試論張拉膜結構施工技術與工藝

徐驥鵬

摘 要 論述張拉膜結構工程施工的準備事項、工藝流程、施工工藝標準、質量標準、成品保護措施、職業(yè)健康安全和環(huán)境措施及質量記錄。

關鍵詞 張拉膜;施工技術;工藝

張拉膜廣泛應用在公共設施中，張拉膜結構施工要求精度高，安裝的好壞直接影響著張拉膜結構的使用壽命長短，安裝工藝影響著外觀形象。

1施工準備

①作業(yè)人員。焊工、電工、架子工必須持證上崗，膜結構安裝作業(yè)人員具備中級工以上操作技能，其他作業(yè)人員經安全、質量、技能培訓，滿足作業(yè)要求 。

②技術準備。組織作業(yè)負責人及作業(yè)人員熟悉合同，會審圖紙。計算工程量，編制施工進度計劃，施工機具設備需求計劃，勞動力用量計劃，工藝流程及作業(yè)指導書。同現(xiàn)場項目負責人協(xié)調具體的基礎定位并經業(yè)主、監(jiān)理、設計相關負責人確認，測量放線。

③材料準備。加工好的成品鋼材料進入指定現(xiàn)場、進行拼裝，嚴格按圖紙要求拼接、吊裝?？疾炷そY構加工廠，確定膜結構厚度、重量、抗拉強度、抗撕裂強度、透光率等參數(shù)符合設計要求。拉索的抗拉強度符合設計規(guī)定。

④主要機具。根據(jù)施工條件，應合理選用適當?shù)臋C具設備和輔助用具，以能達到設計要求為基礎原則，兼顧進度、經濟要求。常用機具設備有：攬風繩、手拉葫蘆、電焊機、膜材專用張拉器、便攜式膜材焊接機。

2施工條件

施工現(xiàn)場全體工程的進度狀況滿足張拉膜結構的材料進場條件及施工條件。確認施工范圍的現(xiàn)狀，起重機作業(yè)回轉半徑內無正在進行的作業(yè)。移除膜結構作業(yè)范圍內障礙物，使吊車、貨車等施工車輛可以無障礙進出施工現(xiàn)場。作業(yè)范圍內已完工程和結構采取了有效的保護措施。有指定的場所堆放膜布及配件、鋼索?；A預埋件經驗收合格。施工范圍內場地平整，無積水。

3施工工藝

3.1 主要施工工藝流程。

膜結構安裝工藝流程：

3.2 操作工藝

（1）鋼結構的拼裝

1）現(xiàn)場制作組裝平臺，構件的組對和焊接、在組裝平臺臺架上進行，以保證構件的成形和外觀幾何尺寸。

2）拼裝和焊接時應采用合理的施焊順序，減少焊接產生的內應力。

3）構件因型材變形，應在生產制作前矯正。

4）所有構件在廠內進行噴沙（或機械）除銹，除銹等級為2.5Sa，環(huán)氧富鋅底漆兩道，兩道聚氨脂面漆。漆膜總厚度不小于180μm。

5）現(xiàn)場拼裝加工起重工序由租賃的50T汽車吊或履帶吊來配合施工。

6）鋼管拼裝完成后、采用25T的汽車吊，從看臺內面吊裝的方法，并采用局部搭設腳手架相配合的方法。

（2）腳手架的搭設方案

1）本工程腳手架為兩用腳手架，用于鋼架的對接及穩(wěn)定，以及用于膜的安裝及調整。

2）腳手架的搭設在膜收邊位置的正下方，高度至膜收邊位置正下方0.5米處，腳手架上要用夾板鋪設施工平臺，腳手架要有斜支撐為掃地撐并且保證平臺承重荷載為250kg/㎡。

（3）膜面鋪設

1）根據(jù)膜面安裝要求約每隔2到3米放置一定數(shù)量的膜面固定材料以及臨時張拉工具。膜面固定材料及臨時張拉工具包括鋁合金壓條，膜面螺旋夾，白色夾具，拉條及卸甲，繩索緊繩機，鋼絲繩緊繩機，緊固鉗和φ14 尼龍繩。

2）將安裝膜面的手工工具分發(fā)到各個班組。手工工具包括大力鉗、套筒扳手及帶安全掛鉤的工具袋。

3）首先在工地堆場內平地上拆除膜面包裝箱的頂板及側面板;根據(jù)膜面安裝部位確認膜布編號;膜布的外層包裹著很厚的包裝布，每一層折疊有序進行，將膜布從包裝內取出時因按順序打開。吊裝用索具為4根1.5t繩圈。起吊時，為防止繩圈直接接觸膜面造成膜布上產生折痕，應將繩圈從托架內穿過，然后用25t 汽車吊將膜面吊至運輸車上;車輛開行至安裝部位后，利用起重設備將膜布就位至擱置平臺的中心。就位過程中注意膜面的折疊方向，避免出現(xiàn)“調頭”現(xiàn)象。

4）當天風力不大于5 級（風速小于8.2m/s）;且非大雨天的天氣情況下，展開膜布。膜布展開前，應再一次對擱置平臺表面上的夾板面進行檢查，應保證清潔、無污物，并保證無尖銳毛刺，以免造成膜面的損壞或污染。所有參加膜面展開工作的人員，必須穿軟底膠鞋。當膜面被擱置在平臺上后，橫向展開膜面，在膜面前緣每隔2米安裝一個白色夾具，并用繩索緊繩機通過晴綸繩與灰色夾具相連接。在膜面的兩邊緣每隔5 米安裝一個灰色夾具，并用繩索連接夾具。最后，操作工人通過緊繩機牽引膜面 ，兩側工人用繩索拉緊灰色夾具，抖動膜面，輔助膜面的牽引。當膜布縱向基本牽引到位時，將膜布向兩側桁架方向牽引。膜面牽引過程中應注意：① 應由專人負責統(tǒng)一指揮;② 確保膜布的任何處不與鋼結構摩擦造成表面的損壞;③ 保證操作工人的牽引速度同步; ④ 有專門技術人員跟蹤監(jiān)督。膜布展開時，隨時觀測膜布外觀質量，發(fā)現(xiàn)因制作、運輸引起的破損、鉤絲及不可清除的污跡，及時通知有關方面[1-2]。

5）當膜布牽引工作結束后，為防止風的作用造成膜面的損壞，應立即安裝反繩網，反繩網拉設時縱向每隔9米弦拉一道。

（4）膜面張拉

1）膜面安裝完成后，可進行膜面的張拉工作。為防止永久螺栓受到損傷，可采用臨時張拉螺栓對膜面進行張拉。首先用鋼絲繩緊繩器收緊膜面，待調節(jié)螺栓有所松動后，即擰緊螺栓。依次重復進行。待緊繩器的張拉力無法滿足時，用扳手直接調整臨時張拉螺栓。總的來說，膜面張拉的程序必須是重復性的，直到的膜面的應力達到設計的要求。依次用永久螺栓調換下臨時張拉螺栓，并用扳手迸緊雙螺帽，滿足設計要求。

2）每塊膜面的張拉周期大約為3天。第一天張拉至設計要求的90%，第二天張拉至設計要求的100%。第三天后繼續(xù)對膜面實施張拉，由于在使用過程中膜面會損失一部分的應力，故一般將膜面張拉到設計要求的110%左右為宜。在使用的過程中膜面應力會逐步下降并達到設計要求。

3）膜面的張拉應力控制，以張拉行程和張拉力為數(shù)值控制。有經驗的安裝指導通過拍擊膜布，根據(jù)膜布發(fā)出的聲音，結合張拉行程和張拉力的數(shù)值做出張拉是否達到設計要求的結論。

（5）防水膜安裝

張拉工作完成后，進行封口處膜面的封燙。封燙時電熨斗的工作溫度應保持在380℃～400℃之間，這樣才能保證封口處膜面上無燙焦痕跡。封燙時，每處熨燙時間不少于3 分鐘，并且每兩處之間應有2cm 的搭接。熨燙完成待膜面溫度降至常溫后，用專用手器對焊縫進行檢查，不合格處應及時進行補燙。

4工藝質量控制要點及應注意的質量問題

安裝前應檢查支座、鋼構件、拉索間相互連接部位的各項尺寸。支承結構預埋件的允許偏差為±5mm;同一支座地腳螺栓相對位置的允許偏差為±2mm。對地腳螺栓、螺母應進行防銹及防碰撞保護。對臨時連接的部位應采取安全可靠、便于拆卸的固定措施。與膜接觸的鋼板、鋼管、連接板（件）等鋼構件，應保持順直平滑，不得有錯位。拉索施工前應對拉索耳板的方向、尺寸、銷孔等進行檢查，確保耳板與拉索錨具匹配。張拉力偏差不宜大于設計值的10% ，結構位移的偏差應按設計要求確定。

5成品保護措施

膜面安裝完成后，進行膜面的階段驗收工作。驗收工作結束后，非特許不準再上膜面，以免造成膜布表面形成污垢或破損。在縱向兩側邊各留一道登高腳手架，并拆除所有的操作平臺。在登高腳手架上懸掛標志牌，標志牌上用紅色油漆標明“嚴禁”或“禁止”等字樣。派專職監(jiān)督員進行巡查。督促現(xiàn)場施工人員做好膜面的保護工作[3]。

6職業(yè)健康安全、環(huán)境保護技術措施

6.1 施工過程危害和控制措施

6.2 環(huán)境因素和控制措施

7質量記錄

膜結構施工圖、竣工圖、設計變更文件。膜單元、鋼結構、索結構其他部件制作過程的質量檢驗記錄。膜單元安裝和施加預張力過程的質量檢驗記錄。技術交底記錄、施工組織設計。膜材、鋼材、索及其他材料的產品質量保證書及檢測報告。專業(yè)操作人員上崗證書。其他有關文件和記錄。

參考文獻

[1]《膜結構技術規(guī)程》（CECS 158：2015）.

[2]《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50205.

[3] 于德國，李光軍，艾永，等.膜結構施工技術[J].施工技術，2015（8）：49-52.