膜結構構件安裝施工技術

高永林 蘇海紅

張拉式索膜體系由于具有自身重量極輕，自潔功能好，造型輕盈美觀，安裝方便等優(yōu)點，自20世紀80年代始在國外得到極大發(fā)展，到1995年膜結構在我國的應用日益增多，規(guī)模較大的膜結構已有130多座，還有為數眾多的小型建筑乃至建筑小品，隨著國民經濟的持續(xù)發(fā)展和人們審美意識的提高，膜結構以其獨特的建筑造型和風格贏得了人們的青睞。備受推崇的北京奧運會游泳館“水立方”。周身上下布滿的大大小小的“氣泡”，就是充分利用了膜結構的柔韌和密封性能優(yōu)良的特點，在兩層膜材間充氣達成的夢幻效果。

昆明理工大學呈貢校區(qū)網球場采用的是骨架支撐式膜結構，本工程采用德國Technet Gmbh公司開發(fā)的Easy軟件通過Easy-Form模塊(力密度法)進行找形分析，上部有拉索補充剛性結構支撐不足，膜材為PVC膜(FERRARL1002T2)，共有四塊組成，室內布置四塊標準網球場地及一個兩層輔助用房，平面投影寬51.468 m，長為98.442m，建筑最高受力點為30.435 m，屋面最低處高11.148 m。整個結構造型飄逸，與體育建筑風格自然融為一體。由于篇幅限制，在這里我們僅介紹膜結構的安裝，對于膜結構構件裁剪制作這里將不做介紹。

1 膜結構構件安裝方案

1.1 施工準備

1)根據工程需要，需在施工現場單獨設置100 m2左右的場地并搭設臨時倉庫作為膜面施工時的現場堆場，用于堆放膜體及膜結構五金件、膜面安裝工具等，膜倉庫不得與其他倉庫混合使用。

2)膜體在運輸至施工現場后直接卸放在專用堆場倉庫內，由于膜面有專門的木包裝箱，卸車后不要開啟箱蓋，以免造成膜布的損壞，待施工時，將膜布從箱內取出，按施工區(qū)域依次就位。

3)待貨品到達現場后，指派專人在堆場內進行值班，負責現場倉庫的看管工作，保證所有物件完好、不丟失。

1.2 現場施工

1.2.1 材料進場

1)所有進入施工現場的材料均必須進行材料查驗;2)材料查驗內容是檢查膜體質量合格證明，根據進場材料清單進行數量、標識及安裝部位的查驗;3)查驗應對膜體及零配件的出廠報告、產品質保書、檢測報告以及品種、規(guī)格、色澤、數量進行驗收。材料查驗的結果是形成材料進場控制質量檢查記錄;4)材料查驗過程中若發(fā)現有誤或有遺漏應通知施工經理，組織更正;搭設膜面擱置平臺;5)每跨膜面施工前應搭設擱置平臺，搭設平臺的主要材料是腳手管件和九夾板，根據施工工藝，擱置平臺搭設在離開膜面安裝最近的位置;6)本工程因每榀單元為一塊膜體，根據結構布置，可以直接將膜體放置在主體鋼結構上，放置前先在鋼結構部位滿鋪地毯以保護膜體。

1.2.2 登高腳手

1)現場安裝前應設置登高腳手架，同鋼結構安裝腳手架;2)登高腳手架搭設時應與主體結構牢固連接。施工時可根據現場情況調整;3)施工操作平臺，鋼結構上部膜面安裝必須搭設操作腳手平臺。平臺頂面應低于安裝面，寬度不小于2 m，并在外側設置安全防護欄桿;4)搭設腳手平臺及拉設安全繩網時，凡與主體鋼結構接觸的物件，必須用棉布襯墊，防止損壞結構表面油漆;5)平臺搭設完成后，外圍均應設置安全防護欄桿，施工操作平臺表面還應用竹笆滿鋪;6)腳手平臺搭設完成后，應由專職安全員進行安全檢查，驗收合格掛牌后方可使用;7)所有腳手平臺的搭設及驗收應依照《建筑施工普通腳手架安全技術規(guī)定(試行)》及《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》進行。

1.2.3 輔助繩網的安裝

1)在膜面鋪設展開前，必須先安裝繩網，用于膜面安裝時的臨時軟支撐，確保膜面不會掉落或下滑而損壞;2)膜體安裝用繩網一般采用φ14晴綸繩，根據本工程的跨度及膜體大小，本工程的繩帶間隔相距2 m，并在垂直方向做一聯(lián)系繩;3)通過緊線機對繩網進行緊固，同時通過垂直聯(lián)系繩確保繩網的穩(wěn)定和不會移動，保證膜面施工的安全;4)在安裝過程中，需注意對緊線器的隔離，確保膜面不會碰到緊線器的尖銳部位而損傷膜面。

1.2.4 膜面鋪設

1)膜面鋪設前必須對膜面提升方案進行確認，以便將膜面擱置于操作平臺上;2)膜體外觀質量應無破損、無明顯折痕、無難于清除的污垢及無明顯色差;3)螺栓、墊圈及鋁合金、不銹鋼壓條無拉傷和銹蝕;4)索、錨具無涂層破壞及銹蝕，纜繩無污損;5)膜的緊固夾板在安裝前必須倒角打磨平整，不應有銳角銳邊;6)螺栓不應有飛刺、所有與膜體接觸的金屬件不應有尖銳棱角;7)當下道工序或相鄰工程開始施工時，對膜結構已完成部分必須采取保護措施，防止損壞。無有效保護措施時，嚴禁在膜材周邊2 m范圍內做焊接、切削作業(yè);8)根據膜面安裝要求放置一定數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專用鋁條，膜面螺旋夾，拉條，鋼絲繩，繩索緊繩機，鋼絲繩緊繩機，緊固鉗，大力鉗和尼龍繩等;9)將安裝膜體的手工工具分發(fā)到各個班組，其中包括大力鉗、套筒扳手及帶安全掛鉤等。

1.2.5 膜面就位

1)在工地堆場內平地上拆除膜面包裝箱的頂板及側面板;2)根據膜面安裝部位，結合箱內的膜體打包圖及現場施工圖，確認相同編號的膜布;膜布的外層包裹著很厚的地毯，將整個膜體用地毯包好后用鋼絲繩綁扎好，然后用主吊車將膜布就位至膜面擱置平臺上。

1.3 膜布展開、安裝

1.3.1 膜面展開必備條件

1)收聽天氣預報，當天風力不大于5級(風速小于8.2 m/s)，且非大雨天;2)繩網的拉設符合施工組織設計的要求;3)所有安膜面展開前應先安裝緊固的平板，夾板的間距不應大于2 m，根據膜結構的跨度大小，調整夾板中心的間距，夾板的螺栓、螺母必須擰緊到位;4)膜結構安裝時，應在膜面上安設爬用安全網，作業(yè)人員必須系安全帶。在安裝過程中，作業(yè)人員在膜面上行走時應穿軟底鞋，不應佩掛鑰匙等硬物;5)鋼結構必須安裝完畢，膜結構支架必須安裝完成，并應滿足設計要求;6)安裝區(qū)域內的鋼結構或其他結構必須完成結構涂裝;7)結構整體是安全、穩(wěn)定的;8)膜面安裝技術指導抵達現場，對現場情況全面檢查后同意開工;9)報監(jiān)完成并接收到現場監(jiān)理工程師下發(fā)的開工單;10)全設施及操作平臺符合施工組織設計的要求;11)膜布展開前，應再一次對擱置平臺表面上的九夾板板面進行檢查，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;12)所有參加膜面展開工作的人員，必須穿軟底膠鞋。

1.3.2 膜面安裝

1)當膜面被擱置在平臺上后，橫向展開膜面，邊展開膜面邊安裝專用鋁條，慢慢將膜邊穿進已經安裝好的鋁條孔中，通過手拉葫蘆和緊繩機的輔助將膜體從鋼結構的一頭慢慢地向另一頭張拉，直到安裝基本到位。

2)膜面牽引過程中應注意:a.應由專人負責統(tǒng)一指揮;b.確保膜布的任何處不與鋼結構相接觸;c.保證操作工人牽引速度同步;d.有專門技術人員跟蹤監(jiān)督。

3)膜布展開時，隨時觀測膜布外觀質量，發(fā)現因制作引起的破損、鉤絲及不可清除的污跡，及時通知有關方面。

4)調整膜布時，必須使膜布中心與鋼結構中心位置相一致，然后進行膜布周邊固定工作。

5)膜布安裝時，操作工人的手套必須是干凈的、無油污的;鞋子必須是軟底膠鞋;安裝工具放置時一定要平穩(wěn)擺放，使用時必須做到是安全的、可控制的;小工具必須放置在工具包內。膜面安裝完成后保證膜布不破損，表面不被污濁。

6)安裝反繩網，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4 m弦拉一道。

1.3.3 膜面的張拉

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。

2)總的來說，膜面張拉的程序必須是重復性的，直到膜面的應力達到設計的要求。

3)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。

4)膜面的張拉應力控制，以張拉行程和張拉力為數值控制。有經驗的安裝指導通過拍擊膜布，根據膜布發(fā)出的聲音，結合張拉行程和張拉力的數值作出張拉是否達到設計要求的結論。也可以采用膜面專用應力測試儀器，它能準確的反映膜面經向、緯向的應力值，在多個工程的實際操作中，通過與安裝指導提供的理論數據的對比，達到了很高的準確率。

2 結語

膜結構作為一種新型結構，具有輕質、高強、抗震性能好，高透光性、自潔性能好的特點，其綜合成本要比傳統(tǒng)結構低并且可以節(jié)約大量用于照明電能。在能源日益緊張的今天，膜結構很好的解決了節(jié)能問題，因此膜結構在今后必將得到大力發(fā)展，然而由于膜結構應用時間較短，對于膜結構的施工技術我們仍需不斷的探索和總結，使其不斷系統(tǒng)化，規(guī)范化。

［1］ 《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］ 膜結構技術規(guī)程［M］.北京:中國計劃出版社，2004.