索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

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索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討索膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

    膜結(jié)構(gòu)是一種特殊的建筑結(jié)構(gòu)，它是以高強(qiáng)度柔韌簿膜材料為屋頂，與支撐及張拉體系相結(jié)合，形成具有一定剛度的空間結(jié)構(gòu)形狀，從而承受一定外荷載的一種空間結(jié)構(gòu)形式。本文論述南京中醫(yī)藥大學(xué)索膜結(jié)構(gòu)工程的施工過(guò)程，提出了有關(guān)索膜施工技術(shù)建議。

    １．工程概況

    南京中醫(yī)藥大學(xué)體育場(chǎng)看臺(tái)索膜結(jié)構(gòu)共５跨（中間三跨的跨度為８ｍ，兩端跨度為６ｍ），總共３６ｍ，懸挑１７．３４２ｍ，膜覆蓋面積約６２４．３１２ｍ２?？磁_(tái)全長(zhǎng)共４１軸，索膜結(jié)構(gòu)位于１３軸和２９軸之間，共６榀鋼桁架，６根鋼管柱，每根柱后設(shè)置斜拉索及鋼管支撐，并在每根桁架挑出端設(shè)置抗風(fēng)索錨在看臺(tái)柱及聯(lián)系梁上。通過(guò)張拉索，在整個(gè)結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，以提高結(jié)構(gòu)的剛度。在荷載作用下，膜、索和鋼結(jié)構(gòu)共同受力，空間整體性強(qiáng)。

    結(jié)構(gòu)包括膜、索和鋼三種材料。膜由谷索和脊索繃緊，谷索和脊索拉在鋼結(jié)構(gòu)上。鋼結(jié)構(gòu)包括立柱、外挑桁架、斜撐和連系桁架。為維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)置了斜拉索、穩(wěn)定索、抗風(fēng)索、剪刀撐索等，膜與索巧妙結(jié)合，膜頂平滑過(guò)渡，結(jié)構(gòu)美觀、恢弘，亟富新意，整體造型互相輝映，別具一格。

    ２．膜結(jié)構(gòu)工程

    ２．１施工方法

    總體安排：施工隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)后首先進(jìn)行操作腳手架的搭設(shè)，安全扶手的設(shè)置，施工準(zhǔn)備工作完成后進(jìn)行膜面的施工，膜面安裝時(shí)，不應(yīng)講究施工進(jìn)度而應(yīng)重視施工質(zhì)量并訓(xùn)練施工隊(duì)伍掌握本工程膜面的安裝工藝，膜面安裝完成后，依次進(jìn)行剩余膜面的安裝工作。主體膜面安裝完成后，進(jìn)行補(bǔ)缺、掃尾工作。

    ２．２ 單跨膜面施工工藝

    施工前準(zhǔn)備工作－＞安裝繩網(wǎng)－＞膜面就位－＞膜面展開(kāi)－＞膜面張拉周邊固定－＞拉索張緊施工

    ２．２．１膜面擱置平臺(tái)

    每跨膜面施工前應(yīng)搭設(shè)擱置平臺(tái)，搭設(shè)平臺(tái)的主要材料是腳手管件和十一夾板。擱置平臺(tái)平面尺寸：長(zhǎng)度應(yīng)滿足一塊膜橫向展開(kāi)時(shí)的尺寸，寬度３．４ｍ。平臺(tái)頂面用十一夾板滿鋪。搭設(shè)完畢后，外露的腳手管、扣件及尖銳部位應(yīng)用棉布包裹。（注：膜面折疊后尺寸為：２．４ｍ×４．２ｍ）（膜布外側(cè)１ｍ部分為施工時(shí)操作通道）。搭設(shè)擱置平臺(tái)用的九夾板板面應(yīng)保證清潔、無(wú)污物，并保證無(wú)尖銳毛刺，以免造成膜面的損壞或污染。

    ２．２．２  施工繩網(wǎng)安裝

    膜面鋪設(shè)前，需安裝繩網(wǎng)，作為膜展開(kāi)時(shí)的依托。本工程繩網(wǎng)材料采用φ１４晴綸繩。繩網(wǎng)安裝時(shí)，縱向每隔３ｍ拉一道繩帶，繩索兩端通過(guò)繩索緊繩機(jī)與東西兩端膜結(jié)構(gòu)支架緊密相連；橫向繩網(wǎng)拉設(shè)時(shí)，應(yīng)在每跨單元內(nèi)拉設(shè)三道繩索，繩網(wǎng)安裝結(jié)束后，通過(guò)繩索緊繩機(jī)對(duì)繩索施加足夠的力，以避免膜面在牽引過(guò)程中與鋼結(jié)構(gòu)接觸，造成膜面的損壞或污染。緊繩機(jī)外露尖銳部位用棉布包裹。

    ２．２．３ 膜面鋪設(shè)

    ａ．膜面安裝必備條件

    １）結(jié)構(gòu)必須安裝完畢，膜結(jié)構(gòu)支架必須安裝完成，并應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；

    ２）結(jié)構(gòu)整體是安全、穩(wěn)定的；

    ３）相關(guān)區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的涂裝必須施工完畢；

    ４）相關(guān)區(qū)域內(nèi)施工準(zhǔn)備工作結(jié)束；

    ｂ．根據(jù)膜面安裝要求，約每隔３到４米放置一定數(shù)量的膜面固定材料以及臨時(shí)張拉工具。膜面固定臨時(shí)張拉工具包括白色夾具，灰色夾具以及卸甲，繩索緊繩機(jī)，鋼絲繩緊繩機(jī)，緊固鉗和φ１４尼龍繩。

    ｃ．將不銹鋼螺栓依次安裝在膜面連接板上，并將止水橡膠帶按順序排放在膜結(jié)構(gòu)支架上。

    ２．２．４展開(kāi)膜布

    膜面展開(kāi)必備條件：

    １）收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)，當(dāng)天風(fēng)力不大于５級(jí)（風(fēng)速小于８．２ｍ／ｓ）；且非大雨天；

    ２）繩網(wǎng)的拉設(shè)符合施組要求；

    ３）膜布展開(kāi)前，應(yīng)再一次對(duì)擱置平臺(tái)表面進(jìn)行檢查，應(yīng)保證清潔、無(wú)污物，并保證無(wú)尖銳毛刺，以免造成膜面的損壞或污染。所有參加膜面展開(kāi)工作的人員，必須穿軟底膠鞋。當(dāng)膜面被擱置在平臺(tái)上后，首先將膜面橫向展開(kāi)，每隔１米在膜邊上安裝一個(gè)灰色夾具，并與繩索緊繩機(jī)連接；在豎向膜邊上每隔５米安裝牽引夾具，用來(lái)膜面的展開(kāi)和牽引。當(dāng)膜布縱向基本牽引到位時(shí)，將膜布向兩側(cè)膜結(jié)構(gòu)支架方向牽引。

    ２．２．５膜面牽引過(guò)程中應(yīng)注意：① 應(yīng)由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮；②保證操作工人的牽引速度同步； ③ 有專門技術(shù)人員跟蹤監(jiān)督。膜布展開(kāi)時(shí)，隨時(shí)觀測(cè)膜布外觀質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)因制作引起的破損、鉤絲及不可清除的污跡，及時(shí)通報(bào)。

    ２．２．６安裝反繩網(wǎng)

    當(dāng)膜布牽引工作結(jié)束后，為防止風(fēng)的作用造成膜面的損壞，應(yīng)立即安裝反繩網(wǎng)，反繩網(wǎng)拉設(shè)時(shí)縱向每隔８米弦拉一道。

    ２．２．７ 周邊固定

    １）本工程膜結(jié)構(gòu)形式為張拉式膜結(jié)構(gòu)，是指膜結(jié)構(gòu)采用張拉形式，膜經(jīng)過(guò)鋼索張拉固定在膜結(jié)構(gòu)支架上，安裝的過(guò)程就是膜面張拉的過(guò)程，膜面安裝完成后達(dá)到受力要求。

    ２）當(dāng)膜面被牽引到距最終位置８０ｃｍ遠(yuǎn)時(shí)，卸除部分緊繩機(jī)（并用鋼絲繩緊繩機(jī)代替緊繩機(jī)繩索）。

    ３）松開(kāi)所有繩網(wǎng)。

    ４）調(diào)整膜布周邊，進(jìn)行鋼索的固定與膜布的張拉過(guò)程。

    ５）膜面固定時(shí)，先用緊繩機(jī)拉緊膜的四只角，使膜角盡量接近固定位置，再進(jìn)行膜邊的固定。

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

    膜材在安裝完成后須填寫有關(guān)表格，通過(guò)質(zhì)量驗(yàn)收。

    ３．結(jié)束語(yǔ)

    膜結(jié)構(gòu)是古老又現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)形式，是高強(qiáng)輕質(zhì)的薄膜材料與先進(jìn)的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法完美結(jié)合的產(chǎn)物。它隨精細(xì)化工工業(yè)和現(xiàn)代合成技術(shù)的發(fā)展而日趨成熟、升華，計(jì)算機(jī)技術(shù)用于造型設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析，使膜結(jié)構(gòu)的高科技含量進(jìn)一步提高。