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摘要:本文简单介绍了膜结构施工流程,针对膜结构施工质量控制展开了深入的研究分析,发表了一些建议看法,希望可以对膜结构施工起到一定的参考和帮助作用,提高施工质量控制科学合理性。
关键词:膜结构;施工;质量控制
膜结构属于一种新的建筑结构形式,上世纪90年代引入我国。经过多年的发展目前国内已有四种根据建筑造型需求和支承条件不同形成的膜结构,分别为:①整体张拉式膜结构;②骨架支承式膜结构;③索系支承式膜结构;④空气支承式膜结构。
膜结构表面主要覆盖材料为膜材。膜材应根据建筑功能、膜结构所处环境和使用年限、膜结构承受的荷载以及建筑物防火要求选用不同类别的膜材。膜材的分类按织物基布纤维分类,可分为聚酯纤维类、玻璃纤维类、无基布纤维类。膜面通过柔性钢索绷紧,其结构体系具有一定的刚度和张力,能够实现对大跨度空间的有效覆盖。
在我国社会经济发展过程中,人们在建筑方面的要求越来越高,对膜结构建筑形式投入了非常大关注度。但是因为膜结构属于一种新的建筑结构形式,国内尚未有完善的施工规范,不同地区在施工安装过程中经常出现质量方面问题,必须要有施工质量控制措施作为保障,本文就此展开了研究分析。
1.膜结构施工流程
第一,钢构件、拉索、膜面的制作,这些构件的制作可以在工厂进行,不会占用施工工期;第二,脚手架搭设,脚手架的搭设需要在施工现场进行;第三,内受拉环安装,在地面组装后,选择脚手架合适位置搭设提升塔以及提升设备,使用提升设备将内受拉环提升至指定位置,临时固定在脚手架;第四,谷索、脊索安装,谷索、脊索等布置在内受拉环和上下受压钢环间,选择卷扬机和葫芦辅助安装,先保持拉索一端与构件相互连接,之后进行另一端的安装,安装过程中适当调长拉索,拉索的安装需要保持相互对称;第五,膜面安装,膜面安装前搭设脚手架平台,利用吊机将膜面放置在脚手架制定平台,展开连接并与周围构建固定,保持膜面安装顺序与拉索安装顺序一致,膜面展开后需要及时与周围构件相互固定;第六,拉索张拉,在完成膜面和拉索的安装后,需要张拉拉索,利用边锁、谷索和脊索等,在膜面和内受拉环建立预应力;第七,拆除脚手架,完成拉索张拉后,申请验收,验收通过后拆除脚手架,内受拉环如果能够完全脱离脚手架,可采取正常拆卸方式,如果内受拉环无法脱离脚手架,还需要采取对称、均匀落架方式,内受拉环脱离后,完成脚手架的拆除。
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2.膜结构的施工质量控制
2.1 钢结构施工质量控制
在前期设计过程中,应考虑由预应力施加后支承结构的形状会发生变化,钢管结构需应进行强度、刚度及稳定性验算。才能达到预应力完成后的设计形状。
在施工过程中,为了使钢构件稳定性得到保证,脚手架不能在膜面、拉索安装前拆除,同时采取相应措施,维持钢构件稳定。
膜面和拉索的施工质量很大程度上受到钢结构安装精度因素影响,如果未做好钢结构的安装,将非常容易导致膜面出现褶皱、受力不均等情况,拉索出现长度不足等问题,对膜面的形成产生严重影响。钢结构涂装质量不仅关系到钢结构的美观性和耐久性,同时还对整个膜面的整洁性有非常大影响,在钢结构涂装过程中必须要做好膜面质量控制,避免受到油漆污染,同时严格控制涂装质量。
2.2 拉索施工质量控制
拉索材料的选择必须要满足相关要求,紧密包裹拉索护层,保证在正常的运输和吊装施工过程中不会有松脱情况出现,同时保持护层外观的光滑性和平整性、拉索出厂前需要预张拉,避免存在残留应变,导致施工中产生松弛等情况。在拉索下料长度选择方面,需要对张拉和徐变伸长有充分考虑,在拉索与钢构件以及膜连接位置,还需要考虑二次张拉以及换索等因素。安装拉索前需要将表面的油污清除干净,安装过程中注意避免损坏膜面。按照对称、均匀等原则进行拉索张拉,完成张拉后,在索头节点板等位置补漆处理。如果拉索吨位过大,使用千斤顶辅助张拉。
2.3 膜面施工质量控制
在膜面制作运输方面,一个膜结构施工选择相同批次膜材,膜材需要有检测报告和质量保证书,表面不存在针孔、污渍和明显褶皱,同时不存在破损和断丝等情况,色泽外观一致。在膜面剪裁线布置方面,坚持美观、合理性原则,保持膜面与膜材径向受力相一致,膜面之间尽量选择搭接形式,对搭接的膜材热合处理。适当打磨膜材表面涂层,完成打磨后,检查热合位置强度,不能出现下降。膜材热合位置的抗拉强度需要保持在母材抗拉强度的80%以上,同时还需要保证膜材有足够防水性。热合缝保线条清晰、宽度一致,做好膜材周边加强位置的平整,不能出现破损和划伤。膜片剪裁厚度的尺寸偏差需要控制在2mm以内。在运输工具方面,需要适当铺设垫层,同时给予相应保护措施,避免膜面与运输工具之间有碰撞和移动情况出现。
在膜面安装方面,安装施工需要在钢结构和土建施工完成后进行,同时针对施工现场可能损伤膜材的物品采取针对性的安全防护措施。
膜材吊装前,需要先明确安装位置,同时给予针对性的防护措施,保证膜材不受到损伤和污染,吊装施工可选择夹板进行,安装过程中注意控制膜面以及临时夹板等出现断裂。膜面安装不能在温度低于4℃或者风力超过3级情况下进行。整个膜面安装需要保证连续性,钢构件与膜面连接位置给予相应防水措施,同时连接点做圆倒角处理,避免有毛刺和尖角等情况出现。在膜面张拉方面,利用张拉边锁和谷索方式将膜面张拉成型,整个膜面张拉施工需要分布展开,各个步骤之间的间隔需要控制在24h以上。完成张拉后对膜面外观进行检查,避免有褶皱、污迹等情况出现,同一个膜单元褶皱和污迹控制在2个以内,表面不能出现破损和划痕。同时做好膜面的排水和防水检查,可采取人工淋水试验等方式进行。
结束语
膜结构属于一种新的施工技术,当前国内缺乏施工标准和规范,又因为膜结构施工面积大,膜面存在较大起伏,很大程度上增加了施工难度,从钢结构施工、拉索施工以及膜面施工等方面出发,给予针对性的施工控制措施,取得理想的施工质量和效果。
参考文献:
[1]于德国,李光军,艾永,等.膜结构施工技术[J].施工技术,2015,(8):49-52.
[2]刘文锐,罗晓群.膜结构施工过程及节点分析[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2017,(2):215-219.
[3]《钢结构工程施工质量验收规范》 GB 50205
[4]《膜结构技术规程》(CECS158:2015)
论文作者:葛云君
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月下
论文发表时间:2018/9/27
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