懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

楊鐳

【摘要】近年來(lái)，工程領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展更多地表現(xiàn)在各種先進(jìn)施工技術(shù)的出現(xiàn)方面。在很多工程建設(shè)項(xiàng)目中，懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用充分發(fā)揮了該種結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，保障整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員需遵守相應(yīng)的工藝要點(diǎn)，嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工流程、規(guī)范來(lái)組織施工，提高懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果?；诖?，本文分析了懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體應(yīng)用，有利于對(duì)該種技術(shù)的推廣提供理論指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】懸挑式;索膜結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

當(dāng)前，在建筑工程項(xiàng)目中，很多建筑常常表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足等質(zhì)量缺陷，如果這種結(jié)構(gòu)性的問(wèn)題難以得到有效的處理，在后期可能會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。在一些工程項(xiàng)目中，為提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，逐步應(yīng)用了懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，該種施工技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面。在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員要充分結(jié)合工程的施工要求，做好懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保障后期膜體安裝的質(zhì)量。

1、懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)工藝原理

在建筑工程項(xiàng)目中，懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)與其他的結(jié)構(gòu)相比，有著明顯的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，作為一種覆蓋式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)主要是由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝形成的，具有更高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性。在懸挑式空間膜結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的安裝質(zhì)量將會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，此外，一些高強(qiáng)薄膜材料、加強(qiáng)構(gòu)件、鋼索與錨固系統(tǒng)等都是該結(jié)構(gòu)體系中的重要構(gòu)成，這些材料的使用使得懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固。與其他的建筑結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)具有自重小、跨度大、造型獨(dú)特、隔熱性、耐久性的特征[1]。預(yù)應(yīng)力張拉作用的存在有效保障了空間支撐體系的完整性與可靠性。

2、前期施工準(zhǔn)備

2.1技術(shù)準(zhǔn)備

在正式的施工開(kāi)始之前，有關(guān)的工程人員需仔細(xì)進(jìn)行閱讀工程設(shè)計(jì)圖紙，各個(gè)工程施工人員都需要掌握設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)而與設(shè)計(jì)人員溝通，做好技術(shù)交底：（1）安裝工作需嚴(yán)格按照工程的總體施工流程來(lái)進(jìn)行，首先要檢查膜體的質(zhì)量是否能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求，其次要檢驗(yàn)支撐結(jié)構(gòu)、預(yù)埋件質(zhì)量，最后要鋪展膜體的連接件、各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，對(duì)于已經(jīng)完成安裝的膜結(jié)構(gòu)加以質(zhì)量檢驗(yàn);（2）在正式的安裝開(kāi)始之前，尤其要對(duì)各種零部件、膜體的規(guī)格、類(lèi)型、數(shù)量等加以驗(yàn)收。檢查主要是對(duì)膜材的拼縫、裂紋、剝落、褶皺等的檢查，在螺栓、墊圈等的檢查上，主要是對(duì)拉傷與銹蝕的檢查，并要保障錨具上不存在涂層破壞、銹蝕情況。

2.2安裝準(zhǔn)備

安裝施工開(kāi)始之前，需保障所有的鋼結(jié)構(gòu)、膜材、相關(guān)附件與機(jī)械設(shè)備等全部達(dá)到了指定的施工位置，并要避免相關(guān)構(gòu)件存在質(zhì)量缺陷。安裝操作平臺(tái)需要保持穩(wěn)定性與安全性，在相關(guān)施工區(qū)域設(shè)置隔離區(qū)域。

3、懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1膜材特點(diǎn)與索膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

膜材與索膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析是最為基礎(chǔ)的施工環(huán)節(jié)，分析結(jié)果可以為后期的安裝施工提供可靠的依據(jù)。在膜材特點(diǎn)的分析上，需通過(guò)對(duì)原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)來(lái)確定彈力性質(zhì)參數(shù)、裁剪線系數(shù)、張拉力系數(shù)等參數(shù)[2]。在索膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析上，需根據(jù)工程的設(shè)計(jì)圖紙來(lái)進(jìn)行，尤其是要根據(jù)圖紙來(lái)確定整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。

3.2膜面二次深化設(shè)計(jì)

在此環(huán)節(jié)，主要是利用3D3S技術(shù)在相應(yīng)的空間立體模型上，確定膜面裁剪線，進(jìn)而利用該線來(lái)對(duì)整個(gè)空間曲面實(shí)施劃分。由于膜材為柔性材料，在裁剪的過(guò)程中，預(yù)張拉可能會(huì)對(duì)膜尺寸產(chǎn)生一定的影響，因此，在此過(guò)程中，需結(jié)合應(yīng)力關(guān)系來(lái)進(jìn)行膜材收縮量的科學(xué)計(jì)算與控制，必要情況下還需要對(duì)膜片的下料尺寸進(jìn)行些微的調(diào)整[3]。在膜片下料過(guò)程中，需預(yù)留一定的搭接寬度。

3.3放樣與裁剪下料

根據(jù)總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)各個(gè)空間坐標(biāo)點(diǎn)加以連接與劃線處理，當(dāng)相關(guān)構(gòu)件的尺寸符合工程空間結(jié)構(gòu)的要求以后，要立即進(jìn)入裁剪下料階段。將前期裁剪好的料加以編碼處理，并將其放置放樣區(qū)域。從整個(gè)索膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)成來(lái)看，由于其屬于空間曲面狀，裁剪的實(shí)施就是將空間曲面用平面膜材加以表現(xiàn)出來(lái)。在實(shí)際的操作中，常常會(huì)由于人為操作導(dǎo)致平面膜材的擬合并不能完全達(dá)到空間曲面的效果，因此，在裁剪過(guò)程中，需要進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)核，進(jìn)行偏差的控制，避免抹面折疊、彎曲等情況的出現(xiàn)。在所有的膜片下料結(jié)束以后，要立即實(shí)施放樣處理。

3.4構(gòu)件、膜材的相應(yīng)處理

在正式的熱合開(kāi)始之前，施工人員需首先對(duì)相關(guān)的構(gòu)件開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn)，進(jìn)而獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果與參數(shù)，而這些參數(shù)是后期熱合加工的參考，對(duì)相關(guān)的構(gòu)件實(shí)施拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)，保障構(gòu)件的拉伸強(qiáng)度能夠符合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求。在預(yù)拼與熱合處理方面，需嚴(yán)格根據(jù)前期的試驗(yàn)參數(shù)來(lái)進(jìn)行，尤其是要注重對(duì)接縫處的熱合處理質(zhì)量控制。在周邊加工補(bǔ)強(qiáng)縫的處理上，需嚴(yán)格根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行。膜材出廠檢驗(yàn)主要是對(duì)裁剪形狀、尺寸、連接方式的檢查。

3.5膜體安裝

在膜體的安裝施工環(huán)節(jié)，包含了多種的施工流程。首先，展開(kāi)膜體。在膜體包裝愛(ài)開(kāi)之前，需鋪設(shè)臨時(shí)布料，否則可能會(huì)造成膜體的損傷。打開(kāi)過(guò)程中需嚴(yán)格按照相應(yīng)的順序來(lái)記性，在包裝打開(kāi)之前，根據(jù)膜體在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中的安裝位置，做好相應(yīng)的標(biāo)記。其次，連接固定。打開(kāi)以后的膜體，需借助于夾板與預(yù)應(yīng)力索的連接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)固定處理，而在此過(guò)程中，夾板的規(guī)格、間距需根據(jù)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，由于屬于一次性吊裝作業(yè)，需盡量保持螺栓、螺母等能夠一次性擰緊到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下。然后，膜體吊裝。在吊裝過(guò)程中，需結(jié)合整個(gè)支撐體系的結(jié)構(gòu)特征，劃分為多個(gè)作業(yè)塊、多個(gè)吊點(diǎn)的同步提升作業(yè)，當(dāng)提升至設(shè)計(jì)高度以后，進(jìn)行相應(yīng)的安裝與固定處理。第四，張拉成形。張拉是懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)膜材安裝好、吊裝到特定位置以后，需首先固定膜的兩側(cè)邊，隨后依次進(jìn)行上弦邊安裝、谷索連接、尾端邊索調(diào)節(jié)。最后，邊索調(diào)整。

結(jié)語(yǔ)：

近年來(lái)，隨著建筑工程中結(jié)構(gòu)問(wèn)題的頻繁出現(xiàn)，在很多工程項(xiàng)目中，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由于懸挑式空間索膜結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，在工程領(lǐng)域的應(yīng)用能夠形成相對(duì)可靠的結(jié)構(gòu)支撐體系，為工程質(zhì)量創(chuàng)造良好的結(jié)構(gòu)前提，因此，在未來(lái)，這種施工技術(shù)還有著廣闊的技術(shù)發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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