高 偉
(1.江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司,江蘇 南京 210012;2.江蘇建科格林建筑技術有限公司,江蘇 蘇州 215021)
某LED天幕工程的安全性檢測與鑒定
高偉1,2
(1.江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司,江蘇南京210012;2.江蘇建科格林建筑技術有限公司,江蘇蘇州215021)
LED天幕工程在其使用及運營期間,需定期對其結構的安全性進行檢測鑒定。以某LED天幕工程為例,對結構安全及耐久性進行分析,包括對天幕的外觀、鋼管混凝土柱的相關參數、管桁架的相關參數及損傷的檢測與分析;根據檢測數據給出安全性評定,并提出合理的意見,對類似的工程質量檢測起到良好的借鑒作用。
LED天幕;管桁架結構;鋼管混凝土柱;膜結構;安全性;檢測;鑒定;加固
近年來,隨著社會經濟的發展和科技水平的提高,LED天幕已成為一個耳熟能詳的詞匯,極致展現出LED顯示與建筑的融合之美,逐漸成為體現一個地區經濟發展水平的地標之一。
通常,LED天幕都建造在繁華的商業中心地帶,人流密集區域,所以各種存在的工程質量隱患都會對周邊的建筑、人生安全構成重大威脅,應對LED天幕工程的結構進行檢測、鑒定。本文對一個實際的LED天幕工程的結構進行安全性鑒定分析,鑒定方法和流程對類似的結構檢驗可以起到良好的借鑒作用。
某LED天幕工程位于江蘇省蘇州市,外觀如圖1所示。LED天幕上部為空間管桁架結構,下部為鋼管混凝土柱[1],主體結構通過抗震縫分為四部分,縱向軸線長約540m,結構跨度16.8m,柱子兩邊各懸挑7.2m,結構寬度共31.2m。柱距分16.8m、33.6m兩種,柱子采用直徑為630mm直焊縫鋼管,與基礎剛接。管桁架間沿縱向在柱子處各用一道三角形空間管桁架,上弦其它部位用鋼管連為一個整體,形成一個空間受力體系。
運行數年后發現該LED天幕存在損傷及滲漏現象,有必要對該結構進行安全性和耐久性檢測與鑒定。

圖1LED天幕實物圖
2.1基礎檢測
對LED天幕工程的鋼柱與地面連接處的裂縫進行檢查,經檢查:天幕工程鋼管混凝土柱與地面連接處未發現明顯的沉降裂縫、變形和位移現象;上部結構工作正常,未發現明顯傾斜、位移及因沉降產生的裂縫等現象。
2.2構件布置情況及截面尺寸檢測
對LED天幕工程構件的布置情況進行調查,并采用鋼卷尺、游標卡尺、超聲波測厚儀等對LED天幕工程抽取8根鋼管混凝土柱、8處管桁架構件,進行截面尺寸測量,經檢測,所測構件截面尺寸滿足設計要求。

圖2 LED天幕構件布置圖
2.3鋼管混凝土柱彎曲矢高及垂直度檢測
采用無棱鏡全站儀對LED天幕工程抽取8根鋼柱構件,分別對其進行彎曲矢高檢測及垂直度檢測,實測的鋼管混凝土柱構件彎曲矢高偏差為1mm~5mm,垂直度偏差為0.9mm~20.6mm,均小于《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)[2]中限值。
2.4管桁架及鋼柱桿件涂層干漆膜厚度檢測
采用TT260型覆層測厚儀對LED天幕工程抽取30處管桁架桿件,進行管桁架桁架桿件表面防腐涂層干漆膜厚度檢測,所測構件表面防腐涂層干漆膜厚度為256μm~462μm,滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)中:室外應為150μm,室內應為125μm,其允許偏差為-25μm的要求。
2.5焊縫質量檢測
采用數顯式超聲波探傷儀對LED天幕工程抽取48條對接焊縫及相關線焊縫,進行焊縫質量檢測,所測焊縫質量達到焊縫質量等級二級的要求。
2.6外觀質量、損傷及滲漏檢查
對LED天幕工程的外觀質量、損傷及滲漏進行檢查,檢查結果如下:①天幕存在滲漏現象,主要集中在PDFE充氣枕[3]與PDFE充氣枕、PDFE充氣枕與鋁板交接處;②天幕頂部PDFE充氣枕、鋁板與鋼桁架上弦管連接件處多處存在滲漏現象,經雨水長期腐蝕,部分連接件銹蝕嚴重,見圖3;③天幕鋼桁架部分桿件存在銹蝕現象;④天幕南側邊緣蓋板缺失;⑤其余鋼構件涂層均勻,外觀質量較好,色澤一致,未見明顯皺皮、流墜、脫皮及返銹現象;未發現明顯裂紋、變形現象。

圖3 構件銹蝕實物圖
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)[4]相關規定,主要從地基基礎、上部承重結構這2個結構系統對LED天幕工程的安全性進行評定。
3.1地基基礎
LED天幕工程鋼管混凝土柱與地面連接處未發現明顯沉降裂縫、變形及位移現象;上部結構工作正常,未發現明顯傾斜、位移及因沉降產生的裂縫等現象。地基基礎的安全性等級評為Au級。
3.2上部承重結構
該工程上部為空間管桁架結構,下部為鋼管混凝土柱。所測鋼桁架及鋼管混凝土柱構件尺寸符合設計要求;所測鋼管混凝土柱垂直度偏差小于規范限值;所測鋼管混凝土柱構件彎曲矢高偏差小于規范限值;未發現所抽檢鋼桁架及鋼管混凝土柱構件焊縫存在較為明顯的缺陷。但①該工程頂部PDFE充氣枕與PDFE充氣枕交接處、PDFE充氣枕與鋁板交接處密封膠老化,連接不緊密,多處存在滲漏現象,經雨水長期腐蝕,部分PDFE充氣枕、鋁板與鋼桁架上弦管間的連接件銹蝕嚴重;②該工程南側邊緣蓋板缺失,存在安全隱患,上部承重結構的安全性等級評為Bu級。
3.3綜合評級
2個子項目結構系統安全性等級分別為:地基基礎Au級;上部承重結構Bu級。
結合該工程的實際使用狀態,取子項目較低的評級為LED天幕工程主體結構的綜合評級,為Bsu級。即安全性略低于本標準對Asu級的要求,尚不顯著影響整體承載;可能有極少數構件應采取措施。
根據以上檢測和分析,為使LED天幕能夠正常使用,提出對局部受損結構的一些處理意見:①對天幕PDFE充氣枕與PDFE充氣枕交接處、PDFE充氣枕與鋁板交接處,局部密封膠老化、連接不緊密造成的滲漏及滲漏所影響的附近桿件的返銹采取相應的處理措施;②對缺失的南側邊緣蓋板采取相應的處理措施。
施工質量、焊接工藝、腐蝕、變形、地基不均勻沉降等諸多因素,對LED天幕工程的結構造成重大的安全隱患,需要對LED天幕工程結構進行科學有效的鑒定與分析;同時,為確保LED天幕工程安全有效運行,必須堅持日常維護,輔以有效的檢測手段,對出現的問題及時加以修復,實現LED天幕工程系統使用周期內的最優維護。
[1]李志強,王偉,陳以一.鋼桁架-圓鋼管混凝土柱連接區段抗震性能試驗研究與承載機理分析[J].建筑結構學報,2013(7).
[2]GB50205-2001,鋼結構工程施工質量驗收規范[S].
[3]陳務軍.膜結構工程設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.
[4]GB50292-1999,民用建筑可靠性鑒定標準[S].
TU392.3
B
1007-7359(2016)04-0267-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.106
高偉(1986-),男,江蘇南通人,畢業于工程兵指揮學院,學士。