浅谈胶合木结构施工监理控制要点分析

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月第8期   作者:张波
[导读] 胶合木作为新型的建筑材料, 因其刚度及耐腐的不错性能而被广泛应用,具有外观美丽、典型的自然木材外观、工业化程度高、耐腐蚀等多项优点,因此在建筑行业中的应用越来越广泛。
        张波
        上海建科工程咨询有限公司
        摘要:胶合木作为新型的建筑材料, 因其刚度及耐腐的不错性能而被广泛应用,具有外观美丽、典型的自然木材外观、工业化程度高、耐腐蚀等多项优点,因此在建筑行业中的应用越来越广泛。笔者从2020年8月~2021年5月期间,担任滴水湖环湖80米景观带工程-C区二阶段配套管理用房项目的总监理工程师,通过对本工程健身文化展示厅胶合木结构体系施工过程中的监理工作,浅谈胶合木结构施工过程中的难点及监理控制要点分析。
关键词:胶合木结构    监理控制要点
0.引言
        胶合木结构作为绿色建筑结构的代表,越来越多的建筑造型新颖独特,胶合木的制作工艺使得建筑构件在形状上基本不受限制,能够生产出各种形状相对自由的结构构件。胶合木结构施工过程中,监理单位应从胶合木结构材料的审查、专项施工方案的审查、胶合木结构预埋件的定位测量复核、胶合木结构材料的成品保护,吊装过程中的施工安全及各工序施工质量验收,预埋件与梁柱金属件的连接控制等各方面加强控制。
一、本工程胶合木结构工程简介
        滴水湖环湖80米景观带工程-C区二阶段配套管理用房,项目位于上海临港新城滴水湖环湖80米景观带C区。其中健身文化展示厅建筑面积1500平方米,建筑弧形长度99米,高度5.8米,宽度15.3米,跨度二跨分别为9.3米与6米,采用直形梁柱的胶合木梁柱组装,通过构件标高差异形成整体建筑效果。该建筑主体结构为胶合木结构,利用地面部分矮墙柱混凝土结构,在矮墙混凝土结构顶部预埋钢板,通过锚板与镀锌铁件焊接连接,最后由预制胶合木构件连接件与镀锌铁件进行螺栓连接,从而形成整体的钢木连接结构体系。本工程木结构安装采用预组装整体拼接吊装,吊装量占比整体施工工程80%以上,其中设计要求刚性连接占比控制在85%以上。
        本工程胶合木结构主结构材料为进口北美花旗松,其木质结构为胶合木结构中属于较好的木材,比较适合滴水湖临湖地区的气候特点。本项目施工工艺流程:金属预埋件预埋——胶合木预制加工——胶合木现场预组装——胶合木吊装——胶合木校验——组装验收。
二、胶合木结构工程施工监理过程中存在的难点
1、胶合木安装预埋件及安装控制精度要求高
        本工程健身文化展示厅建筑造型高低起伏、整体造型为扇形形状,结构木斜柱的倾斜角度几乎都有差异,施工测量精度要求相当高,施工测量工作有着非常明显的、较一般工程所不同的特点和难点。主要体现在:平面测量控制网和高程控制网测量精度要求高,测量定位要求高,混凝土结构及胶合木结构预埋件测量定位精度要求高。
2、胶合木结构半成品材料、运输、吊装安全及成品保护难度大
        胶合木构件的含水率控制,加工后需要吊装、运输及堆放,由于胶合木具有易受撞击损坏变形、场地堆放场地条件及成品保护要求高。胶合木主梁构件吊装过程中易出现构件倾斜倒塌、高处坠落、物体打击、施工登高操作平台坍塌等安全隐患。
3、本项目所涉及的钢木新型混合节点,强度管控难度大,刚性连接占比大
        对于节点实际强度,无实验数据支持,且完工建筑不易进行力学检测。木结构以铰接为主,刚性连接占比如何控制在85%以上。胶合木构件之间及与主体结构之间的连接主要通过预埋件及铁件进行连接,由于施工现场实际的安装条件不可能与设计图纸完美贴合,必然会出现个别节点连接时出现偏位或其它问题,所以在安装过程中必须做好过程中的安装精度检查及验收工作。
三、针对上述难点的监理相应控制措施
1、关于测量精度方面监理相应控制措施
        测量控制网逐级布设、分层控制,设置遵循先整体后局部,确保测量精度可靠。故首级平面控制网中测量控制点的选址、做点一定要保证可靠、稳定和精确。要求施工总包单位对埋件的预埋定位在安装前仔细复核,在混凝土结构完成后组织测量人员进行重新观测复核,发现偏差过大要及时调整,严格控制和监测钢柱结构预埋锚板及螺栓位置,确保不发生位移,保证安装部件精确到位,确保后续构件安装尺寸偏差不出现大的纰漏。由于本工程的施工划分为不同的施工区域,各施工区域又在不同的施工阶段施工,因此必须为各施工区域和单体建立单体测量平面控制网,确保测量点引用数据的可靠。
        做好监理测量复核工作,测量监理工程师必须对施工单位提交的测量复核数据进行仔细的复核,并在技术复核单上签字确认复核偏差是否达到要求。对各参建单位的测量仪器和测量人员做好常规检查验证,对钢结构埋件的定位偏差必须严格复核,防止后续木结构吊装期间出现因埋件位置偏移过大导致木构件无法安装的情况发生。           
        2、关于胶合木结构半成品材料、运输、吊装及成品保护难度大监理相应的控制措施
(1)胶合木含水率控制
        监理提出胶合木原材料在加工之前进入烘干窑,进行15天烘干处理,确保在最短时间内完成加工制作工艺;胶合木加工完成后,进行含水率检测,确保含水率误差控制在2%以下。

确认无误后,封闭防腐底漆,确保安装不受雨水天气影响,最终结构完工后,再涂刷两遍防腐面漆,减少木材空气裸露问题。
(2)胶合木构件的运输
        胶合木构件装车时,必须按照木结构构件吊装运输要求对吊装及运输人员做好技术交底及注意事项,各项成品保护措施要检查到位。监理人员可以排驻厂监理人员监督胶合木构件的出厂时的吊装、成品保护措施及装车全过程,并留下影像记录。
(3)胶合木构件的吊装
        健身文化展示厅组合构件采用双机抬吊法进行吊装,将单片构件吊起后,水平吊至轴1标高,轴3汽车吊调准角度,确保轴1定位核准,然后用将铁件与预埋板焊接起来;然后将轴3吊车调整,确保轴3位置柱脚节点核准后,进行焊接,该部分吊装工程主要采用安装部位最高点在相对标高2.2m左右,所以采用活动式脚手架,单跨构件吊装并且初级焊接结束后,对单跨构件进行支撑,支撑构件与地面的角度要符合专项施工方案的要求,支撑点设置在胶合木柱截面中间位置,主梁位置跨中位置设置支撑木,校核垂直度要求。
        胶合木构件分段到达施工现场后,及时组织卸货。吊运胶合木梁柱构件时要求专业木结构分包单位必须有专人负责监督,使用合适的工具夹。要求施工单位安装审批通过的方案要求进行施工现场吊装作业,相应的配套保护措施必须经现场监理检查验收通过后才能允许吊装作业。其它配套安装木构件施工使用的操作平台防护措施等必须验收合格,在进行屋面最高端施工时,移动操作平台搭设高度搭设过高度超过二层,监理要求移动操作平台必须设置抗倾覆措施,高处作业施工人员必须在高处建筑物的固定点系好安全带进行施工。旁站监理人员必须对胶合木构件吊装及安装过程进行安全施工作业做好监理旁站工作,对起重吊装的吊点及木构件捆绑牢固情况进行检查验收,确保木构件在吊装过程中不出现损坏及变形。
(4)胶合木结构的场地堆放条件
        健身文化展示厅施工现场场地狭小,没有适当的空闲平整场地能作为木构件材料堆放场地,所以在木结构构件进场前,监理提出选择健身文化展示厅3轴与2轴之间约9米宽的走廊地坪为临时堆放场地,并要求在地坪外侧四周提前做好排水明沟,防止下雨后雨水积水漫入木结构构件堆放场地,木结构构件堆放前必须在材料下方搭建平稳的基垫(高度不小于400mm),满足通风干燥的暂存条件。材料堆放后必须做好成品保护及防晒防雨的措施,堆放高度不能过高,防止出现构件变形,堆放区域四周做好防碰撞隔离防护措施,监理工程师要对每一项工作都要仔细核查。监理人员必须对吊装施工前的安全条件验收工作做到面面俱到,确保不漏检查项。
3、关于钢木新型混合节点强度管控难度大方面监理相应的控制措施
(1)整体节点无法力学检测,对组装构件施工前,监理人员必须对相应材料配件进行相关性能检测,确保基材的性能达到要求,胶合木力学性能检测、五金件性能检测、连接件产品复验;对于构造复杂节点,按设计要求选代表性的结构节点做1:1木结构足尺试验模型进行力学性能分析,确保节点有实验数据支持。
(2)对于钢木节点刚性连接占比率高的要求,监理提出采用半花钢销结合高强植筋的形式,提高连接强度,采用全螺纹VGZ专用螺钉,增强木材握钉力。监理人员施工现场加大抽检力度,用扭矩扳手检测螺栓销钉的力学强度是否达到深化设计要求。固定螺栓用扭矩扳手测算扭矩,确保销钉和螺栓抗扭系数达到要求,为了确保工程整体施工质量,项目监理工程师要求做到每个连接点逐一检查验收,不得遗漏。
四、项目监理工作分析
   通过对本项目健身文化展示厅胶合木结构体系施工过程中的监理工作体会,作为监理人员在胶合木结构施工前必须对深化设计及木结构施工质量验收规范等了解熟悉,要仔细审查专业分包单位报审的专项施工方案,了解胶合木结构的施工工序及施工工艺。对各道工序中需要监理重点把控的难点及关键点掌握清楚。认真详细编制好相应的施工质量监理实施细则及安全监理实施细则,明确胶合木结构施工过程中监理检查及验收的重点部位,对重要的工序验收做好量测及验收影像资料,对焊接及螺栓连接质量必须全数进行监理检查及必要的送检复试。项目部总监理工程师要对项目部监理人员做好相应的监理工作交底,必要时总监理工程师需组织项目部监理人员进行木结构专业性的学习。对胶合木结构施工过程中材料加工、运输、吊装、成品保护,防腐防虫、木结构埋件的安装定位测量精度控制,钢木节点连接件安装质量检查等工作制定详细的测量复核检查验收工作记录及安全旁站监督记录等。
        在监理过程中,监理单位严格按照审批通过的木结构专项施工方案及木结构工程施工质量验收规范进行监督检查及验收,最后在监理单位采取严格的管控措施下,本工程的胶合木结构施工质量得到了相应的施工质量保证。
五、结语
        胶合木结构工程因其特有的优势而越来越多地被应用于城市公共建筑中,在胶合木结构工程施工过程中,监理人员要从施工技术上加强学习胶合木结构专业知识,要注意施工过程中检查及监督的重点及关键部位,发现问题要及时与施工总包单位及专业分包单位沟通协调,必要时与设计及建设单位进行协调,将施工过程中的技术问题尽快处理,保证施工进度。本工程项目监理部认真检查各种材料和构配件,严格监理施工过程中的各环节,使得本项目健身文化展示厅胶合木结构工程的施工质量得到了有效控制,达到了木结构工程施工质量验收标准。
参考文献:
[1]王明磊. 胶合木结构技术控制要点[J].建筑工程技术与设计, 2018, 000(012):152.
[2]伍家华, 谢力生, 乔鹭婷,等. 胶合木结构在场馆建造中的应用[J]. 林产工业, 2017, 044(011):34-37.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部主编.《木结构工程施工质量验收规范》GB50206―2012.中国建筑工业出版社, 2012,8.
[4]陈清泉. 胶合木结构及其应用[J]. 建筑知识:学术刊, 2011(6):253-253.
[5]李登华, 杨学兵, 王永维.胶合木结构特点评述[J]. 四川建筑科学研究, 2010.62-66
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