體育場屋蓋PTFE膜材橢圓形圓環(huán)覆蓋施工

張孟軻 周生部 王云升 李明偉 王昌成 徐陳

（1.中建八局第二建設(shè)有限公司 山東濟南 250014；2.深圳市三鑫膜結(jié)構(gòu)有限公司 廣東深圳 518000）

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，各種體育賽事的舉辦推動了全民健康，體育場館類工程在行業(yè)中日益增多，而為保證其觀看效果，建造能夠在太陽直照下的開口式體育場館比例愈加提升，其中，應(yīng)用于屋蓋罩棚的柔性索膜在場館中的應(yīng)用大大增加。日照奎山體育中心工程，總建筑面積14.3 萬m2，是山東省2022年第25 屆省運會主場館，工程屋蓋采用輪輻式索膜結(jié)構(gòu)，存在著大量的PTFE膜結(jié)構(gòu)［1］。

1 工程概況

日照奎山體育中心項目位于山東省日照市東港區(qū)，為2022年山東省第25屆省運會3.6萬座主場館，其鋼結(jié)構(gòu)屋蓋采用輪輻式索膜結(jié)構(gòu)，由輪輻式拉索、PTFE膜及環(huán)桁架組成，內(nèi)外環(huán)軸形狀為橢圓形，其中，膜結(jié)構(gòu)包含外環(huán)二次造型及膜固定節(jié)點及體育中心屋面膜結(jié)構(gòu)兩部分。

二次鋼構(gòu)件：造型及固定膜邊的形式。

膜面：PTFE膜結(jié)構(gòu)，通過徑向主索分片布置，造型新穎，美麗大方。日照奎山體育中心膜結(jié)構(gòu)具體平面布置如圖1所示。

2 施工工藝

2.1 工藝流程

膜結(jié)構(gòu)施工過程主要包括膜結(jié)構(gòu)施工前的準備工作、膜結(jié)構(gòu)二次鋼構(gòu)架施工、膜材安裝施工，施工整體工藝流程如圖2所示。

圖2 膜結(jié)構(gòu)整體施工工藝流程

2.2 膜結(jié)構(gòu)施工準備措施

2.2.1 膜節(jié)點鋼構(gòu)件安裝措施

在進行膜節(jié)點鋼構(gòu)件安裝、焊接及防腐（或防火）時，在主鋼構(gòu)的腹桿下方設(shè)置施工作業(yè)平臺，保障施工作業(yè)人員行走及作業(yè)安全。

在主索膜安裝時，要在上、下徑向索上設(shè)置施工人員作業(yè)平臺。為保證施工人員安全且便于膜面安裝，搭設(shè)吊掛作業(yè)平臺。

2.2.2 施工作業(yè)平臺的搭設(shè)

（1）膜節(jié)點鋼構(gòu)件安裝部分。利用汽車吊配合人力的方式將操作措施轉(zhuǎn)移至3 層平臺，在膜節(jié)點鋼構(gòu)件安裝位置搭設(shè)施工操作平臺，采用“四點固定，三點保護”的方式，即操作平臺分為4個位置利用螺紋鋼及卸扣方式做可靠固定，同時，考慮整體穩(wěn)定性及安全保障，利用鋼繩及卸扣方式進行3 個位置保障連接，同時，沿著主結(jié)構(gòu)腹桿位置增加生命線，進而再次確保高空作業(yè)施工作業(yè)及通行安全［2-3］。

（2）膜安部分。根據(jù)徑向索的長度，按照設(shè)計尺寸對掛架進行組裝；用吊車將組裝后的掛架吊掛在徑向索上，作業(yè)人員穿好雙鉤安全帶，沿上人端依次將掛鉤與徑向索用螺栓擰緊，將掛架牢固地固定在徑向索上。

2.2.3 安全繩及安全網(wǎng)設(shè)置

沿掛架設(shè)置一道安全繩，用于施工人員的安全帶固定繩。平臺側(cè)面和下部鋪設(shè)安全平網(wǎng)，直接在地上就鋪設(shè)好。兩端分別綁扎在內(nèi)環(huán)索和壓環(huán)梁上。

2.3 膜二次鋼構(gòu)件施工

施工步驟。

第一步：膜節(jié)點鋼構(gòu)件措施搭設(shè)。

第二步：將地面拼裝完成后的三角桁架吊裝至安裝位置。

第四步：解除輔助吊鉤。

第五步：依次進行下榀桁架安裝。

2.4 膜材施工

2.4.1 膜安裝前準備

（1）對鋼構(gòu)表面的檢查。首先，對已安裝完畢的鋼結(jié)構(gòu)進行檢查，安裝焊接全部完成，焊縫處打磨光滑，且表面涂裝完成，確認滿足安裝要求后，再安裝膜結(jié)構(gòu)。如發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊縫處有焊瘤、漏焊、涂裝未完成，或鋼構(gòu)表面有尖銳突起物，對膜容易造成損壞的部分，應(yīng)及時通知相應(yīng)管理人員，對鋼構(gòu)表面進行整改返修，直到滿足膜安裝要求［4］。

（2）對施工人員的技術(shù)交底和培訓。膜面安裝時，為保證膜的施工質(zhì)量，施工作業(yè)前，應(yīng)對作業(yè)人員進行專業(yè)的技術(shù)培訓，要求每個施工人員掌握本工程膜面的安裝工藝，對施工班組進行的技術(shù)交底。將膜安裝的著裝、安全保護措施、膜安裝時的注意事項、安裝對膜材的保護等重要措施對作業(yè)人員進行一一講解，并做好培訓記錄。

2.4.2 設(shè)置承壓繩網(wǎng)

膜面鋪設(shè)前，需沿索設(shè)置繩網(wǎng)，作為膜展開時的依托。本工程所采用的繩網(wǎng)材料為φ16尼龍繩。繩網(wǎng)沿索縱向每隔3m拉一道繩帶，其兩端通過繩索緊繩機與東西兩端的膜結(jié)構(gòu)支架緊密相連；在橫向繩網(wǎng)拉設(shè)前，需先在每跨單元內(nèi)拉設(shè)3 道繩索，繩網(wǎng)安裝結(jié)束完成后，繩索緊繩機會對安裝的繩索施加足夠的力，來消除膜面在牽引過程中與鋼結(jié)構(gòu)的接觸，從而避免膜面的損壞或污染。為避免膜面劃傷，緊繩機外露的尖銳部位需用棉布緊緊包裹。

一是宋玉總喜歡談女性和好色問題。在目前被認定為宋玉的作品中，至少《諷賦》、《高唐賦》、《招魂》、《神女賦》、《登徒子好色賦》等文章里涉及了女性或好色之類的問題?！芭浴焙汀昂蒙痹谥袊鴤鹘y(tǒng)文化和民間意識里，是不雅和“淫詞”，是文人雅士不齒的東西，何至于被我們稱為“雅士”的宋玉老是談這個話題？在相當多篇賦里談女性和好色話題，足見宋玉對這方面很感興趣。對此感興趣的人，即使不好色，恐怕也不會很清雅。

2.4.3 膜材吊裝就位

根據(jù)施工進度，膜面安裝所進展的施工部位找出與該區(qū)域相應(yīng)編號的膜包；采用膜吊裝時所用專用工裝，用180t吊汽車吊至屋面就位。

2.4.4 膜材展開

（1）膜材施工需要具備一系列條件后方能進行展開工作，需要具備的條件如表1所示。

表1 膜材展開必備條件

根據(jù)膜面安裝要求，約每隔3～4m放置一定數(shù)量的鋁合金壓條、膜面螺旋夾、白色夾具、灰色夾具以及卸扣、繩索緊繩機、鋼絲繩緊繩機、緊固鉗和φ14 尼龍繩等膜面固定材料以及臨時張拉工具。

將手工工具包括大力鉗、扳手及帶安全掛鉤的工具袋分發(fā)到膜面安裝的各個班組。所有參加膜面展開施工的人員必須腳穿軟底膠鞋。

首先，工人將膜面端部提前做好的記號找出，用人力先行牽引展開。然后，工人利用緊繩機牽引膜面，同時，兩側(cè)的工人用繩索緊緊拉住灰色夾具，并伴隨膜面抖動，輔助膜面牽引工作。注意，需有專人負責牽引工作的統(tǒng)一指揮［5］。

牽引過程的速度要一致，保證膜材均速水平地向前展開。

膜布展開過程中，要隨時觀察膜布的外觀質(zhì)量，當發(fā)現(xiàn)存在破損、鉤絲及不可清除的污跡的問題時，要及時處理。

2.4.5 設(shè)置防風繩網(wǎng)

當膜布牽引工作完成后，為防止風力對膜面造成損壞，應(yīng)立即縱向每隔4m 張拉一道反繩網(wǎng)，與大風時橫向每個拱桿之間設(shè)置一道。

2.4.6 膜臨時固定

膜材展開后，用事先設(shè)置好的緊繩器和專用的膜材夾具將膜四周先臨時固定在內(nèi)環(huán)索、徑向索、壓環(huán)梁膜固定圓管上，并用緊繩器對膜初步張拉，必須對膜面施加足夠的力，保證膜面具備一定的應(yīng)力水平，在風、雨、雪等惡劣氣候條件下不被破壞。膜展開后，如下班時間到了，還未完成臨時固定，應(yīng)安排施工人員加班，或者增加人員將膜臨時固定牢固，確保膜安全。

當膜面牽引到距離最終安裝位置100cm 遠時，卸除部分緊繩器，并用張拉更大的緊線器（鋼絲繩緊繩器）代替繩索緊繩器繼續(xù)張拉。

調(diào)整膜布周邊時，先確保膜布的中心位置與膜材安裝的整體中心位置相一致后，再進行膜布四周的固定工作。

膜面固定時，先用緊繩機拉緊膜的3只角，使膜角盡可能地接近固定位置，然后再進行膜周邊的固定。

膜布安裝時，安裝工人所佩戴的手套必須是干凈且沒有油污的，以防對膜布造成污染；所穿鞋子必須是軟底膠鞋；安裝工具的使用與放置必須是安全可控的，避免操作失誤造成膜布損壞。

2.4.7 膜張拉固定

膜張拉固定完成后，隨即進行張拉后的調(diào)整工作，使用緊線機將膜四角盡可能地接近固定位置。再通過收緊緊繩器，對膜進行張拉，張拉過程是多次重復(fù)的過程，如緊線機的張拉能力不能滿足張拉工作的要求時，可采用螺桿調(diào)節(jié)工具進行后續(xù)的張拉工作。

通過以上張拉的方法，直至將膜拉至固定位置，按圖紙設(shè)計節(jié)點用膜輔材鋁型材夾具、不銹鋼U 型夾將膜與周邊徑向索、內(nèi)環(huán)索、壓環(huán)梁鋼管固定，固定螺栓要配置平墊、彈墊［6］。

2.4.8 防水膜熱合

兩塊相鄰單元膜塊固定安裝完成后，要安裝支撐鋁板，然后再進行防水膜安裝。防水膜施工前，應(yīng)將焊接區(qū)域的灰塵用抹布擦干凈。防水膜兩端用緊繩器拉展，平直，無皺折。防水膜焊接對工人要進行好技術(shù)交底工作，焊接前要進行焊接試驗，得出焊接的相應(yīng)參數(shù)，作業(yè)人員操作一定要仔細、認真，焊接一定要牢固、可靠。

2.4.9 膜材施工流程

第一步：膜體吊裝就位。

第二步：膜材展開方向。

第三步：逐步展開。

第四步：膜材臨時張拉固定。

第五步：膜材四邊調(diào)節(jié)張拉。

第六步：膜材四邊固定索邊，即單片膜材安裝完成。

第七步：重復(fù)上述步驟完成。

第八步：披簾收口。

3 結(jié)語

日照奎山體育中心屋面采用PTFE膜結(jié)構(gòu)，單元膜片四周邊界分別與徑向索、環(huán)向索及鋼桁架等進行連接，通過徑向主索分片布置，造型新穎，美麗大方。通過合理優(yōu)化、依次安裝、均衡張拉，確保了膜結(jié)構(gòu)的順利施工，保證了工程質(zhì)量，為今后體育場館膜結(jié)構(gòu)等類似工程提供了豐富的借鑒經(jīng)驗。