索膜结构施工技术探讨

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索膜结构施工技术探讨索膜结构施工技术探讨

    膜结构是一种特殊的建筑结构，它是以高强度柔韧簿膜材料为屋顶，与支撑及张拉体系相结合，形成具有一定刚度的空间结构形状，从而承受一定外荷载的一种空间结构形式。本文论述南京中医药大学索膜结构工程的施工过程，提出了有关索膜施工技术建议。

    １．工程概况

    南京中医药大学体育场看台索膜结构共５跨（中间三跨的跨度为８ｍ，两端跨度为６ｍ），总共３６ｍ，悬挑１７．３４２ｍ，膜覆盖面积约６２４．３１２ｍ２。看台全长共４１轴，索膜结构位于１３轴和２９轴之间，共６榀钢桁架，６根钢管柱，每根柱后设置斜拉索及钢管支撑，并在每根桁架挑出端设置抗风索锚在看台柱及联系梁上。通过张拉索，在整个结构中建立预应力，以提高结构的刚度。在荷载作用下，膜、索和钢结构共同受力，空间整体性强。

    结构包括膜、索和钢三种材料。膜由谷索和脊索绷紧，谷索和脊索拉在钢结构上。钢结构包括立柱、外挑桁架、斜撑和连系桁架。为维持结构的稳定性，设置了斜拉索、稳定索、抗风索、剪刀撑索等，膜与索巧妙结合，膜顶平滑过渡，结构美观、恢弘，亟富新意，整体造型互相辉映，别具一格。

    ２．膜结构工程

    ２．１施工方法

    总体安排：施工队伍进场后首先进行操作脚手架的搭设，安全扶手的设置，施工准备工作完成后进行膜面的施工，膜面安装时，不应讲究施工进度而应重视施工质量并训练施工队伍掌握本工程膜面的安装工艺，膜面安装完成后，依次进行剩余膜面的安装工作。主体膜面安装完成后，进行补缺、扫尾工作。

    ２．２ 单跨膜面施工工艺

    施工前准备工作－＞安装绳网－＞膜面就位－＞膜面展开－＞膜面张拉周边固定－＞拉索张紧施工

    ２．２．１膜面搁置平台

    每跨膜面施工前应搭设搁置平台，搭设平台的主要材料是脚手管件和十一夹板。搁置平台平面尺寸：长度应满足一块膜横向展开时的尺寸，宽度３．４ｍ。平台顶面用十一夹板满铺。搭设完毕后，外露的脚手管、扣件及尖锐部位应用棉布包裹。（注：膜面折叠后尺寸为：２．４ｍ×４．２ｍ）（膜布外侧１ｍ部分为施工时操作通道）。搭设搁置平台用的九夹板板面应保证清洁、无污物，并保证无尖锐毛刺，以免造成膜面的损坏或污染。

    ２．２．２  施工绳网安装

    膜面铺设前，需安装绳网，作为膜展开时的依托。本工程绳网材料采用φ１４晴纶绳。绳网安装时，纵向每隔３ｍ拉一道绳带，绳索两端通过绳索紧绳机与东西两端膜结构支架紧密相连；横向绳网拉设时，应在每跨单元内拉设三道绳索，绳网安装结束后，通过绳索紧绳机对绳索施加足够的力，以避免膜面在牵引过程中与钢结构接触，造成膜面的损坏或污染。紧绳机外露尖锐部位用棉布包裹。

    ２．２．３ 膜面铺设

    ａ．膜面安装必备条件

    １）结构必须安装完毕，膜结构支架必须安装完成，并应满足设计要求；

    ２）结构整体是安全、稳定的；

    ３）相关区域内构件的涂装必须施工完毕；

    ４）相关区域内施工准备工作结束；

    ｂ．根据膜面安装要求，约每隔３到４米放置一定数量的膜面固定材料以及临时张拉工具。膜面固定临时张拉工具包括白色夹具，灰色夹具以及卸甲，绳索紧绳机，钢丝绳紧绳机，紧固钳和φ１４尼龙绳。

    ｃ．将不锈钢螺栓依次安装在膜面连接板上，并将止水橡胶带按顺序排放在膜结构支架上。

    ２．２．４展开膜布

    膜面展开必备条件：

    １）收听天气预报，当天风力不大于５级（风速小于８．２ｍ／ｓ）；且非大雨天；

    ２）绳网的拉设符合施组要求；

    ３）膜布展开前，应再一次对搁置平台表面进行检查，应保证清洁、无污物，并保证无尖锐毛刺，以免造成膜面的损坏或污染。所有参加膜面展开工作的人员，必须穿软底胶鞋。当膜面被搁置在平台上后，首先将膜面横向展开，每隔１米在膜边上安装一个灰色夹具，并与绳索紧绳机连接；在竖向膜边上每隔５米安装牵引夹具，用来膜面的展开和牵引。当膜布纵向基本牵引到位时，将膜布向两侧膜结构支架方向牵引。

    ２．２．５膜面牵引过程中应注意：① 应由专人负责统一指挥；②保证操作工人的牵引速度同步； ③ 有专门技术人员跟踪监督。膜布展开时，随时观测膜布外观质量，发现因制作引起的破损、钩丝及不可清除的污迹，及时通报。

    ２．２．６安装反绳网

    当膜布牵引工作结束后，为防止风的作用造成膜面的损坏，应立即安装反绳网，反绳网拉设时纵向每隔８米弦拉一道。

    ２．２．７ 周边固定

    １）本工程膜结构形式为张拉式膜结构，是指膜结构采用张拉形式，膜经过钢索张拉固定在膜结构支架上，安装的过程就是膜面张拉的过程，膜面安装完成后达到受力要求。

    ２）当膜面被牵引到距最终位置８０ｃｍ远时，卸除部分紧绳机（并用钢丝绳紧绳机代替紧绳机绳索）。

    ３）松开所有绳网。

    ４）调整膜布周边，进行钢索的固定与膜布的张拉过程。

    ５）膜面固定时，先用紧绳机拉紧膜的四只角，使膜角尽量接近固定位置，再进行膜边的固定。

    ６）膜布安装时，操作工人的手套必须是干净的、无油污的；鞋子必须是软底胶鞋；安装工具放置时一定要平稳摆放，使用时必须做到是安全的、可控制的；小工具必须放置在工具包内。膜面安装完成后保证膜布不破损，表面不被污浊。

    膜材在安装完成后须填写有关表格，通过质量验收。

    ３．结束语

    膜结构是古老又现代的建筑结构形式，是高强轻质的薄膜材料与先进的结构计算方法完美结合的产物。它随精细化工工业和现代合成技术的发展而日趋成熟、升华，计算机技术用于造型设计和结构分析，使膜结构的高科技含量进一步提高。