張拉膜結構施工技術

趙寶玉

(山西六建集團有限公司，山西 太原 030024)

隨著社會發展，膜結構建筑越來越多，張拉膜結構，由于它具有成本低、施工方便、耐久性強、建筑物美觀等特點，近年來在大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等的應用越來越廣，已成為這些建筑的主要形式。

1 工程概況

柳林縣新高中膜結構體育場看臺主體為1層，建筑高度為9.350 m，總建筑面積為201.24 m2，結構設計分A，B，C 三段，結構體系均為現澆鋼筋混凝土框架結構，A，B，C三段均為柱下條形基礎，其中B段看臺設有主席臺，主席臺平面尺寸為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構體系。

2 技術特點

1)張拉膜結構施工由具有專業資質的分包單位施工，專業人員設計、吊裝，有較高的安全性。2)門式架體用膜材與鋼結構挑梁拉結，安全可靠。3)按施工流水段進行分跨吊裝，便于施工。4)張拉膜結構與輕鋼雨篷相比，無需搭架，避免大量利用吊車，加快施工進度。

3 工藝原理

根據安裝需要加工制作成的膜成品(膜成品設計時已考慮恒荷載、活荷載、風荷載、雪荷載、氣壓力、溫度變化和支座不均勻沉降等作用，膜面的活荷載標準值可取0.5 kN/m)進行預組裝，首先在地面鋪好鋪地膜材，將按圖紙技術要求預穿鋼索及金屬附件，檢查合格無誤后進行吊裝。吊裝初步到位進行臨時固定后，然后進行膜材整體成形的調整工作，調整工作可用拉緊器調節，調節時預張力水平可控制在3 kN/m～6 kN/m范圍內，調完后結構中膜單元內膜面的相對位移應不大于單跨尺寸的1/15。調節到位后，用吊車吊起帽圈與拉桿連接。

4 施工工藝流程和操作要點

4.1 施工工藝流程

鋼結構全部安裝校驗正確無誤→鋼索全部準備就緒→施工機具、工具準備齊全→所有施工人員、設備、材料均已全部準備就緒→完成安裝準備工作的作業平臺和作業平臺用腳手架→安裝邊跨節點耳板→穿鋼絲繩→固定鋼絲繩錨頭與節點耳板錨固→吊裝邊跨膜片→安裝第一跨曲面膜片的帽圈及壓膜環板→穿鋼絲繩→固定錨頭→裝掛整片曲面膜結構→固定騎馬板→第二、三跨膜結構施工→調整節點拉桿→吊裝帽圈并與拉桿拉接→涂裝完所有鋼構件并驗收合格→膜結構整體驗收。

4.2 操作要求

1)邊跨及單跨膜結構安裝。2)準備工作。根據運輸到場的膜成品進行檢查和確認，正確安排好膜蓋的安裝過程順序和方位，以免造成錯位而影響安裝施工工作。依序打開膜材包裝，進行必要的金屬結構附件、邊索錨具的配備情況檢查，以及再一次檢查和確認安裝的膜材方位是否完全符合圖紙要求，同時進行吊裝機具、工具、材料和人員的一切準備，為下一步的順利展開吊裝爭取時間和創造條件。若準備工作不充分或風雨天不具備安裝條件時，則不可起吊。按圖紙技術要求將根據安裝需要加工制作成的膜成品進行預組裝，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點耳板，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，再將錨頭與節點耳板固定，等兩邊鋼絲繩統一穿完成后，再吊裝起來與鋼結構節點固定。4)單跨膜材施工。在膜材的中間按照設計要求留有500 mm的帽圈孔，把帽圈放在帽圈孔下面，把膜伸入帽圈里側100 mm左右，然后在上面放上外直徑為600 mm的壓膜環板，然后將帽圈和壓膜環板上面的孔對齊后用φ12的螺栓擰緊。再進行預穿鋼絲繩及固定錨頭，完成后進行質量自檢、互檢和專檢，合格無誤后進行吊裝。吊裝時四人配合，一人站在主席臺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構臨時固定后，沿鋼挑梁在邊跨膜材和第一跨膜材中間上面用預先制作好的寬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，最后進行膜材整體成形的調整工作。等二、三跨膜按照上述辦法整體完成連接固定后，先進行膜邊索錨具的調整，最終完成邊角索錨具的緊固和鎖定，然后進行膜的整體安裝調整工作，調整工作可通過拉緊器調節各相關邊索的長短、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，連接固定后以實現膜結構頂蓋的整體效果造型。

5 材料和設備要求

5.1 材料要求

膜材是由高強度纖維織成的基材和聚合物涂層構成的復合材料。其中膜材的主要成分是聚酯纖維織成的高強度織物。膜材的厚度為0.5 mm，質量為100 g/m2。膜材內穿入的鋼絲繩應符合GB/T 20118－2006一般用途鋼絲繩標準的要求;鋼管、扣件應滿足JGJ 128－2010建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范的要求。

5.2 設備要求

錨頭、節點耳板、帽圈、拉桿、壓膜環板、節點拉桿、拉緊器及滑籠尺寸應符合專項施工方案的設計要求。門式腳手架應具有可靠的剛度。

6 質量控制措施

6.1 質量標準

1)膜面不得有滲漏現象，無明顯褶皺現象，不得有積水。2)膜面表面應無明顯污染串色。3)連接固定節點應緊密牢固、排列整齊。4)縫線無脫落斷線，無超張拉現象，膜面均稱色澤均勻，排水暢通，封檐嚴密。5)安裝過程中局部拉毛蹭傷尺寸不大于20 mm，且每單元膜體不應超過兩個。6)對膜體破損可在現場暫時修補，修補應采用專用工具和工藝進行。

6.2 保證措施

1)質量檢驗。根據圖紙設計要求，對結構進行全面質量跟蹤和檢驗，以確保工程質量符合要求。2)膜的整理和清潔。在膜的安裝全過程中，應充分注意對膜表面的潔凈進行維護和清理。

7 安全環保措施

1)制定安全環保目標責任制，設立項目經理是安全環保工作的第一責任人。2)門式腳手架在搭拆、使用過程中應嚴格執行JGJ 128建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范的規定、以及JGJ 59建筑施工安全檢查標準中有關門式腳手架的要求。3)加強檢查鎖臂、搭鉤的鎖住狀態，架桿變形及時處理等。4)吊車吊裝帽圈時施工人員站在帽圈上要系上安全帶，以免下滑。5)架體安裝、拆除作業應在白天進行，遇六級及六級以上大風和雨、雪、霧天應停止腳手架的搭設，拆除及施工作業。6)加強檢查和監控工作。7)保證和改善施工現場的環境，要進行綜合治理，防止空氣、水源、噪聲等污染。8)工程安裝工作全部結束后，拆除臨時設施，清除余料雜物，清掃施工現場。

8 結語

膜結構具有造型輕巧自由、美觀，材料高強耐久、安全阻燃，透光、節能、環保，自潔防污性，操作簡單，安裝快捷等特點，有非常廣闊的發展前景。

[1] 季 明，謝曉宇，徐宏順，等.網球場膜結構工程施工技術[J].鋼結構，2012(3):20－21.

[2] 胡 娟，薛 茹.膜結構建筑的特點及應用展望[J].河南建材，2005(1):96－97.