成都膜結構工程
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淺談膜結構的安裝、質量控制及養護

    膜結構是由一種或多種高強度的薄膜材料及加鋼構件通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成各種獨特的空間形狀并能承受一定的荷載作用的空間結構形式。本文將通過列舉某高速收費站膜結構工程簡單介紹其施工工藝、質量控制及后期養護中應注意的問題。 
      一、膜結構安裝施工工藝 
      (一)膜材制作 
      此工程膜材料采用德國進口杜肯PTFE高級建筑玻璃纖維永久膜材,膜結構部分連接件全部采用鋁合金及不銹鋼材料,主要用于膜材加工的專用設備有高效自動膜材熱合機及其他配套齊全的膜材檢驗、下料、膜材邊角加工的專業化設備等。膜材加工工作遵循技術圖紙的設計條件和ISO9001管理的各項要求,進行充分的組織和技術準備,加工前進行技術交底,使各工序都熟悉、理解工程特點和技術難點,以及質量控制程序要求的質量控制點等。 
      (二)準備工作 
      膜頂下部結構全部安裝就緒、正確無誤。各柱、梁、桁架、節點齊全、正確、穩定、可靠。全部安裝材料就位,準備工作充分完備,施工機具、材料、工具準備齊全、充分就緒,施工機械設備狀況完好,確保施工過程作業安全,膜連接節點已安裝驗收完畢,所有鋼結構安裝后,涂裝已全部完成并合格,膜與鋼結構的工作點已驗收合格,并已辦理交接手續。完成安裝準備工作過程中必要的作業平臺、作業用腳手架及相關工裝。根據PTFE膜材的材料特點,對到貨包裝進行全面檢查,確認無誤安裝前應對到場的膜材成品包裝,對照圖紙進行編號核對檢查確認無誤后,方可進行單元膜塊的吊裝就位安裝。 
      (三)膜片安裝 
      首先,對單元膜塊進行吊裝前,在地面先進行邊索、夾片、索錨具等附件的預裝配工作;進行單元膜塊的吊裝就位,并按要求的方位(如前、后、左、右或東、南、西、北)展開膜材,然后再用緊繩器拉拽膜邊、角到要安裝的位置,進行安裝固定;單元膜塊的安裝順序,可從一端開始安裝后,遵照第一個單元膜塊的施工順序,再依次完成其他單元膜塊的安裝工作;在單元膜塊的安裝過程中,隨時注意膜邊角的位置、尺寸及安裝效果,以防誤差積累,產生褶皺,而影響膜頂整體成型后的效果,保證造型平整、線條流暢。根據方案設計,依據結構的位置,膜大體分成5個單元膜塊來進行安裝。每個單元膜塊的安裝過程基本相同,以下僅以一個單元膜塊的安裝工作為例,其主要安裝工作程序如下: 
      (1)進行吊裝機具、工具、材料和人員的一切準備,根據運輸到場的單元膜塊成品包裝進行檢查和確認,對照圖紙按安裝工作順序要求的方位,將預裝配好附件后的單元膜塊進行吊放到位,不應有錯位等問題存在,而影響單元膜塊的后續安裝及效果; 
      (2)膜蓋單元膜塊展開后,再用拉緊器將膜邊拉拽到位,并對單元膜塊的主要膜邊,從中間向周邊進行固定組裝,直至完成全部邊、角的組裝固定工作; 
      (3)對邊索等進行調整,完成膜角固定夾片的安裝,實現膜結構的設計造型; 
      (4)按上述步驟進行下一塊膜蓋單元膜塊的安裝工作直至全部完成膜各單元的安裝工作。 
      (四)膜材安裝要求 
      若準備工作不充分或風雨天不具備展開條件時,則不可進行膜單元的展開安裝;作好安裝前的安全檢查工作,注意防滑以及鋼結構、桿件、支撐構架是否穩定,以保證施工安全和防止發生不測;在施工過程中,全部用手工工具安裝,臨時張拉工具和緊固材料、橡膠密封襯墊、夾板,以及安裝固定材料等包括金屬壓條、PVC密封襯墊、螺栓等物品,應根據安裝工作的需要有序擺放。螺栓、螺母、墊片等零件,要求裝在隨身準備的專用零件工具袋中,依序用于安裝過程;按適當間隔把膜邊與拉緊器夾板,根據膜材安裝安全的要求方向,固定于適當的臨時可靠位置;膜單元膜塊與鋼結構連接處的夾板、壓條等安裝固定后,即可拆除拉緊器、夾板等臨時張拉工具;在特殊部位和兩個單元膜塊連接縫隙的壓板處,應進行硅膠防水密封處理,以提高防水密封效果;根據圖紙設計要求,全面進行質量跟蹤和檢驗,以確保工程質量符合設計要求;在膜頂的安裝全過程,應充分注意對膜材表面的潔凈維護和清理;工程安裝工作全部結束后,拆除臨時設施,清除余料雜物,清掃施工現場。 
      二、膜結構的質量控制 
      膜體材質須經嚴格檢查和測試,符合設計要求,嚴禁使用不合格材料。膜體熱合加工前,熱合機(具)要處于良好狀態,并經試合檢驗,確認完好后,方可正式熱合加工。膜體加工完后,必須進行終結檢查,確認達到設計要求、滿足尺寸、公差、強度要求等規范,出廠合格率達到100%方能包裝發運。膜體包裝運輸及施工現場貯存中,必須妥善保護,不得臟污、破損、變形、確保完好無損。嚴格按施工工藝方案進行現場施工,施工工地環境、天氣條件必須保證施工質量和施工安全。鋼結構骨架安裝完后,進行綜合檢查,并提交驗收報告,其基準和相關尺寸、重要節點等要符合設計要求,與膜體接觸部位不得有尖棱、凸起。 
      三、膜結構工程的養護措施 
      PTFE膜材屬柔性材料,工程中已預受張拉力,在使用過程中不得劃傷、磨傷膜材料。一旦膜材料破損,必須及時修復,以防止破損擴散;PTFE膜材料不允許接觸大于800C的熱源,如火及燈具近距離照射等,燈具距離膜材須大于1.5米;工程所用膜材為進口膜材,在膜材的表面涂有自潔保護層,一般無需清洗。如要清洗則應使用中性清潔液,不得用如汽油等油性溶劑清洗,否則將損壞膜材料的自潔保護層,降低使用壽命;工程用所有緊固件如螺栓、索具、卸扣、錨具等連接件不得隨意轉動,應定期(三個月)檢查其使用狀況,若有松動,應予以擰緊加固;當風力預報大于8級時,應事先對此工程主要受力點、件(如主柱與地基的連接處;各鋼絲繩及其連接點;膜材與骨架的各連接點;所有緊固件等)進行抽查,如發現問題須馬上采取補救措施。8級以上大風以后,應再次進行檢查維護;所有外露金屬部件,根據銹蝕程度適時作防銹處理。 
      膜結構作為一種新興的構造物形式越來越多的出現大眾的視野之中,相比較于傳統構造物,膜結構具有自重較輕、成本低廉、施工周期短、空間跨度大、藝術效果強等優點,在這個強調個性化及環保理念的現代社會中膜結構建筑形式必將得到更加充分的開發和利用。

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  一、膜結構安裝施工工藝 
  (一)膜材制作 
  此工程膜材料采用德國進口杜肯PTFE高級建筑玻璃纖維永久膜材,膜結構部分連接件全部采用鋁合金及不銹鋼材料,主要用于膜材加工的專用設備有高效自動膜材熱合機及其他配套齊全的膜材檢驗、下料、膜材邊角加工的專業化設備等。膜材加工工作遵循技術圖紙的設計條件和ISO9001管理的各項要求,進行充分的組織和技術準備,加工前進行技術交底,使各工序都熟悉、理解工程特點和技術難點,以及質量控制程序要求的質量控制點等。 
  (二)準備工作 
  膜頂下部結構全部安裝就緒、正確無誤。各柱、梁、桁架、節點齊全、正確、穩定、可靠。全部安裝材料就位,準備工作充分完備,施工機具、材料、工具準備齊全、充分就緒,施工機械設備狀況完好,確保施工過程作業安全,膜連接節點已安裝驗收完畢,所有鋼結構安裝后,涂裝已全部完成并合格,膜與鋼結構的工作點已驗收合格,并已辦理交接手續。完成安裝準備工作過程中必要的作業平臺、作業用腳手架及相關工裝。根據PTFE膜材的材料特點,對到貨包裝進行全面檢查,確認無誤安裝前應對到場的膜材成品包裝,對照圖紙進行編號核對檢查確認無誤后,方可進行單元膜塊的吊裝就位安裝。 
  (三)膜片安裝 
  首先,對單元膜塊進行吊裝前,在地面先進行邊索、夾片、索錨具等附件的預裝配工作;進行單元膜塊的吊裝就位,并按要求的方位(如前、后、左、右或東、南、西、北)展開膜材,然后再用緊繩器拉拽膜邊、角到要安裝的位置,進行安裝固定;單元膜塊的安裝順序,可從一端開始安裝后,遵照第一個單元膜塊的施工順序,再依次完成其他單元膜塊的安裝工作;在單元膜塊的安裝過程中,隨時注意膜邊角的位置、尺寸及安裝效果,以防誤差積累,產生褶皺,而影響膜頂整體成型后的效果,保證造型平整、線條流暢。根據方案設計,依據結構的位置,膜大體分成5個單元膜塊來進行安裝。每個單元膜塊的安裝過程基本相同,以下僅以一個單元膜塊的安裝工作為例,其主要安裝工作程序如下: 
  (1)進行吊裝機具、工具、材料和人員的一切準備,根據運輸到場的單元膜塊成品包裝進行檢查和確認,對照圖紙按安裝工作順序要求的方位,將預裝配好附件后的單元膜塊進行吊放到位,不應有錯位等問題存在,而影響單元膜塊的后續安裝及效果; 
  (2)膜蓋單元膜塊展開后,再用拉緊器將膜邊拉拽到位,并對單元膜塊的主要膜邊,從中間向周邊進行固定組裝,直至完成全部邊、角的組裝固定工作; 
  (3)對邊索等進行調整,完成膜角固定夾片的安裝,實現膜結構的設計造型; 
  (4)按上述步驟進行下一塊膜蓋單元膜塊的安裝工作直至全部完成膜各單元的安裝工作。 
  (四)膜材安裝要求 
  若準備工作不充分或風雨天不具備展開條件時,則不可進行膜單元的展開安裝;作好安裝前的安全檢查工作,注意防滑以及鋼結構、桿件、支撐構架是否穩定,以保證施工安全和防止發生不測;在施工過程中,全部用手工工具安裝,臨時張拉工具和緊固材料、橡膠密封襯墊、夾板,以及安裝固定材料等包括金屬壓條、PVC密封襯墊、螺栓等物品,應根據安裝工作的需要有序擺放。螺栓、螺母、墊片等零件,要求裝在隨身準備的專用零件工具袋中,依序用于安裝過程;按適當間隔把膜邊與拉緊器夾板,根據膜材安裝安全的要求方向,固定于適當的臨時可靠位置;膜單元膜塊與鋼結構連接處的夾板、壓條等安裝固定后,即可拆除拉緊器、夾板等臨時張拉工具;在特殊部位和兩個單元膜塊連接縫隙的壓板處,應進行硅膠防水密封處理,以提高防水密封效果;根據圖紙設計要求,全面進行質量跟蹤和檢驗,以確保工程質量符合設計要求;在膜頂的安裝全過程,應充分注意對膜材表面的潔凈維護和清理;工程安裝工作全部結束后,拆除臨時設施,清除余料雜物,清掃施工現場。 
  二、膜結構的質量控制 
  膜體材質須經嚴格檢查和測試,符合設計要求,嚴禁使用不合格材料。膜體熱合加工前,熱合機(具)要處于良好狀態,并經試合檢驗,確認完好后,方可正式熱合加工。膜體加工完后,必須進行終結檢查,確認達到設計要求、滿足尺寸、公差、強度要求等規范,出廠合格率達到100%方能包裝發運。膜體包裝運輸及施工現場貯存中,必須妥善保護,不得臟污、破損、變形、確保完好無損。嚴格按施工工藝方案進行現場施工,施工工地環境、天氣條件必須保證施工質量和施工安全。鋼結構骨架安裝完后,進行綜合檢查,并提交驗收報告,其基準和相關尺寸、重要節點等要符合設計要求,與膜體接觸部位不得有尖棱、凸起。 
  三、膜結構工程的養護措施 
  PTFE膜材屬柔性材料,工程中已預受張拉力,在使用過程中不得劃傷、磨傷膜材料。一旦膜材料破損,必須及時修復,以防止破損擴散;PTFE膜材料不允許接觸大于800C的熱源,如火及燈具近距離照射等,燈具距離膜材須大于1.5米;工程所用膜材為進口膜材,在膜材的表面涂有自潔保護層,一般無需清洗。如要清洗則應使用中性清潔液,不得用如汽油等油性溶劑清洗,否則將損壞膜材料的自潔保護層,降低使用壽命;工程用所有緊固件如螺栓、索具、卸扣、錨具等連接件不得隨意轉動,應定期(三個月)檢查其使用狀況,若有松動,應予以擰緊加固;當風力預報大于8級時,應事先對此工程主要受力點、件(如主柱與地基的連接處;各鋼絲繩及其連接點;膜材與骨架的各連接點;所有緊固件等)進行抽查,如發現問題須馬上采取補救措施。8級以上大風以后,應再次進行檢查維護;所有外露金屬部件,根據銹蝕程度適時作防銹處理。 
  膜結構作為一種新興的構造物形式越來越多的出現大眾的視野之中,相比較于傳統構造物,膜結構具有自重較輕、成本低廉、施工周期短、空間跨度大、藝術效果強等優點,在這個強調個性化及環保理念的現代社會中膜結構建筑形式必將得到更加充分的開發和利用。

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