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膜結(jié)構(gòu)的加工制作與施工（一）

　　本文主要對空間膜結(jié)構(gòu)的加工制作、安裝、張拉等過程中的注意事項和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，總結(jié)了施工中需要注意的一些問題，供廣大技術(shù)人員討論參考。

　　膜結(jié)構(gòu)是一種由高強薄膜材料及加強構(gòu)件（鋼結(jié)構(gòu)或拉索）通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，可作為覆蓋結(jié)構(gòu)并能承受一定的外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)以良好的自潔性、隔熱性以及高強耐久、造型新穎、自重輕等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于各類休閑小品、輕型大跨度無柱空間或輕型屋蓋建筑結(jié)構(gòu)。由于膜結(jié)構(gòu)是張力結(jié)構(gòu)的一種，只有在一定的張力作用下，膜結(jié)構(gòu)才有一定的形狀和剛度，因而膜結(jié)構(gòu)建筑表現(xiàn)了力的平衡美，是一種受力最為合理的結(jié)構(gòu)形式。采用輕質(zhì)膜材，同時輔以柔性拉索、輕型鋼桁架的結(jié)構(gòu)形式，可以很好地達(dá)到大跨度、覆蓋大空間的目的。

　　一、施工前的準(zhǔn)備工作

　　工程的施工過程是由業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、質(zhì)檢等多個單位多個部門共同合作完成的，如何協(xié)調(diào)組織各方的工作和管理，是能否保證工期與施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。因此，為了保證這些目標(biāo)的實現(xiàn)，應(yīng)注意以下幾點，確保將各方面的工作協(xié)調(diào)好：

　　第一，制定設(shè)計圖紙交底、安裝與設(shè)計的配合等會審制度。施工單位的項目部應(yīng)組織有關(guān)技術(shù)人員配合設(shè)計，充分考慮設(shè)計與施工整體安裝方案的匹配，參加業(yè)主組織的圖紙交底會審等協(xié)調(diào)工作。

　　第二，建立例會制度。應(yīng)定時召開業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理等多方參加的例會，商討工程施工和配合情況。

　　第三，制定專題討論會。對施工中的重大技術(shù)問題，各方的有關(guān)人員應(yīng)集中在一起，共同商量解決。

　　第四，由于膜工程的施工技術(shù)質(zhì)量要求高，故需選擇技術(shù)熟練、責(zé)任心強，有經(jīng)驗的施工員、班組長組織各項工作，并簽定施工組承包范圍、質(zhì)量技術(shù)要求、工期進(jìn)度、安全指標(biāo)等責(zé)任書。根據(jù)工程需要，勞動力要合理調(diào)配，杜絕窩工現(xiàn)象。

　　二、建筑材料的加工制作過程

　　（一）鋼結(jié)構(gòu)的加工制作

　　膜結(jié)構(gòu)工程中，主要的建筑材料就是鋼材和膜材。對于鋼結(jié)構(gòu)，其主要加工流程包括：進(jìn)料→開料→檢驗→拼裝焊接→除銹→編號包裝→出廠。其中注意事項有：

　　1.材料必須有材質(zhì)合格證書。

　　2.根據(jù)設(shè)計人員所計算的每種桿件的下料長度、桿件規(guī)格進(jìn)行分類堆放，以便于下一步施工。

　　3.根據(jù)鋼管的相貫尺寸，考慮壁厚和坡口的影響，利用自動切割機自動切割相貫線。

　　4.在焊接過程中，為了盡量減少節(jié)點處應(yīng)力集中的不良影響，支管與主管的連接焊縫應(yīng)全周連續(xù)焊接并平滑過渡，若主管出現(xiàn)對接焊縫時，營口應(yīng)刨坡口以確保焊縫焊透。

　　5.由質(zhì)檢專業(yè)人員對焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢驗，若發(fā)現(xiàn)有不合格的焊縫，應(yīng)作記號，并及時通知焊工進(jìn)行返工。

　　6.主桁架與次桁架要進(jìn)行預(yù)拼，組成一個單元組，并且編號。

　　7.對構(gòu)件表面進(jìn)行干噴砂除銹處理，等級，刷二遍油性防銹底漆，再涂表面面漆。

　　（二）膜結(jié)構(gòu)的加工制作

　　膜材的主要加工流程包括：進(jìn)料→檢驗?zāi)げ?rarr;膜片下料、編號→膜片編排放樣→膜片初粘→駁接→包裝。由于膜材的裁剪、包裝過程都較為復(fù)雜，各種角度變化較多，且加工精度要求非常高，所以在制作過程中要加強質(zhì)量管理，保證制作精度。加工時的注意事項有：

　　1.膜材經(jīng)檢驗后要運進(jìn)已除塵的清潔車間。在下料區(qū)、編排放樣區(qū)、駁接區(qū)及三個區(qū)的連接處鋪上柔質(zhì)的板膠，避免膜片直接接觸地面，防止磨損或者弄臟膜材。進(jìn)入車間的人員必須穿潔凈的衣服，換上車間專用的柔軟拖鞋或只穿襪子。

　　2.抽樣取20組膜片和背貼條樣品，采用60mm寬的駁接刀，確定4組不同的駁接溫度、電流、壓刀時間，駁接好后進(jìn)行雙向拉斷試驗，獲取最佳受力和外觀的駁接數(shù)據(jù)，填好確定的數(shù)據(jù)貼在駁接機上，膜片駁接按此表數(shù)據(jù)進(jìn)行駁接。其中熱熔合方案應(yīng)根據(jù)排水方向和膜片連接節(jié)點確定。在正式熱合加工前，要進(jìn)行焊接試驗，確保焊接處強度不低于母材強度。

　　3.膜片下料按順序要經(jīng)三道程序：讀取裁剪設(shè)計的坐標(biāo)，取點；復(fù)核坐標(biāo)，劃下料線；復(fù)檢坐標(biāo)，落刀下料。然后貼上編號標(biāo)簽，抬到放樣區(qū)。

　　由于索膜結(jié)構(gòu)通常均為空間曲面，裁剪就是用平面膜材表示空間曲面。這種用平面膜材擬合空間曲面的方法必然存在誤差，所以裁剪人員在膜材裁剪加工過程中加入一些補救措施是相當(dāng)必要的。對已裁剪的膜片要分別進(jìn)行尺寸復(fù)測和編號，并詳細(xì)紀(jì)錄實測偏差值。裁剪作業(yè)過程中應(yīng)盡量避免膜體折疊和彎曲，以免膜體產(chǎn)生彎曲和折疊損傷而使膜面褶皺，影響建筑美觀。

　　4.在放樣區(qū)，對已完成下料的膜單元的所有膜片進(jìn)行放樣，核對無誤后劃騎縫線。擦拭駁接縫的膜和背貼條時要用柔軟的棉質(zhì)布。

　　5.上駁接機時，背貼條設(shè)在膜的下底面，膜片與駁接刀對中后，壓平壓穩(wěn)膜片，使膜片在高頻駁接過程中不產(chǎn)生移動。

　　6.超重的膜單元，駁接時再細(xì)分，最后駁接縫用小型起重車搬移膜塊，折疊包裝。在包裝前，應(yīng)根據(jù)膜體特性、施工方案等確定完善的包裝方案。如聚四氟乙烯為涂層的是玻璃纖維為基層的膜材料可以以卷的方式包裝，其中卷芯直徑不得小于100mm；對于無法卷成筒的膜體可以在膜體內(nèi)襯填軟質(zhì)填充物，然后折疊包裝。包裝完成后，在膜體外包裝上標(biāo)記包裝內(nèi)容、使用部位及膜體折疊與展開方向。