CN111188440B - 一种etfe膜结构幕墙安装施工方法 - Google Patents

一种etfe膜结构幕墙安装施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，具体包括如下步骤：S1、完成施工准备后，在建筑的主体结构或二次钢结构上完成支撑膜结构的钢支架预埋和安装，并在钢支架用于支撑ETFE膜片的连接板上精确放样取孔及安装不锈钢螺栓；S2、在展膜场地上铺设PVC保护膜或彩条布形成展膜平台，将ETFE膜片在展膜平台展开，在膜边安装铝合金夹具；S3、利用牵引装置将展膜平台上的ETFE膜片整体提升，靠近钢支架支撑ETFE膜片的连接板；S4、拉设防风绳网并对ETFE膜片周边进行临时固定；S5、对ETFE膜片进行张拉调整，将固定在ETFE膜片的铝合金夹具通过安装在连接板上的不锈钢螺栓固定在钢支架上，使得ETFE膜片的各膜边与钢支架固定；S6、送风管安装并充气调试，组织合格验收。

Description

一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法
技术领域
本发明涉及一种EFTE膜结构幕墙安装施工方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的外围而使整栋建筑达到美观，多功能而又安全的外墙工法，简言之，就是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙由面板与支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙。目前，传统大型场馆类幕墙多为玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙等，这些种类幕墙的施工方法传统、施工周期冗长、效率低下、后期清洁维修难度极大、安全文明施工费用、措施费用以及人工成本高昂等系列问题都极大困扰着相关各方。在未来的建筑领域，费用高、周期长且危险性大的施工都将被逐渐淘汰，可持续发展、绿色低碳、节能环保、安全生产、快速建造等要素将成为衡量建筑企业能否满足社会发展新常态要求的关键，甚至直接决定了建筑企业未来的生存空间及发展趋势，所以企业必须不断提升自身的设计优化和施工创新水平。
ETFE为乙烯-四氟乙烯共聚物，ETFE膜结构具有重量轻、透光率高、自洁性好、抗化学性强、机械强度高以及耐候性、耐热性、耐燃性好等特点，膜材厚度通常在0.05～0.25mm，是一种可用于建筑围护系统中的新型建筑薄膜材料。ETFE膜结构幕墙通常是将两层或三层膜材“焊接”在一起，运送到工地，然后充气使它们膨胀成气枕，依靠内压抵抗外部荷载，以此形成整体性良好的幕墙系统。
现有的ETFE膜结构幕墙安装施工方法，基本通过搭设落地式脚手架进行幕墙施工，由于ETFE膜结构特殊的性质，在施工过程中就可能存在以下的问题：1、ETFE膜在安装过程种容易被脚手架划伤破坏，造成不必要的返工及施工损耗，施工质量受到影响；2、安装过程中需要搭设幕墙安装施工架体及使用大型吊装机械设备，施工费用及人工成本高，且具有一定的危险性。
发明内容
为了克服现有技术的问题，本发明提供一种ETFE膜结构幕墙施工方法，将外墙分割为若干施工段同步独立施工，以少量人工辅以卷扬机牵引整体提升吊装的方式进行，同时采用适合ETFE膜结构的新的节点固定工艺，节省工期、极大程度确保施工质量且安全性高，具有更加良好的社会效益和经济效益。
本发明的技术方案如下：
一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，具体包括如下步骤：
S1、钢支架安装，放样取孔及安装不锈钢螺栓：完成施工准备后，在建筑的主体结构或二次钢结构上完成支撑膜结构的钢支架预埋和安装，并在钢支架用于支撑ETFE膜片的连接板上精确放样取孔及安装不锈钢螺栓；
S2、ETFE膜片在展膜平台展开：整平场地，在展膜场地上铺设PVC保护膜或彩条布形成展膜平台，将ETFE膜片在展膜平台展开，在膜边安装铝合金夹具；
S3、EFTE膜片整体提升就位：利用牵引装置，将展膜平台上的ETFE膜片整体提升，靠近钢支架支撑ETFE膜片的连接板处于准备位置；
S4、拉设防风绳网并对ETFE膜片周边进行临时固定；
S5、ETFE膜片张拉调整固定：临时固定后对ETFE膜片进行张拉调整，将固定在ETFE膜片的铝合金夹具通过安装在连接板上的不锈钢螺栓固定在钢支架上，使得ETFE膜片的各膜边与钢支架固定，进而完成膜结构幕墙的安装；
S6、送风管安装并充气调试，组织合格验收。
进一步地，所述ETFE膜片为膜结构形式为充气的ETFE气枕。
进一步地，所述步骤S3牵引装置包括固定在需要安装ETFE膜片的主体结构或二次钢结构钢梁上的左右两滑轮、滑动套接在滑轮上的牵引钢丝绳以及卷扬机；所述牵引钢丝绳的一端通过临时夹板与ETFE膜片相连，另一端穿过滑轮后与卷扬机相连。
进一步地，在所述步骤S3牵引的过程中，在ETFE膜片的底部两侧设置下拉缆绳用于人工固定ETFE膜片。
进一步地，所述步骤S4中防风绳网横向且上下平行拉设，每隔3米至少拉设一道防风压绳。
进一步地，所述步骤S5中ETFE膜片张拉调整固定的具体操作步骤如下：
A1、通过张拉专用紧线器先对ETFE膜片的四个角部进行对称拉紧，再对ETFE膜片的四边进行对称拉紧，多次反复后完成张拉调整；
A2、在墙面顶圈靠近ETFE膜片上膜边的弧形处固定角钢支架，将设置在ETFE膜片的顶部膜边的铝合金夹具与设置在顶部的角钢支架上的不锈钢螺栓连接进而固定顶部膜边节点；
A3、在墙面底圈靠近ETFE膜片下膜边的弧形处固定角钢支架，将设置在ETFE膜片的底部膜边的铝合金夹具与设置在底部的角钢支架上的不锈钢螺栓连接进而固定底部膜边节点；
A4、将固定在ETFE膜片侧膜边的铝合金夹具与设置钢支架的竖向槽钢支架上的不锈钢螺栓连接，同时防风绳网中的防风压绳与钢支架的连接板连接端头利用铝压制环进行固定；
A5、顶部膜边节点、底部膜边节点和竖向膜边节点固定后完成ETFE膜片安装，ETFE膜片安装达到受力要求后，按照设计设定气压，对ETFE膜片进行充气，使其中的膜面达到设计的内张力。
进一步地，位于ETFE膜片上膜边的墙面顶圈延伸向下弯曲形成用于反坡流水的弧形铝板，位于ETFE膜片下膜边的墙面底圈延伸向上弯曲形成用于反坡流水的弧形铝板。
进一步地，ETFE膜片上膜边与顶部的角钢支架的接触位置、ETFE膜片下膜边与底部的角钢支架接触位置以及ETFE膜片侧膜边与竖向槽钢支架接触位置均设置有橡胶垫。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明中ETFE膜结构幕墙的安装施工采用少量人工辅以卷扬机牵引整体提升吊装的方式，不需要像传统幕墙搭设落地式钢管操作架及使用大型吊装机械设备，较传统施工方法能够节省措施费用及相关人工成本至少40%，同时能够有效规避膜结构在安装过程中被钢管操作架划伤破坏的风险，避免不必要的返工及施工损耗，极大程度确保施工质量；另一方面，利用本发明的安装施工方法进行ETFE膜结构幕墙的安装能够及时根据工期需要和现场劳动力配置情况将建筑外墙分割为若干施工段同步独立施工，避免了大量交叉作业，施工时间灵活高效，较传统施工方法节约工期至少30%。
2、本发明提供的ETFE膜结构幕墙安装施工方法中对ETFE膜片的各膜边采用了型的节点固定工艺，同时由于ETFE膜结构幕墙难燃的特性，可以确保施工现场无动火作业及无火灾隐患产生，膜结构安装施工现场低噪音、少烟尘、无污染。
3、本发明通过对ETFE膜结构的施工设计优化以及精细化施工管理，使ETFE膜结构幕墙充分发挥出高透节能、保温隔热、密封性及耐久性良好、膜表面自清洁功能强大等系列优势，为后期膜结构检修及回收再利用提供极大便利，绿色低碳、节能环保使工程真正做到了可持续发展。
附图说明
图1为本发明的施工方法流程图；
图2为本发明中ETFE膜结构整体提升吊装工艺原理示意图；
图3为本发明中防风压绳网设置示意图；
图4为本发明中ETFE膜片上膜边节点固定原理示意图；
图5为本发明中ETFE膜片下膜边节点固定原理示意图；
图6为本发明中ETFE膜片侧膜边节点固定原理示意图。
图中附图标记表示为：
1、钢支架；11、连接板；12、角钢支架；13、竖向槽钢支架；14、橡胶垫；2、ETFE膜片；21、缆绳；3、不锈钢螺栓；4、铝合金夹具；5、防风绳网；51、防风压绳；52、铝制压环；61、滑轮；62、牵引钢丝绳；63、卷扬机；64、临时夹板；7、弧形铝板。
具体实施方式
参见图1至图6，一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，具体包括如下步骤：
S1、钢支架1安装，放样取孔及安装不锈钢螺栓3：完成施工准备后，在建筑的主体结构或二次钢结构上完成支撑膜结构的钢支架1预埋和安装，并在钢支架1的支撑ETFE膜片2的连接板11上精确放样取孔及安装不锈钢螺栓3；
S2、ETFE膜片2在展膜平台展开：整平场地，根据膜面安装部位确认相同编号的ETFE膜片2；在展膜场地上铺设PVC保护膜或彩条布形成展膜平台，将ETFE膜片2按照捆包方向在展膜平台展开，ETFE膜片2展开应在当天风力不大于5级且非大雨天的情况下进行，在膜边安装铝合金夹具4；在ETFE膜片2展开前，应再次对二次构件与ETFE膜片2接触表面上进行检查，应保证清洁、无污物，并保证无尖锐毛刺，以免造成ETFE膜片2的损坏或污染，ETFE膜片2展开后需立即进行膜边缘铝合金夹具4的安装；
S3、EFTE膜片2整体提升就位：利用牵引装置，将展膜平台上的ETFE膜片2整体提升，靠近钢支架1支撑ETFE膜片2的连接板11处于准备位置；所述牵引装置包括固定在需要安装ETFE膜片2的主体结构或二次钢结构钢梁上的左右两滑轮61、滑动套接在滑轮61上的牵引钢丝绳62以及卷扬机63；所述牵引钢丝绳62的一端通过临时夹板64与ETFE膜片2相连，另一端穿过滑轮61后与卷扬机63相连；在ETFE膜片2的底部两侧设置缆绳21用于人工固定ETFE膜片；卷扬机牵引钢丝绳将ETFE膜片匀速提升，在提升过程中，人工下拉设置在ETFE膜片2底部两侧的缆绳21，对ETFE膜片2进行下拉保护，避免ETFE膜片2在整体提升过程中招风摆动，被主体结构或二次钢结构划伤破坏；
S4、拉设防风绳网5并对ETFE膜片2周边进行临时固定；所述防风绳网5横向且彼此平行拉设，每隔3米至少拉设一道防风压绳51；ETFE膜片2吊装就位后立即采取临时固定措施，对ETFE膜片2周边进行临时固定同时将防风压绳51固定在ETFE膜片2外表面，以免突发恶劣天气对膜造成破坏，产生不必要的损失；
S5、ETFE膜片2张拉调整固定：临时固定ETFE膜片2后对ETFE膜片2进行张拉调整3-4次，将固定在ETFE膜片2的铝合金夹具4通过安装在连接板11上的不锈钢螺栓3固定在钢支架1上，使得ETFE膜片2的各膜边与钢支架1的固定，进而完成膜结构幕墙的安装；
S6、送风管安装并充气调试，组织合格验收。
进一步地，所述ETFE膜片2为膜结构形式为充气的ETFE气枕，。
进一步地，所述步骤S5中ETFE膜片2张拉调整固定的具体操作步骤如下：
A1、将ETFE膜片2牵引到距离最终位置180-210cm处时，将牵引钢丝绳62、临时夹板64拆除，通过张拉专用紧线器先对ETFE膜片2的四个角部进行对称拉紧，再对ETFE膜片2的四边进行对称拉紧，多次反复后完成张拉调整；
A2、在墙面顶圈靠近ETFE膜片2上膜边的弧形处固定角钢支架12，将设置在ETFE膜片2的顶部膜边的铝合金夹具4与设置在顶部的角钢支架12上的不锈钢螺栓3连接进而固定顶部膜边节点；
A3、在墙面底圈靠近ETFE膜片2下膜边的弧形处固定角钢支架12，将设置在ETFE膜片2的底部膜边的铝合金夹具4与设置在底部的角钢支架12上的不锈钢螺栓3连接进而固定底部膜边节点；
A4、将固定在ETFE膜片2侧膜边的铝合金夹具4与设置钢支架1的竖向槽钢支架13上的不锈钢螺栓3连接，同时防风绳网5中的防风压绳51与钢支架1的连接板11连接端头利用铝压制环52进行固定；
A5、顶部膜边节点、底部膜边节点和竖向膜边节点固定后完成ETFE膜片2安装，ETFE膜片2安装达到受力要求后，按照设计设定气压，对ETFE膜片2进行充气，使其中的膜面达到设计的内张力，从而是整个膜结构达到受力要求。
进一步地，位于ETFE膜片2上膜边的墙面顶圈延伸向下弯曲形成用于反坡流水的弧形铝板7，位于ETFE膜片2下膜边的墙面底圈延伸向上弯曲形成用于反坡流水的弧形铝板7，弧形挡板7用于引导雨水的流向，避免在膜结构安装施工期间由于雨水造成的ETFE膜片的损坏。
进一步地，ETFE膜片2上膜边与顶部的角钢支架12的接触位置、ETFE膜片2下膜边与底部的角钢支架12接触位置以及ETFE膜片2侧膜边与竖向槽钢支架13接触位置均设置有橡胶垫14，橡胶垫14能够避免膜材损伤。
在主体膜结构安装完成后，应及时进行送风管及充气设备的安装和调试工作，确保已安装完成的膜结构中每一ETFE膜片2达到设计气压值，避免成品膜结构幕墙收到极端天气影响而遭到破坏，最后需要进行膜结构的收边装饰及打胶确保幕墙整体密闭性及保温隔热效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1、钢支架(1)安装，放样取孔及安装不锈钢螺栓(3)：完成施工准备后，在建筑的主体结构或二次钢结构上完成支撑膜结构的钢支架(1)预埋和安装，并在钢支架(1)用于支撑ETFE膜片(2)的连接板(11)上精确放样取孔及安装不锈钢螺栓(3)；
S2、ETFE膜片(2)在展膜平台展开：整平场地，在展膜场地上铺设PVC保护膜或彩条布形成展膜平台，将ETFE膜片(2)在展膜平台展开，在膜边安装铝合金夹具(4)；
S3、EFTE膜片(2)整体提升就位：利用牵引装置，将展膜平台上的ETFE膜片(2)整体提升，靠近钢支架(1)支撑ETFE膜片(2)的连接板(11)处于准备位置；
S4、拉设防风绳网(5)并对ETFE膜片(2)周边进行临时固定；
S5、ETFE膜片(2)张拉调整固定：临时固定后对ETFE膜片(2)进行张拉调整，将固定在ETFE膜片(2)的铝合金夹具(4)通过安装在连接板(11)上的不锈钢螺栓(3)固定在钢支架(1)上，使得ETFE膜片(2)的各膜边与钢支架(1)固定，进而完成膜结构幕墙的安装；
S6、送风管安装并充气调试，组织合格验收；
其中，所述ETFE膜片(2)张拉调整固定的具体操作步骤如下：
A1、通过张拉专用紧线器先对ETFE膜片(2)的四个角部进行对称拉紧，再对ETFE膜片(2)的四边进行对称拉紧，多次反复后完成张拉调整；
A2、在墙面顶圈靠近ETFE膜片(2)上膜边的弧形处固定角钢支架(12)，将设置在ETFE膜片(2)的顶部膜边的铝合金夹具(4)与设置在顶部的角钢支架(12)上的不锈钢螺栓(3)连接进而固定顶部膜边节点；
A3、在墙面底圈靠近ETFE膜片(2)下膜边的弧形处固定角钢支架(12)，将设置在ETFE膜片(2)的底部膜边的铝合金夹具(4)与设置在底部的角钢支架(12)上的不锈钢螺栓(3)连接进而固定底部膜边节点；
A4、将固定在ETFE膜片(2)侧膜边的铝合金夹具(4)与设置钢支架(1)的竖向槽钢支架(13)上的不锈钢螺栓(3)连接，同时防风绳网(5)中的防风压绳(51)与钢支架(1)的连接板(11)连接端头利用铝压制环(52)进行固定；
A5、顶部膜边节点、底部膜边节点和竖向膜边节点固定后完成ETFE膜片(2)安装，ETFE膜片(2)安装达到受力要求后，按照设计设定气压，对ETFE膜片(2)进行充气，使其中的膜面达到设计的内张力。
2.如权利要求1所述的一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于：所述ETFE膜片(2)为膜结构形式为充气的ETFE气枕。
3.如权利要求2所述的一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于：所述步骤S3牵引装置包括固定在需要安装ETFE膜片(2)的主体结构或二次钢结构钢梁上的左右两滑轮(61)、滑动套接在滑轮(61)上的牵引钢丝绳(62)以及卷扬机(63)；所述牵引钢丝绳(62)的一端通过临时夹板(64)与ETFE膜片(2)相连，另一端穿过滑轮(61)后与卷扬机(63)相连。
4.如权利要求3所述的一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于：在所述步骤S3牵引的过程中，在ETFE膜片(2)的底部两侧设置下拉缆绳(21)用于人工固定ETFE膜片(2)。
5.如权利要求2所述的一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于：所述步骤S4中防风绳网(5)横向且上下平行拉设，每隔3米至少拉设一道防风压绳(51)。
6.如权利要求5所述的一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于：位于ETFE膜片(2)上膜边的墙面顶圈延伸向下弯曲形成用于反坡流水的弧形铝板(7)，位于ETFE膜片(2)下膜边的墙面底圈延伸向上弯曲形成用于反坡流水的弧形铝板(7)。
7.如权利要求6所述的一种ETFE膜结构幕墙安装施工方法，其特征在于：ETFE膜片(2)上膜边与顶部的角钢支架(12)的接触位置、ETFE膜片(2)下膜边与底部的角钢支架(12)接触位置以及ETFE膜片(2)侧膜边与竖向槽钢支架(13)接触位置均设置有橡胶垫(14)。
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