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膜结构安装工艺及质量控制分析

发布时间:2021年9月8日 点击数:1609

膜结构属于建筑工程项目当中采用一种薄膜材料并配合加钢构件,最终构成特定的空间形态,该空间形态本身具备高强度且产生内部预应力,能够起到承载作用,具备载荷效果。从结构形式来看,膜结构包含了充气式结构、张拉式结构以及骨架式结构三种形态。膜结构现场安装需要做好成品膜的包装运输工作,在进行吊装和张拉过程中需要对准好位置,做好现场各个工种人员的协调调度工作,从而保障安装质量的提升。

1 膜结构安装工艺

1.1 膜材制作

在安装膜结构之前,需要先进行膜材料的制作。文章所研究的人行天桥膜结构工程主要采用了玻璃纤维永久膜材作为膜材料,而在构筑膜结构的时候则主要采用了铝合金和不锈钢材料。在对膜材料进行加工的过程中,则主要选用了高效自动膜材热合机,并配置了对应的膜材检验专业设备,其能够在进行膜材制作的时候配合下料,并对膜材的边角进行加工处理。膜材加工环节需要严格按照膜结构安装的技术图纸来完成,确保膜材制作完成以后能够符合膜结构的设计条件。当然,膜材制作完成以后需要经过特定的检验,确保其满足ISO9001的管理要求,为后续膜结构安装奠定技术和材料基础。在材料加工之前,需要先进行技术交流,并且熟悉膜材料的加工流程,在明确项目施工特点和技术难点的情况下,做好膜材料的质量控制工作,加工出符合膜结构安装需求的膜材料。

1.2 准备工作

在正式开始安装之前,需要做好安装的准备工作。先完成膜顶下部结构的安装工程,并且确保安装准确无误;检查并核对各个梁柱之间的节点情况,保证节点均齐全且处于正确位置;将各类安装材料均运送到指定地点,保持准备工作充分且完善。将安装工程需要使用的设备器具均准备齐全,并且检查设备是否处于良好运行状态,确保膜结构安装环节能够作业安全。在完成膜的连接节点检查验收以后,将需要连接的钢结构安装完成。对已经完成的结构进行涂装处理,并且保证涂装合格准确,完成各类工作的交接手续办理。完成作业脚手架等施工材料的安装,并且根据所制作的膜材料特点,对膜材料包装进行检查,确保现场的膜材成品处于包装合格状态。按照图纸规范的流程核对检查膜材的编号,确认无误以后,将对应的模块就位,准备吊装。

1.3 膜片安装

在膜结构安装期间,需要遵从特定的工艺流程。具体安装流程如下:在吊装单元膜块之前,需要对地面进行夹片或者对索锚具等附件进行装配,确保单元膜块处于吊装就位状态。按照膜材的边角位置,利用紧绳器对膜材进行边角拉拽,确保其处于准确的安装位置,并且完成固定安装。单元膜块进行安装期间需要明确具体的安装顺序,从边缘地带安装,然后逐个按照单元膜块完成顺序安装。当然,在此过程中,需要注意到膜边角所处的位置,并且规范膜材尺寸,确保能够达到安装效果,避免出现误差积累的情况,也严禁出现褶皱情况,从而对膜成型以后的整体效果产生影响。膜安装过程中,需要划分为5个单元模块,并且保持单元膜块安装流程的一致性。例如,在第1单元模块安装过程中,其需要遵从如下流程:(1)准备好吊装工具,并安排特定的膜材安装人员将需要安装的材料运输到施工现场,对单元模块成品进行包装检查确认,按照安装图纸要求进行方位确认,并将单元膜块及附件安装完成后放置到吊装位置,避免出现膜材错位情况;(2)将单元模块展开,并且利用拉紧器将膜边拉拽到特定位置,针对主要膜边进行固定组装,完成全部的边角固定工作;(3)对膜材的边索位置进行调整,并将膜角的固定夹片安装起来,完成膜结构造型工作。

2 膜结构安装工艺中的注意事项

2.1 支承结构与连接节点复核

在施工安装前,应严格按照图纸进行复核比较,认真比对支承结构与连接节点尺寸,并更换连接件或膜结构裁剪的方法,针对比较复核工作发现的偏差进行纠正,确保膜结构受力环境能够满足图纸设计的预期,降低引起相应偏差的因素对施工的影响。

2.2 支撑结构构件漆后膜面安装

在安装膜面时,应确保位于支撑结构表面的油漆干燥后进行,避免支撑结构构件上的油漆在未干的情况下造成膜面污染,以及由黏结引发的膜面撕裂。

2.3 注重膜保护工作

应重视膜从折叠到现场放置展开的各个环节的保护工作,避免膜面在上述过程中因与尖锐物体接触造成膜面损伤,因此应落实相应保护工作,重点对膜面提升环节容易产生接触的部位进行保护。

3 膜结构质量控制措施

为了严格控制膜结构的质量,需要在安装之前对膜材质进行检查和测试,确保其能够满足膜结构的设计需求,避免安装不合格的膜材料。具体控制措施如下。(1)膜体在加热之前,需要保证热合机处于正常运作状态,对热合机进行合格检验测试,确认机器设备完好,才能够正式开展热合加工处理。(2)在完成膜体加工以后,需要开展终结检查工作,并且明确其能够达到设计的要求,确保膜体在尺寸、公差以及强度等方面都满足膜结构的安装工艺规范。(3)在对膜成品进行包装运输的环节,也需要制订妥善的保护措施,避免对膜材料产生损伤。例如,西岭村人行天桥在进行膜结构设计过程中,安排特定的管理人员对膜材料进行看管,并且针对膜材料的包装和存储进行检查,避免膜材料脏污或者出现变形情况。(4)现场施工环节需要严格按照施工的工艺流程,并且配合施工环境以及天气条件,保障施工的安全性。在膜结构的整体骨架安装完成以后,也需要对整体结构进行检查,并且记录下检查数据结果,形成对应的验收报告。按照膜结构的施工方案进行对比,明确尺寸及安装标准问题,检查节点是否符合膜结构的施工方案要求。在膜体接触部位,避免出现凸起或者尖锐棱角。

4 膜结构的养护管理策略

人行天桥项目的膜结构安装流程中所制作的膜材料属于柔性材料,其在工程项目中很容易受到张力或者拉力的影响,在使用过程中也比较容易受到外界环境的干扰而出现划伤或者摩擦伤的情况。在安装过程中如果发现膜材料有破损的情况,需要对膜材料进行修复处理,避免破损范围逐渐扩大。膜材料虽然是通过热合机加工形成的,但其接触的最大热源≤800℃,不能直接和火源接触,更不能直接对其进行近距离灼烧。如果要在膜结构附近安装灯具,需要保持灯具的瓦数控制在合理范围内,且控制好灯具的照射时间。例如,红岗东人行天桥的膜结构工程施工所选用的膜材为PTEF膜材,其自洁性能好,外表所堆积的灰尘、大气污垢等遇雨水冲刷后被清洗干净,长久保持清洁,且膜面自洁性能保持时间长,≥20年,如图1所示。如需清洗膜材,则需要选择中性的清洁液,而且不能利用汽油这样的油性溶剂来清洗膜材,否则会促使膜材自身的保护层受到破损,此时膜材的使用寿命也会受到影响。

在完成膜结构安装以后,工程当中的各类紧固构件均不能随意转动,索具、螺栓等连接件也不能轻易接触。当然,需要定期对这些紧固件进行检查,每隔3个月就检查各类紧固件的使用情况,如果发现紧固件出现松动,则需要按照安装要求对紧固件进行加固处理。当风力预报>8级时,应事先对此工程主要受力点、件(如主柱与地基的连接处;各钢丝绳及其连接点;膜材与骨架的各连接点;所有紧固件等)进行抽查,如发现问题需马上采取补救措施。

5 结束语

膜结构作为一种新兴的构造物形式,越来越多地出现大众的视野之中,相比于传统构造物,膜结构具有自重较轻、成本低廉、施工周期短、空间跨度大、艺术效果强等优点,在这个强调个性化及环保理念的现代社会中,膜结构建筑形式必将得到更加充分的开发和利用。

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