張拉膜結(jié)構(gòu)屋面補(bǔ)充定額研究和應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021年9月7日 點(diǎn)擊數(shù):8350
張拉膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)70年代建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)展起來的一種形式,由高強(qiáng)薄膜材料、索及支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成,通過膜材自身的張拉應(yīng)力、拉索及支撐桿共同作用,形成各種曲張有度的空間形狀,作為屋面覆蓋結(jié)構(gòu),既能承受一定的外荷載作用,又能滿足大跨度空間的需求。隨著2008年北京奧運(yùn)會(huì)舉辦,新一代的創(chuàng)新建筑也在北京的土地上拔地而起。2008年以前完工的國家游泳中心(水立方)、國家體育場(鳥巢)、國家大劇院等中國公眾十分熟悉的知名場館無一例外地采用了這種空間形式。
1 項(xiàng)目基本情況
某高校已建成2個(gè)室外標(biāo)準(zhǔn)游泳池,總占地面積約4 000 m2,加裝屋面采用桁架式鋼結(jié)構(gòu)作為支承體系,采用張拉膜結(jié)構(gòu)作為屋面覆蓋結(jié)構(gòu)。張拉膜垂直投影面積3 930 m2,最大跨度31 m,共兩跨連續(xù)布置,建筑高度8 m。膜材參數(shù)為:白色PTFE建筑膜材1 200 dtex,厚度0.75 mm;P類膜材,經(jīng)緯向抗拉強(qiáng)度不小于5 500/5 200(n/5 cm);膜材表面覆涂PNDF涂層,防火等級(jí)B1級(jí);M10自攻螺釘間距150 mm,膜上下設(shè)橡膠墊層;鋼絲繩為1 571 MPa自制索,鋼絲繩表面鍍鋅,PE護(hù)套。
由于膜結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展起步晚,作為一種新型的屋面覆蓋結(jié)構(gòu)在建筑工程行業(yè)沒有相同或者相似的計(jì)價(jià)依據(jù),為便于該項(xiàng)目計(jì)價(jià)、變更、索賠、結(jié)算等的順利開展實(shí)施,有必要對該工法做補(bǔ)充定額研究。
2 研究的內(nèi)容和范圍
張拉膜結(jié)構(gòu)屋面補(bǔ)充定額的研究對象是張拉膜結(jié)構(gòu)中膜材部分的廠內(nèi)加工制作、膜索部分的制作安裝及各種連接件、半成品的加工制作及現(xiàn)場焊接。工作內(nèi)容包括膜材料制作加工、膜結(jié)構(gòu)附件安裝、膜牽拉安裝、鋁壓板安裝等。
3 編制依據(jù)和原則
3.1 研究基礎(chǔ)
以廣西壯族自治區(qū)建筑裝飾裝修工程消耗量定額為基礎(chǔ)開展研究工作。
3.2 現(xiàn)場測定
現(xiàn)場測定工作可以提供補(bǔ)充定額中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。按照定額子目要求,通過分析施工方案和工藝流程,劃分工序,分別測定并列表記錄。通過現(xiàn)場記錄各定額子目工料機(jī)實(shí)際消耗情況,收集施工現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)、現(xiàn)場施工技術(shù)方案,拍攝現(xiàn)場工序照片,調(diào)查現(xiàn)場勞動(dòng)力技術(shù)水平,記錄加工機(jī)械種類型號(hào)等一線原始基礎(chǔ)資料。
本補(bǔ)充定額使用的材料消耗量測定方法是現(xiàn)場測定法,人工、機(jī)械消耗量測定方法是計(jì)時(shí)觀察法。
3.3 編制依據(jù)
(1)建筑工程概預(yù)算編制辦法及配套定額、廣西壯族自治區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳頒布的《廣西壯族自治區(qū)建筑裝飾裝修工程消耗量定額》,以及編制底稿、膜材的加工技術(shù)規(guī)范、拉索構(gòu)件的施工規(guī)范及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
(2)張拉膜結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)文件、膜材及膜索構(gòu)件的加工技術(shù)及施工工藝、區(qū)內(nèi)相似張拉膜結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的加工報(bào)價(jià)資料、現(xiàn)場收集工料機(jī)資料及結(jié)算資料。
3.4 編制原則
首先,充分貫徹國家有關(guān)法律、法規(guī)政策及地方規(guī)定。
其次,考慮本項(xiàng)目實(shí)際情況,堅(jiān)持實(shí)事求是原則。本項(xiàng)目跨度較大,地處山區(qū)常年4~5級(jí)大風(fēng),對張拉膜結(jié)構(gòu)加工要求高,施工現(xiàn)場已建泳池需做成品保護(hù),施工場地狹小,作用面難以全面展開,施工過程中各種設(shè)備和措施不能一次性投入,采取分批分階段流水作業(yè),在編制過程中要充分考慮。
3.5 工作流程
技術(shù)準(zhǔn)備(工廠調(diào)研、加工工藝、施工方案分析等)—現(xiàn)有項(xiàng)目資料收集(收集廣西師范大學(xué)網(wǎng)球場、桂林醫(yī)學(xué)院網(wǎng)球場等張拉膜結(jié)構(gòu)報(bào)價(jià)、簽證變更等計(jì)價(jià)資料)—現(xiàn)場消耗量測定(現(xiàn)場作業(yè)資料收集、觀測、記錄、填報(bào))—糾偏處理(定額子目、參數(shù)、數(shù)值調(diào)整)—編制成果。
4 定額測定開展
4.1 項(xiàng)目特殊性要求
(1)膜材特殊性。本項(xiàng)目對張拉膜結(jié)構(gòu)使用壽命提出了25年的年限要求,意味著對膜材耐久性和防腐性提出更高的要求,傳統(tǒng)屋面除了鋼筋混凝土能達(dá)到,其他相對輕型的型材屋面很難滿足要求。膜材恰恰填補(bǔ)了空白,作為一種新興的建筑材料,已被公認(rèn)為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。
(2)加工特殊性。膜材、鋼索及連接件的加工制造均在專業(yè)膜材廠房內(nèi)完成。
(3)工藝特殊性。膜布展開通過緊繩機(jī)牽引膜面,操作工人在兩側(cè)用繩索拉緊同時(shí)抖動(dòng)膜面,這一過程要求操作工人與機(jī)械牽引速度同步,需要有專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮,同時(shí)確保膜布任何一處不與鋼結(jié)構(gòu)摩擦造成表面損壞,全程需專業(yè)技術(shù)人員跟蹤監(jiān)督。
(4)環(huán)境特殊性。對天氣要求嚴(yán)格,膜面安裝當(dāng)天風(fēng)力不大于5級(jí)(風(fēng)速小于8.2 m/s)且非大雨天。
4.2 定額子目劃分
根據(jù)測定大綱編制計(jì)劃要求并結(jié)合實(shí)際加工情況,補(bǔ)充定額初步劃分1個(gè)定額子目8個(gè)工作項(xiàng)目內(nèi)容。膜材屋面:膜材料,膜材料附件,鋁壓板,不銹鋼螺栓,膜材料制作加工,包裝運(yùn)輸,膜牽拉安裝,安裝腳手架。
4.3 工序拆分及觀測
膜結(jié)構(gòu)工程加工預(yù)算補(bǔ)充定額現(xiàn)場測定工作的重與難點(diǎn)是膜片間連接及與支撐結(jié)構(gòu)連接。膜片連接有熱融合連接、縫合連接、機(jī)械連接,膜布與支撐結(jié)構(gòu)連接分為夾具剛性連接、繩索柔性連接。
不同連接方式?jīng)Q定了膜布耗材量及人工設(shè)備的消耗不同,應(yīng)分別測定并分門別類地記錄。
(1)膜結(jié)構(gòu)制作安裝工藝流程。膜結(jié)構(gòu)制作安裝分為膜布加工制作和膜索安裝。膜布加工制造工藝流程:膜布放樣剪裁→膜片連接(熱融合連接、縫合連接、機(jī)械連接)→檢查修補(bǔ)→清洗包裝→運(yùn)輸至現(xiàn)場。膜索安裝工藝流程:檢查準(zhǔn)備→腳手架架設(shè)(距頂1 m處)→膜布展開就位→膜布與支撐結(jié)構(gòu)連接(夾具剛性連接、繩索柔性連接)→膜布張拉→安裝壓條。
(2)測定期間現(xiàn)場安裝主要設(shè)備配置情況。膜索安裝現(xiàn)場的主要設(shè)備:全站儀、穿心千斤頂、大行程千斤頂、大噸位千斤頂、油泵、千斤頂測力感應(yīng)器、膜單元拉展、張緊器具、膜單元應(yīng)力測試儀。
5 定額編制開展
5.1 定額計(jì)量單位的確定
根據(jù)定額編制原則,計(jì)量單位的選擇要簡明、綜合、準(zhǔn)確。簡明即易于工程量計(jì)算,綜合即要能夠減少定額項(xiàng)目,準(zhǔn)確即要能夠完整反映單位工程的工料機(jī)消耗。根據(jù)張拉膜結(jié)構(gòu)工程的形體和結(jié)構(gòu)構(gòu)件特征及其變化確定,綜上考慮本定額子目膜材屋面采用投影面積單位“m2”。
5.2 機(jī)械幅度差的確定
考慮大型機(jī)械主要應(yīng)用于膜材加工程序,而膜材加工主要集中在標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)車間,生產(chǎn)車間成熟的、程式化的流水作業(yè)使得產(chǎn)能相對穩(wěn)定,對定額幅度差的影響不大,因此本次研究按照現(xiàn)行廣西壯族自治區(qū)頒布的建筑工程定額幅度差確定,新增機(jī)械幅度差按照類似機(jī)械幅度差計(jì)取。
5.3 消耗量的確定
經(jīng)過現(xiàn)場測定、糾偏、統(tǒng)計(jì)匯總,初步得出各主要工序的工料機(jī)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)量。以熱融合連接為例,投影面積100 m2膜結(jié)構(gòu)的主要耗材量見表1。
表1 100 m2膜結(jié)構(gòu)的主要耗材量 下載原表
5.4 定額基價(jià)的確定
5.4.1 人工工日基價(jià)
采用廣西壯族自治區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳頒布的《廣西壯族自治區(qū)建筑裝飾裝修工程消耗量定額》及《關(guān)于調(diào)整建設(shè)工程定額人工費(fèi)及有關(guān)費(fèi)率的通知》(桂建標(biāo)[2015]5號(hào))中規(guī)定的基價(jià)計(jì)算,人工工日基價(jià)為66元/工日。
5.4.2 材料基價(jià)
膜材生產(chǎn)工藝復(fù)雜,主要是由玻璃纖維織物和涂層組成,涂層的種類、性能、品質(zhì)直接影響膜的防腐性、耐老化、耐磨損、耐污及膜材的透光、感官效果。各品牌產(chǎn)品種類不盡相同。本項(xiàng)目主材只能依據(jù)特定品牌的膜材廠家成本核算報(bào)出的出廠價(jià),其他輔材配件按照當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)工程造價(jià)管理部門發(fā)布的造價(jià)信息除稅價(jià)格計(jì)算。
5.4.3 機(jī)械臺(tái)班基價(jià)
張拉膜結(jié)構(gòu)加工技術(shù)要求較高,施工方需要投入許多新型的機(jī)械加工設(shè)備,如穿心千斤頂、大行程千斤頂、大噸位千斤頂、油泵、千斤頂測力感應(yīng)器、膜單元拉展、張緊器具、膜單元應(yīng)力測試儀,這些設(shè)備在現(xiàn)有的設(shè)備臺(tái)班價(jià)格中缺項(xiàng),需要重新編制臺(tái)班預(yù)算價(jià)格。
通過對張拉膜結(jié)構(gòu)加工設(shè)備費(fèi)用進(jìn)行調(diào)研,參照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《建設(shè)工程施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用編制規(guī)則》(2015年)相關(guān)規(guī)定確定折舊年限、年工作臺(tái)班、耐用總臺(tái)班、大修理間隔臺(tái)班和使用周期等相關(guān)參數(shù),計(jì)算折舊費(fèi)、大修理費(fèi)、經(jīng)常修理費(fèi)、安拆及場外運(yùn)輸費(fèi),按實(shí)際發(fā)生統(tǒng)計(jì)停滯費(fèi)、人工費(fèi)、動(dòng)力燃料費(fèi)、水電費(fèi),確定機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用定額。
5.5 編制成果
通過以上方法最終得到了張拉膜結(jié)構(gòu)屋面(熱熔連接)的以投影面積m2為單位的定額基價(jià)(表2),補(bǔ)充定額研究成果包含了6項(xiàng)主要的工料機(jī)的消耗量,補(bǔ)充定額涵蓋的工作內(nèi)容主要是膜布加工制作和膜索安裝兩道關(guān)鍵工序,主要包括膜布加工剪裁、膜片連接、膜布展開就位、膜布與支承結(jié)構(gòu)連接、膜布張拉、安裝壓條。
表2 張拉膜結(jié)構(gòu)屋面補(bǔ)充定額 下載原表
6 結(jié)束語
補(bǔ)充定額的編制為本項(xiàng)目招標(biāo)控制價(jià)的編制、合同實(shí)施過程中出現(xiàn)的變更及后續(xù)結(jié)算提供了參考計(jì)價(jià)依據(jù),有利于項(xiàng)目的順利實(shí)施和施工過程中工程造價(jià)管理。
該工法的測定和編制采用的是工作日寫實(shí)法,雖然能夠真實(shí)反映原材實(shí)際消耗及工機(jī)料成本情況,但是基于本項(xiàng)目特定的膜材型號(hào)規(guī)格及生產(chǎn)工藝來測定的消耗量定額,由于膜材種類和生產(chǎn)工藝不同,膜材即配套輔材消耗量不同,成本費(fèi)用也相差很大,所以不能簡單直接地應(yīng)用于其他項(xiàng)目,若用于其他項(xiàng)目時(shí),建議針對膜材加工工藝差異對補(bǔ)充定額進(jìn)行分析調(diào)整和換算。
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