李 紅 標(biāo)

(山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046011)

王莊煤礦北煤場(chǎng)封閉，建筑總面積14 276 m2，建筑總長(zhǎng)131.2 m，總寬121.5 m，建筑高度50 m，主體結(jié)構(gòu)形式為排架結(jié)構(gòu)，屋頂采用氣膜結(jié)構(gòu)型式。膜材采用白色PVDF建筑膜材，燃燒等級(jí)為B1級(jí)，規(guī)格等級(jí)為P5。斜向網(wǎng)狀鋼索系統(tǒng)采用外包白色PE鋼纜(直徑16PE19 mm)編織成網(wǎng)狀，將整個(gè)膜體包裹在其內(nèi)部?；A(chǔ)錨固系統(tǒng)采用氣膜建筑專用錨固件，采用L125×14(Q235鋼)承壓。膜材之間受力接縫采用熱合連接，膜單元之間采用夾板連接，膜材與混凝土擋墻采用角鋼直接承壓，在門系統(tǒng)和氣膜安裝檢查無(wú)誤形成密封空間后采用風(fēng)機(jī)進(jìn)行空氣支撐。

1 施工準(zhǔn)備

1.1 平整場(chǎng)地

因?yàn)槊簣?chǎng)存在高低差，另外在D膜位置有一條空中皮帶連廊，以連廊為中心點(diǎn)分為高低跨，高低相差約5 m，高跨位置到連廊最高點(diǎn)約23 m，低點(diǎn)到最高點(diǎn)約28 m。要求整個(gè)場(chǎng)地用煤回填到高跨標(biāo)高，壓實(shí)系數(shù)達(dá)到0.9。低跨位置煤堆需要堆到擋墻邊，利于膜材展開(kāi)拼接。

1.2 搭設(shè)腳手架

為了減少氣膜安裝時(shí)對(duì)皮帶走廊的荷載，在皮帶走廊下方搭設(shè)滿堂腳手架，滿堂腳手架的寬度12 m，長(zhǎng)度56 m，高度21.5 m。腳手架搭設(shè)選用φ48.0×3.0鋼管，立桿間距1.0 m，步距1.5 m(見(jiàn)圖1)。

為方便安裝工人對(duì)氣膜進(jìn)行固定，在擋墻四周搭設(shè)雙排腳手架，腳手架搭設(shè)選用φ48.0×3.0鋼管架體高度5 m，立桿縱橫向間距1.8 m，步距1.8 m。

1.3 膜保護(hù)措施

場(chǎng)地用塑料布覆蓋，膜拼接處需用粘結(jié)帶固定牢固，防止開(kāi)裂和滑移，防止地面對(duì)膜材表面造成磨損或污染。

組織人員將膜單元沿場(chǎng)地進(jìn)行拉展。在展開(kāi)過(guò)程中施工人員需帶鞋套，防止對(duì)膜體表面造成污染。

1.4 安裝前的檢查

1)氣膜煤棚工程施工前首先檢測(cè)基礎(chǔ)建筑的規(guī)格和要求是否達(dá)到膜體安裝的需求。

2)安裝氣膜煤棚前檢查膜體的出廠證書(shū)。

3)氣膜煤棚施工前，應(yīng)對(duì)膜體及零配件的出廠陳述、產(chǎn)品質(zhì)保書(shū)、檢測(cè)陳述以及品種、規(guī)格、色澤、數(shù)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

4)檢查風(fēng)機(jī)是否可以正常使用，以方便氣膜安裝后充氣支撐。

5)氣膜安裝前必須對(duì)預(yù)埋件及基礎(chǔ)上頂面進(jìn)行清理，預(yù)埋錨栓外露錨桿上包裹的保護(hù)膜需進(jìn)行拆除。

6)根據(jù)加工圖要求的長(zhǎng)度，同時(shí)核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錨栓間距長(zhǎng)度后按實(shí)際施工的間距長(zhǎng)度進(jìn)行切割，角鋼的孔距需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的預(yù)埋錨栓間距進(jìn)行打孔。

1.5 混凝土擋墻對(duì)拉絲孔洞封堵

采用水泥砂漿對(duì)擋墻上因安裝對(duì)拉絲留設(shè)的孔洞進(jìn)行封堵，保證擋墻的氣密性。

2 氣膜安裝工藝流程

2.1 連續(xù)氣密錨固系統(tǒng)施工

絲扣矯正清理→測(cè)量放線→密封件制作→膜片密封→密封測(cè)試調(diào)整→密封附屬件安裝。

2.2 門系統(tǒng)施工

應(yīng)急門安裝→汽車門安裝→門控制系統(tǒng)安裝→門系統(tǒng)調(diào)試→門系統(tǒng)密封→門系統(tǒng)成品保護(hù)。

2.3 膜、鋼網(wǎng)系統(tǒng)施工

膜片吊運(yùn)至指定位置→膜片包展開(kāi)→膜片連接→膜體與基礎(chǔ)固定連接→膜片吊運(yùn)至指定位置→鋼網(wǎng)分片包展開(kāi)→鋼網(wǎng)分片連接→鋼網(wǎng)鋪設(shè)→鋼網(wǎng)與密封系統(tǒng)固定連接。

2.4 充氣前子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試施工

子系統(tǒng)檢查→子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試→系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試結(jié)果確認(rèn)。

2.5 氣膜充氣成型施工

系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試結(jié)果合格→氣象環(huán)境適合氣膜充氣→試充氣→充氣→各系統(tǒng)監(jiān)控→調(diào)整→充氣到預(yù)定內(nèi)壓。

2.6 充氣后系統(tǒng)調(diào)試施工

軟門簾連接、室內(nèi)工序施工→膜內(nèi)壓測(cè)試調(diào)整→穩(wěn)定氣膜內(nèi)壓。

3 施工方法

3.1 連續(xù)氣密錨固系統(tǒng)施工

混凝土基礎(chǔ)表面應(yīng)無(wú)裂縫、空洞、露筋和掉角現(xiàn)象，并達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度。核對(duì)基礎(chǔ)軸線總長(zhǎng)度和總寬度，基礎(chǔ)預(yù)埋錨栓由土建施工方按施工圖要求進(jìn)行預(yù)埋，誤差需控制在規(guī)范范圍內(nèi)。

3.2 門系統(tǒng)施工

1)門洞口尺寸的核對(duì)。首先對(duì)所有門洞口尺寸進(jìn)行核對(duì)，誤差需控制在規(guī)范范圍內(nèi)。如出現(xiàn)誤差及時(shí)整改直至合格，方能進(jìn)行下步工序的施工。

2)洞口處預(yù)埋件核對(duì)。門洞口處預(yù)埋件核對(duì)：洞口處預(yù)埋件由土建單位按施工圖要求進(jìn)行預(yù)埋。預(yù)埋件若有漏埋現(xiàn)象可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行植筋，植筋的抗拉強(qiáng)度需滿足要求。

3)門安裝和密封。在對(duì)前兩道工序核對(duì)合格后，可以進(jìn)行門體的安裝及密封。門體上的保護(hù)膜安裝前不應(yīng)撕掉或損壞。門體在洞口處安裝就位后，調(diào)整門體垂直度、水平度后將門固定在墻體上。門固定后，對(duì)門與墻體之間的縫隙進(jìn)行填縫、表面密封處理。

應(yīng)急門外框需與混凝土結(jié)構(gòu)固定牢固，然后再進(jìn)行軟門簾與門體外框的連接。

應(yīng)急門在施工過(guò)程中可作臨時(shí)通道使用，氣膜充氣后嚴(yán)禁當(dāng)做進(jìn)出通道使用，非緊急情況下不可使用。

3.3 膜、鋼網(wǎng)系統(tǒng)施工

1)膜材根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況；將膜材分為A，B，C，D 4片膜材拼接，膜在加工廠制作打包約成3 m×3 m方形由專車運(yùn)到項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。

2)先將C，D兩片膜材運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)指定位置，將C，D膜展開(kāi)拼接(包括拼接縫隙、角鋼壓膜)，因?yàn)槟て唇有枰空归_(kāi)，D膜有1/3位置被煤倉(cāng)阻礙，C，D膜需要從中心點(diǎn)雙向打包，先展開(kāi)擋墻方向及拼接，完成后反向擋墻位置展開(kāi)，拼接完成后開(kāi)始吊裝，C，D膜拼接采用夾板連接，先展開(kāi)C，D膜到擋墻部分進(jìn)行拼接，拼接完后向擋墻相反方向展開(kāi)及拼接剩余部分。

待拼接完成后開(kāi)始吊裝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)平面尺寸，最長(zhǎng)處膜長(zhǎng)70 m、中間處60 m、端部長(zhǎng)約37 m，吊車趴桿吊重經(jīng)過(guò)模擬計(jì)算，需要3臺(tái)160 t吊車吊裝，吊車起重量均不超過(guò)該工況下允許起重量的70%。滿足起吊要求。

3)當(dāng)起吊高度達(dá)到要求后，吊車開(kāi)始再度仰臂慢慢收桿，C膜利用卷?yè)P(yáng)機(jī)輔助展膜，待D膜材整體拉直后開(kāi)始拋物線在連廊到擋墻做輔助安全繩防止膜拋物線過(guò)多；然后開(kāi)始慢慢下鉤及仰臂防止膜材向擋墻方向滑落。配合卷?yè)P(yáng)機(jī)將C膜膜材輔助拉過(guò)去，當(dāng)膜材跨越空中皮帶連廊落地后即安排專業(yè)人員拆除吊裝的夾具及弧形吊梁(見(jiàn)圖2)。

4)C，D膜安裝完后開(kāi)始展開(kāi)拼接A，B膜，A，B膜展開(kāi)直接采用卷?yè)P(yáng)機(jī)展膜，展開(kāi)后進(jìn)行A，B，C，D膜拼接，拼接采用夾板連接。

5)待A，B，C，D全部膜材拼接安裝完成，派專人檢查四周、膜片連接情況。在膜拼接完后再安裝鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

6)鋼網(wǎng)的展開(kāi)和安裝。鋼網(wǎng)的展開(kāi)和安裝與膜體的展開(kāi)和安裝施工方法類似，膜體上方對(duì)應(yīng)放置鋼網(wǎng)單元的位置處墊放保護(hù)墊。鋼網(wǎng)單元吊裝到打包圖要求放置的位置并調(diào)整好鋼網(wǎng)展開(kāi)對(duì)應(yīng)的方位，人工展開(kāi)。須對(duì)展開(kāi)后的鋼網(wǎng)單元進(jìn)行檢查，要求鋼網(wǎng)無(wú)纏繞無(wú)打結(jié)，然后采用鋼網(wǎng)連接板對(duì)鋼網(wǎng)單元進(jìn)行拼接。最后固定基礎(chǔ)四周密封錨固處位置的鋼網(wǎng)滑輪，并確?；喬幍匿摼W(wǎng)都被卡在滑輪擋板內(nèi)側(cè)，并連接固定好滑輪螺母。

3.4 氣膜充氣

充氣是整個(gè)安裝過(guò)程中最重要的一步，氣膜安裝前已經(jīng)根據(jù)圖紙要求安裝了12臺(tái)風(fēng)機(jī)，送風(fēng)量每小時(shí)5萬(wàn)m3。在前面所有工作都已完成且檢查合格后才能開(kāi)始充氣。

充氣前注意事項(xiàng)說(shuō)明如下：

1)再次檢查膜和鋼網(wǎng)單元的拼接，門體外框架與膜體的連接。

2)設(shè)備已安裝調(diào)試完畢，并再次檢查確認(rèn)運(yùn)行情況。

3)充氣時(shí)要求當(dāng)日天氣預(yù)告無(wú)雨雪，風(fēng)速小于20 km/h，并且充氣時(shí)持續(xù)8 h內(nèi)風(fēng)速無(wú)較大變化。

4)充氣一般選擇在一天的早上開(kāi)始進(jìn)行，這樣可以更好的控制氣膜充氣的過(guò)程，若在充氣過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

5)將風(fēng)機(jī)置于“ON 開(kāi)啟”位置，仔細(xì)觀察氣膜內(nèi)部壓力的變化，并及時(shí)巡視周邊，確保膜體在充氣過(guò)程中各個(gè)部位的均勻性，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

6)當(dāng)氣膜內(nèi)部壓力達(dá)到80 Pa時(shí)，停止充氣，保持現(xiàn)有狀態(tài)。施工人員需對(duì)所有的錨固系統(tǒng)、鋼纜系統(tǒng)、門體軟連接等進(jìn)行再次檢查和調(diào)整。若有漏氣現(xiàn)象馬上采取密封措施，確保膜體充氣過(guò)程順利進(jìn)行。

7)調(diào)整好鋼網(wǎng)和膜體外形后可將氣膜內(nèi)部壓力調(diào)整到150 Pa～200 Pa并維持這一壓力值2 d～3 d，最后根據(jù)氣膜壓力設(shè)計(jì)要求將壓力按要求調(diào)整相對(duì)應(yīng)的壓力值范圍。

4 維護(hù)保養(yǎng)

1)膜結(jié)構(gòu)工程的維護(hù)和保養(yǎng)應(yīng)按維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)進(jìn)行，使用單位應(yīng)根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)建立健全維護(hù)保養(yǎng)制度。

2)對(duì)空氣支承式膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)和保養(yǎng)，應(yīng)按設(shè)備及控制系統(tǒng)操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)由專業(yè)人員或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專職人員進(jìn)行。

3)工程竣工后的一年內(nèi)，制作安裝單位應(yīng)對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行至少1次常規(guī)檢查和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)膜面異常時(shí)應(yīng)采取預(yù)張力補(bǔ)強(qiáng)或其他措施，連接件如有松動(dòng)，應(yīng)重新加固。

4)每年雨季、冬季前應(yīng)對(duì)膜面進(jìn)行檢查，清理，保持膜面排水系統(tǒng)暢通。需荷載較大地區(qū)宜有必要的除雪應(yīng)急措施。

5)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的主要檢查項(xiàng)目應(yīng)包括：膜面有無(wú)較大變形，膜面是否因預(yù)張力損失較大而松弛，膜面是否局部撕裂，膜材涂層是否剝離等。

6)在強(qiáng)風(fēng)，冰暴、暴雨和大雪等惡劣天氣過(guò)程中及過(guò)程后，應(yīng)及時(shí)檢查結(jié)構(gòu)建筑物有無(wú)異?，F(xiàn)象并采取必要的指施。

7)空氣支承式結(jié)構(gòu)應(yīng)至少每月檢查1次。

5 驗(yàn)收要求

1)膜材經(jīng)/緯向極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)：7 000/7 300 N/5 cm，厚度不低于1 mm，重量不小于1 000 g/m2。2)膜體外觀質(zhì)量應(yīng)無(wú)破損、無(wú)明顯折痕、無(wú)難于清除的污垢及無(wú)顯著色差。3)膜體上所有的拼縫及結(jié)合處無(wú)裂縫、無(wú)分離剝落及無(wú)顯著褶皺。4)螺栓、墊圈及鋁合金、不銹鋼壓條無(wú)拉傷和銹蝕。5)索、錨具無(wú)涂層損壞及銹蝕，纜繩無(wú)污損。6)氣膜煤棚膜的堅(jiān)固夾板在裝置前必須倒角打磨平整，不應(yīng)有銳角邊。螺栓不應(yīng)有飛刺。所有與膜體接觸的金屬件不應(yīng)有尖銳鋒芒。膜面打開(kāi)時(shí)，應(yīng)采納有效的保護(hù)措施以保護(hù)膜材不受損傷。

6 結(jié)語(yǔ)

氣承式膜結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)還算是一種比較新穎的結(jié)構(gòu)形式，大家對(duì)這種結(jié)構(gòu)還不是非常熟悉，本文結(jié)合工程實(shí)例,介紹了氣承式膜結(jié)構(gòu)門系統(tǒng)與鋼網(wǎng)系統(tǒng)施工、氣膜充氣、維護(hù)保養(yǎng)等施工工藝操作要點(diǎn),可供廣大工程技術(shù)人員在類似工程中參考。