体育场馆结构之骨架式膜结构

　　项目概况：

　　骨架式膜结构是自身封闭的、稳定的骨架体系(一般是钢桁架体系、网架结构、索网结构或张拉整体体系)与膜材料共同组成一个结构受力体系。骨架式膜结构以钢构构成的屋顶骨架后，在其上方张拉膜材的构造形式。下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯，开口部不易受限制，且经济效益高等特点，广泛适用于任何大，小规模的空间。

　　因该体系施工与常规结构相似(除索网或张拉整体体系等的自身施工外)，较易被工程界理解和接受，但为了让膜具有一定的刚度，骨架体系提供给膜的支撑系统一般要有一定的曲度，并应设置向膜中施加预应力的机构。

　　施工工艺：

　　1、工艺原理：

　　(1)膜结构的安装应按设计提供的膜单元总装图和分装图进行安装，确保膜面与钢结构造型准确吻合。

　　(2)膜的张拉过程中膜材不得受污染和损伤，保证膜面张紧无皱折。

　　2、膜面施工工艺流程

　　施工前准备工作――搭设施工操作平台――搭设膜面搁置平台――安装绳网――膜面就位――膜面展开――安装反绳网――短边固定、长边临时固定――安装隔跨膜面――长边连接――膜面张拉――应力测试――安装防水膜――内膜安装――扫尾――安装防护防尘布

　　3、施工前准备工作

　　(1)安装前膜结构的支承结构应该已施工完成并符合有关结构施工及验收规范的要求。主要是测量支承结构及连接节点的几何并与设计值比较，对找形结果进行必要的修正;按修正后的形状进行裁剪设计，加工制作膜面;如膜面先于支承结构完工已开始制作，应通过其他方案如更换连接件等规格等来纠正偏差;

　　(2)膜材安装前，支承骨架应已完成防锈、防火涂层的施工工作，以免污染膜面。在施工防锈面漆、防火涂层前，必须将支承骨架与膜材的连接部位打磨光滑，以圆角处理，确保连接处无毛刺、棱角、焊接表面凸尖。

　　(3)安装膜结构前应对支承结构与膜结构的连接位置进行复测并作记录。如果复测值与设计值的偏差将影响到膜结构的安装或改变膜结构受力状态，应由设计方、支承结构和膜结构施工方及有关方面共同协商解决办法。

　　(4)膜结构工程安装前，应通过图纸会审，掌握设计图中的构造及有关技术要求，并应编制安装方案和技术保证措施，按照方案要求进行安装。

　　(5)材料进场后，应检查产品质量证明或试验报告，严禁在工程中使用不合格的材料。

　　(6)安装前应检查膜结构构件及零配件的材料品种、规格、色泽、性能和数量等，只有符合设计规定的要求才可进行安装。

　　(7)在工程现场，膜材应安放在搭设的辅助架子上，在室外堆放时应采取保护措施。安装前应在主体结构上架设临时的网格拉索，以支承展开的膜材。

　　4、施工方法

　　(1)施工脚手架搭设

　　A 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。搁置平台搭设位置在每个膜单元最前端。

　　搁置平台平面尺寸：长度应满足一块膜横向展开时的尺寸，宽度大于卷膜管的直径。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。搭设搁置平台用的十一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。

　　B 登高脚手 膜面安装前应设置登高脚手架，登高脚手架搭设时应与主体结构牢固连接。施工时可根据现场实际情况进行调整。

　　C 施工操作平台

　　1)结构周边拱形立直处膜面安装时的操作脚手平台，此平台直接搭设在 膜面搁置平台 钢结构桁架下方，并与桁架紧密连接。

　　2)膜面展开时的操作平台，此平台也做为膜面与膜面连接时操作平台。

　　3)拉膜以及膜面连接时操作工人均需要至管拱架下方进行施工，根据工程特点安装悬挂脚手平台满堂脚手架，要求架顶表面平整，满铺竹笆或脚手板。所有平台搭设完成后，外围应设置安全防护栏杆。

　　4)搭设脚手平台及拉设安全绳网时，凡与主体钢结构接触的物件，应用棉布衬垫，尽量减少对结构表面油漆的损坏。

　　5)每处脚手平台搭设完成后，应由专职安全员进行安全检查，验收合格挂牌后，方可使用。所有脚手平台的搭设及验收应依照《建筑施工高处作业安全技术规范》以及《扣件式钢管脚手架安全技术规范》进行。

　　(2)绳网安装：膜面铺设前，需安装绳网，作为膜展开时的依托。绳网材料采用φ14晴纶绳。绳网安装时，通过脚手平台向外扩散。纵向每隔3m弦拉一道绳索，绳索两端通过绳索紧绳机与桁架上钢结构紧密相连。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过多接触，造成膜面的损坏或污染。 紧绳机外露尖锐部位用棉布包裹。

　　(3)膜面的张拉：

　　1)膜面安装完成后，可进行膜面的张拉工作。为防止永久螺栓受到损伤，可采用临时张拉螺栓对膜面进行张拉。首先用钢丝绳紧绳器收紧膜面，待调节螺栓有所松动后，即拧紧螺栓。依次重复进行。待紧绳器的张拉力无法满足时，用扳手直接调整临时张拉螺栓。

　　总的来说，膜面张拉的程序必须是重复性的，对边角有褶皱的区域进行局部张拉调节，直到的膜面的应力达到设计的要求。依次用永久螺栓调换下临时张拉螺栓，并用扳手迸紧双螺帽，满足设计要求。

　　2)每块膜面的张拉周期大约为6天。第一天张拉至设计要求的80%，第二天张拉至设计要求的90%。第三天后继续对膜面实施张拉，由于在使用过程中膜面会损失一部分的应力，故一般将膜面张拉到设计要求的110%左右为宜。在使用的过程中膜面应力会逐步下降并达到设计要求。

　　3)膜面的张拉应力控制，以张拉行程和张拉力为数值控制。有经验的安装指导通过拍击膜布，根据膜布发出的声音，结合张拉行程和张拉力的数值作出张拉是否达到设计要求的结论。用膜面专用应力测试仪器，测出膜面经向、纬向的应力值。

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