上, 按照检验批、分项工程、 (子) 分部工程进行。其中, 膜支撑钢构件应按《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB 50205—2001) 及设计要求组批进行验收”。

本条根据膜结构工程特点将膜结构 (子) 分部工程划分为膜支撑钢构件制作、膜支撑钢构件安装等分项工程。同时, 明确了膜支撑钢构件分项工程的验收规定, 本规范不再重复相关内容。

“膜材的断裂强度、撕裂强度应符合设计及相关标准的要求。复验应根据项目规模按生产批次进行。膜展开面积小于等于1 000 m2时, 可不做复验;大于1 000m2、小于等于5 000 m2时, 可按一个检验批进行抽查复验;膜展开面积大于5 000 m2时, 应按生产批次作为检验批进行抽查复验”。

膜材断裂强度、撕裂强度一般由膜材生产厂家在设计前提供, 设计师经结构分析和计算并考虑相关安全系数后选定所需膜材料, 故本条规定中这两项指标要满足要求。另外, 通对对以往使用过的膜材进行分析, 同一生产批次膜材的力学性能指标基本相同, 故本条以膜材生产批次作为物理及力学性能复检抽样依据较为科学。同时, 考虑到建筑效果, 同一项目中外膜及内膜应分别采用同一厂家、同一规格的膜材料。

“膜材防火性能复验, 按设计要求确定是否进行复检。如需复检, 则按照膜材类别进行复检”。

因同一类膜材其基材及涂覆材料相同, 仅在生产过程中配料比例稍有不同, 对材料的防火性能影响不大, 因此本次规定每个工程的每种材料可根据设计要求复检一次。

“购进膜材应开箱检查, 检查时应由分包、总包和监理单位共同进行, 开箱资料应包括厂家提供的每卷膜材的重量、幅宽、力学性能参数、防火等级、弹性模量、应力应变参数等”。

因各膜材生产厂家所提供的开箱资料有所不同, 本条所列开箱资料为膜结构厂家向膜材料生产厂家索要的基本资料, 应在合同技术文件中明确。

“膜材料的规格允许偏差要求见表4.2.4”。

本条关于膜材克重、厚度允许偏差是根据膜材生产厂家所提供的数据统计得出, 在实际检验中受测量仪器精度和测量手段的影响, 允许偏差可适当放宽。

“锚具中主要受力构件的无损探伤应符合国家产品标准和设计要求”。

由于锚具是主要受力构件, 故规定应进行无损探伤, 含超声波探伤及磁粉探伤。检测时, 锻件超声波探伤按《锻轧钢棒超声波检验方法》 (GB/T4162—2008) 执行, 磁粉探伤按《钢锻件磁粉检验方法》 (JB/T8468—1996) 执行;铸件超声波探伤按《铸钢件超声探伤及质量评级方法》 (GB/T7233.1—2009;GB/T7233.2—2010) 执行, 磁粉探伤按《铸钢件磁粉检测》 (GB 9444—2007) 执行;焊接件焊缝超声波探伤按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 (GB11345—1989) 执行, 磁粉探伤按《无损检测焊缝磁粉检测》 (JB/T6061—2007) 执行。

“成品拉索出厂前均应经过超张拉检测, 超张拉荷载为拉索标称破断荷载的45%~60%”。

由于钢丝绳均为多根不同直径的钢丝螺旋缠绕而成, 并且扭转角度较大, 因此在制作之前需进行预张拉以消除其非弹性变形, 保证钢丝绳的索长精度;而钢绞线及钢丝束索的单根钢丝直径相同, 扭转角度为2°~4°, 因此钢绞线及钢丝束索无须进行预张拉。

“膜材加工制作应在密闭、洁净且满足一定温湿度条件的厂房内进行, 承放膜材的工作平台应干燥无污物, 整个加工制作过程应保持膜材清洁”。

灰尘、毛发会造成热合设备在膜材热合时打火、烧焦或击穿膜片, 因此在整个制作过程中应保持制作车间的清洁, 操作工人应穿着必要的防护服装。膜材加工制作设备通常在温度10~30℃、相对湿度35%~70%时能保证其稳定性, 超出上述温湿度条件时应增加热合试片的试验频次, 以确保热合质量。

“热合前, 应根据膜材的特点进行热合工艺评定试验, 通过试验确定膜材的膜片连接方式、搭接或对接宽度、热合机的工艺参数、热合层数和热合形式等热合参数”。

热合质量的好坏直接影响膜单元加工质量, 而且热合参数对环境变化特别敏感, 故规定热合试验频率可由分包单位根据工程实际情况与监理单位共同商定;通常, 工厂制作时因温湿度变化较小, 可每月进行一次热合试验确定热合参数, 安装现场制作时因温湿度变化明显, 可每天进行一次热合试验确定热合参数。

“热合后的膜单元, 各向尺寸允许偏差不应大于2mm;周边尺寸与设计尺寸的允许偏差, G类膜材不应大于0.5%, P类膜材不应大于1.0%”。

本条规定主要根据已有工程资料统计得出。随着膜结构施工水平的提高及统计资料的增加, 本条在修订中将会作出更严的规定。

“膜单元的打孔尺寸:膜单元边长大于1.5 m时, 允许偏差为边长值的±2%, 膜单元边长小于等于1.5 m时, 允许偏差为边长值的±3.5%”。

本条规定主要根据已有工程资料统计得出。当膜单元的制作尺寸出现偏差时, 需保证首、末孔的位置准确, 中部孔间距可均分偏差。

“膜片热合成型后, 其尺寸应符合设计要求。边长尺寸允许偏差应不大于0.001 25 X边长, 对角线长度允许偏差应满足表6.3.5的要求”。

本条规定主要根据已有工程实践得出。随着统计资料的增加, 本条在修订时可能会做出调整。

“根据结构的位置和拉索的受力状态, 调整索力, 达到设计要求, 拉索张拉时应作施工记录。对于索系支承式膜结构, 环索、谷索、脊索等重要部位的拉索应进行索力和位移的双控。对于其他膜结构类型中的拉索, 应以施力点的位移值作为控制标准。各阶段张拉力值及位移允许偏差为±10%”。

拉索施工过程应与设计荷载工况一致。索张拉前应确定索张力控制原则, 重要部位应进行索力和位移双控, 确保索张力与设计荷载工况一致。

“预张力施加应以施力点位移达到设计值为控制标准, 位移允许偏差为±10%。对有代表性的施力点还应进行张力值抽查, 张力值允许偏差为±10%。施力点应由设计单位、监理单位和施工单位共同选定”。

在施力点检测力值是检查工程施工结果与设计假定吻合程度的重要手段, 但受目前条件限制尚不能普遍实行, 只能对有代表性的施力部位进行力值抽检。

“验收前宜检查膜面的张力值是否符合设计要求的膜面张力”。

目前国内外尚无能够准确量测膜面张力的仪器, 故本条不作强制要求, 但要求进行过程控制。

“验收前应有膜单元安装和施加预张力过程的施工记录或质量检验记录”。

膜结构工程施工中, 施加预张力是一个关键的施工环节, 其施工过程和施加数值记录均应包含在施工现场质量检查中。