張拉膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

趙寶玉

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024)

隨著社會(huì)發(fā)展，膜結(jié)構(gòu)建筑越來越多，張拉膜結(jié)構(gòu)，由于它具有成本低、施工方便、耐久性強(qiáng)、建筑物美觀等特點(diǎn)，近年來在大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會(huì)場、購物中心等的應(yīng)用越來越廣，已成為這些建筑的主要形式。

1 工程概況

柳林縣新高中膜結(jié)構(gòu)體育場看臺(tái)主體為1層，建筑高度為9.350 m，總建筑面積為201.24 m2，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分A，B，C 三段，結(jié)構(gòu)體系均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，A，B，C三段均為柱下條形基礎(chǔ)，其中B段看臺(tái)設(shè)有主席臺(tái)，主席臺(tái)平面尺寸為23 400 mm×8 600 mm，分為三跨，每跨跨度為7 800 mm，三跨屋面全部為膜結(jié)構(gòu)體系。

2 技術(shù)特點(diǎn)

1)張拉膜結(jié)構(gòu)施工由具有專業(yè)資質(zhì)的分包單位施工，專業(yè)人員設(shè)計(jì)、吊裝，有較高的安全性。2)門式架體用膜材與鋼結(jié)構(gòu)挑梁拉結(jié)，安全可靠。3)按施工流水段進(jìn)行分跨吊裝，便于施工。4)張拉膜結(jié)構(gòu)與輕鋼雨篷相比，無需搭架，避免大量利用吊車，加快施工進(jìn)度。

3 工藝原理

根據(jù)安裝需要加工制作成的膜成品(膜成品設(shè)計(jì)時(shí)已考慮恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、氣壓力、溫度變化和支座不均勻沉降等作用，膜面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取0.5 kN/m)進(jìn)行預(yù)組裝，首先在地面鋪好鋪地膜材，將按圖紙技術(shù)要求預(yù)穿鋼索及金屬附件，檢查合格無誤后進(jìn)行吊裝。吊裝初步到位進(jìn)行臨時(shí)固定后，然后進(jìn)行膜材整體成形的調(diào)整工作，調(diào)整工作可用拉緊器調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)預(yù)張力水平可控制在3 kN/m～6 kN/m范圍內(nèi)，調(diào)完后結(jié)構(gòu)中膜單元內(nèi)膜面的相對位移應(yīng)不大于單跨尺寸的1/15。調(diào)節(jié)到位后，用吊車吊起帽圈與拉桿連接。

4 施工工藝流程和操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

鋼結(jié)構(gòu)全部安裝校驗(yàn)正確無誤→鋼索全部準(zhǔn)備就緒→施工機(jī)具、工具準(zhǔn)備齊全→所有施工人員、設(shè)備、材料均已全部準(zhǔn)備就緒→完成安裝準(zhǔn)備工作的作業(yè)平臺(tái)和作業(yè)平臺(tái)用腳手架→安裝邊跨節(jié)點(diǎn)耳板→穿鋼絲繩→固定鋼絲繩錨頭與節(jié)點(diǎn)耳板錨固→吊裝邊跨膜片→安裝第一跨曲面膜片的帽圈及壓膜環(huán)板→穿鋼絲繩→固定錨頭→裝掛整片曲面膜結(jié)構(gòu)→固定騎馬板→第二、三跨膜結(jié)構(gòu)施工→調(diào)整節(jié)點(diǎn)拉桿→吊裝帽圈并與拉桿拉接→涂裝完所有鋼構(gòu)件并驗(yàn)收合格→膜結(jié)構(gòu)整體驗(yàn)收。

4.2 操作要求

1)邊跨及單跨膜結(jié)構(gòu)安裝。2)準(zhǔn)備工作。根據(jù)運(yùn)輸?shù)綀龅哪こ善愤M(jìn)行檢查和確認(rèn)，正確安排好膜蓋的安裝過程順序和方位，以免造成錯(cuò)位而影響安裝施工工作。依序打開膜材包裝，進(jìn)行必要的金屬結(jié)構(gòu)附件、邊索錨具的配備情況檢查，以及再一次檢查和確認(rèn)安裝的膜材方位是否完全符合圖紙要求，同時(shí)進(jìn)行吊裝機(jī)具、工具、材料和人員的一切準(zhǔn)備，為下一步的順利展開吊裝爭取時(shí)間和創(chuàng)造條件。若準(zhǔn)備工作不充分或風(fēng)雨天不具備安裝條件時(shí)，則不可起吊。按圖紙技術(shù)要求將根據(jù)安裝需要加工制作成的膜成品進(jìn)行預(yù)組裝，首先在地面鋪好鋪地膜。檢查吊裝前各腳手架的支撐和固定是否牢固，以保證施工安全和防止不測。將螺栓、螺母、墊片等零件，要求裝在隨身準(zhǔn)備的專用零件袋中，依序用于安裝過程。3)邊跨膜材施工。打開邊跨膜材，在膜材半圓弧部分安裝節(jié)點(diǎn)耳板，并用φ12的螺栓固定。然后把鋼絲繩端頭用黑色膠帶裹住(以免劃破膜材)穿入膜材，與錨頭連接，再將錨頭與節(jié)點(diǎn)耳板固定，等兩邊鋼絲繩統(tǒng)一穿完成后，再吊裝起來與鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)固定。4)單跨膜材施工。在膜材的中間按照設(shè)計(jì)要求留有500 mm的帽圈孔，把帽圈放在帽圈孔下面，把膜伸入帽圈里側(cè)100 mm左右，然后在上面放上外直徑為600 mm的壓膜環(huán)板，然后將帽圈和壓膜環(huán)板上面的孔對齊后用φ12的螺栓擰緊。再進(jìn)行預(yù)穿鋼絲繩及固定錨頭，完成后進(jìn)行質(zhì)量自檢、互檢和專檢，合格無誤后進(jìn)行吊裝。吊裝時(shí)四人配合，一人站在主席臺(tái)安裝好的后鋼挑梁端部上面用繩子穿上夾板拉緊膜，另一人站在已安裝好的前鋼挑梁端部上面用繩子穿上夾板拉緊膜，中間一人站在門式腳手架上面拉起膜材，另一人在門式腳手架中間扶起帽圈。吊裝初步到位與鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)固定后，沿鋼挑梁在邊跨膜材和第一跨膜材中間上面用預(yù)先制作好的寬160 mm的騎馬板下面墊黑色橡膠條壓緊膜材，然后穿入φ12的螺栓固定牢固，最后進(jìn)行膜材整體成形的調(diào)整工作。等二、三跨膜按照上述辦法整體完成連接固定后，先進(jìn)行膜邊索錨具的調(diào)整，最終完成邊角索錨具的緊固和鎖定，然后進(jìn)行膜的整體安裝調(diào)整工作，調(diào)整工作可通過拉緊器調(diào)節(jié)各相關(guān)邊索的長短、松緊來完成，最后吊裝起帽圈，在帽圈兩邊端頭的孔眼穿入螺栓與拉桿擰緊，連接固定后以實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)頂蓋的整體效果造型。

5 材料和設(shè)備要求

5.1 材料要求

膜材是由高強(qiáng)度纖維織成的基材和聚合物涂層構(gòu)成的復(fù)合材料。其中膜材的主要成分是聚酯纖維織成的高強(qiáng)度織物。膜材的厚度為0.5 mm，質(zhì)量為100 g/m2。膜材內(nèi)穿入的鋼絲繩應(yīng)符合GB/T 20118－2006一般用途鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)的要求;鋼管、扣件應(yīng)滿足JGJ 128－2010建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范的要求。

5.2 設(shè)備要求

錨頭、節(jié)點(diǎn)耳板、帽圈、拉桿、壓膜環(huán)板、節(jié)點(diǎn)拉桿、拉緊器及滑籠尺寸應(yīng)符合專項(xiàng)施工方案的設(shè)計(jì)要求。門式腳手架應(yīng)具有可靠的剛度。

6 質(zhì)量控制措施

6.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1)膜面不得有滲漏現(xiàn)象，無明顯褶皺現(xiàn)象，不得有積水。2)膜面表面應(yīng)無明顯污染串色。3)連接固定節(jié)點(diǎn)應(yīng)緊密牢固、排列整齊。4)縫線無脫落斷線，無超張拉現(xiàn)象，膜面均稱色澤均勻，排水暢通，封檐嚴(yán)密。5)安裝過程中局部拉毛蹭傷尺寸不大于20 mm，且每單元膜體不應(yīng)超過兩個(gè)。6)對膜體破損可在現(xiàn)場暫時(shí)修補(bǔ)，修補(bǔ)應(yīng)采用專用工具和工藝進(jìn)行。

6.2 保證措施

1)質(zhì)量檢驗(yàn)。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面質(zhì)量跟蹤和檢驗(yàn)，以確保工程質(zhì)量符合要求。2)膜的整理和清潔。在膜的安裝全過程中，應(yīng)充分注意對膜表面的潔凈進(jìn)行維護(hù)和清理。

7 安全環(huán)保措施

1)制定安全環(huán)保目標(biāo)責(zé)任制，設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理是安全環(huán)保工作的第一責(zé)任人。2)門式腳手架在搭拆、使用過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行JGJ 128建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定、以及JGJ 59建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)門式腳手架的要求。3)加強(qiáng)檢查鎖臂、搭鉤的鎖住狀態(tài)，架桿變形及時(shí)處理等。4)吊車吊裝帽圈時(shí)施工人員站在帽圈上要系上安全帶，以免下滑。5)架體安裝、拆除作業(yè)應(yīng)在白天進(jìn)行，遇六級及六級以上大風(fēng)和雨、雪、霧天應(yīng)停止腳手架的搭設(shè)，拆除及施工作業(yè)。6)加強(qiáng)檢查和監(jiān)控工作。7)保證和改善施工現(xiàn)場的環(huán)境，要進(jìn)行綜合治理，防止空氣、水源、噪聲等污染。8)工程安裝工作全部結(jié)束后，拆除臨時(shí)設(shè)施，清除余料雜物，清掃施工現(xiàn)場。

8 結(jié)語

膜結(jié)構(gòu)具有造型輕巧自由、美觀，材料高強(qiáng)耐久、安全阻燃，透光、節(jié)能、環(huán)保，自潔防污性，操作簡單，安裝快捷等特點(diǎn)，有非常廣闊的發(fā)展前景。

[1] 季 明，謝曉宇，徐宏順，等.網(wǎng)球場膜結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)[J].鋼結(jié)構(gòu)，2012(3):20－21.

[2] 胡 娟，薛 茹.膜結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)及應(yīng)用展望[J].河南建材，2005(1):96－97.