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        體育場屋蓋PTFE膜材橢圓形圓環(huán)覆蓋施工

        2022-08-31 02:24:20張孟軻周生部王云升李明偉王昌成徐陳
        關(guān)鍵詞:繩網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)張拉

        張孟軻 周生部 王云升 李明偉 王昌成 徐陳

        (1.中建八局第二建設(shè)有限公司 山東濟(jì)南 250014;2.深圳市三鑫膜結(jié)構(gòu)有限公司 廣東深圳 518000)

        隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各種體育賽事的舉辦推動了全民健康,體育場館類工程在行業(yè)中日益增多,而為保證其觀看效果,建造能夠在太陽直照下的開口式體育場館比例愈加提升,其中,應(yīng)用于屋蓋罩棚的柔性索膜在場館中的應(yīng)用大大增加。日照奎山體育中心工程,總建筑面積14.3 萬m2,是山東省2022年第25 屆省運(yùn)會主場館,工程屋蓋采用輪輻式索膜結(jié)構(gòu),存在著大量的PTFE膜結(jié)構(gòu)[1]。

        1 工程概況

        日照奎山體育中心項(xiàng)目位于山東省日照市東港區(qū),為2022年山東省第25屆省運(yùn)會3.6萬座主場館,其鋼結(jié)構(gòu)屋蓋采用輪輻式索膜結(jié)構(gòu),由輪輻式拉索、PTFE膜及環(huán)桁架組成,內(nèi)外環(huán)軸形狀為橢圓形,其中,膜結(jié)構(gòu)包含外環(huán)二次造型及膜固定節(jié)點(diǎn)及體育中心屋面膜結(jié)構(gòu)兩部分。

        二次鋼構(gòu)件:造型及固定膜邊的形式。

        膜面:PTFE膜結(jié)構(gòu),通過徑向主索分片布置,造型新穎,美麗大方。日照奎山體育中心膜結(jié)構(gòu)具體平面布置如圖1所示。

        2 施工工藝

        2.1 工藝流程

        膜結(jié)構(gòu)施工過程主要包括膜結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備工作、膜結(jié)構(gòu)二次鋼構(gòu)架施工、膜材安裝施工,施工整體工藝流程如圖2所示。

        圖2 膜結(jié)構(gòu)整體施工工藝流程

        2.2 膜結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備措施

        2.2.1 膜節(jié)點(diǎn)鋼構(gòu)件安裝措施

        在進(jìn)行膜節(jié)點(diǎn)鋼構(gòu)件安裝、焊接及防腐(或防火)時,在主鋼構(gòu)的腹桿下方設(shè)置施工作業(yè)平臺,保障施工作業(yè)人員行走及作業(yè)安全。

        在主索膜安裝時,要在上、下徑向索上設(shè)置施工人員作業(yè)平臺。為保證施工人員安全且便于膜面安裝,搭設(shè)吊掛作業(yè)平臺。

        2.2.2 施工作業(yè)平臺的搭設(shè)

        (1)膜節(jié)點(diǎn)鋼構(gòu)件安裝部分。利用汽車吊配合人力的方式將操作措施轉(zhuǎn)移至3 層平臺,在膜節(jié)點(diǎn)鋼構(gòu)件安裝位置搭設(shè)施工操作平臺,采用“四點(diǎn)固定,三點(diǎn)保護(hù)”的方式,即操作平臺分為4個位置利用螺紋鋼及卸扣方式做可靠固定,同時,考慮整體穩(wěn)定性及安全保障,利用鋼繩及卸扣方式進(jìn)行3 個位置保障連接,同時,沿著主結(jié)構(gòu)腹桿位置增加生命線,進(jìn)而再次確保高空作業(yè)施工作業(yè)及通行安全[2-3]。

        (2)膜安部分。根據(jù)徑向索的長度,按照設(shè)計(jì)尺寸對掛架進(jìn)行組裝;用吊車將組裝后的掛架吊掛在徑向索上,作業(yè)人員穿好雙鉤安全帶,沿上人端依次將掛鉤與徑向索用螺栓擰緊,將掛架牢固地固定在徑向索上。

        2.2.3 安全繩及安全網(wǎng)設(shè)置

        沿掛架設(shè)置一道安全繩,用于施工人員的安全帶固定繩。平臺側(cè)面和下部鋪設(shè)安全平網(wǎng),直接在地上就鋪設(shè)好。兩端分別綁扎在內(nèi)環(huán)索和壓環(huán)梁上。

        2.3 膜二次鋼構(gòu)件施工

        施工步驟。

        第一步:膜節(jié)點(diǎn)鋼構(gòu)件措施搭設(shè)。

        第二步:將地面拼裝完成后的三角桁架吊裝至安裝位置。

        第四步:解除輔助吊鉤。

        第五步:依次進(jìn)行下榀桁架安裝。

        2.4 膜材施工

        2.4.1 膜安裝前準(zhǔn)備

        (1)對鋼構(gòu)表面的檢查。首先,對已安裝完畢的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,安裝焊接全部完成,焊縫處打磨光滑,且表面涂裝完成,確認(rèn)滿足安裝要求后,再安裝膜結(jié)構(gòu)。如發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊縫處有焊瘤、漏焊、涂裝未完成,或鋼構(gòu)表面有尖銳突起物,對膜容易造成損壞的部分,應(yīng)及時通知相應(yīng)管理人員,對鋼構(gòu)表面進(jìn)行整改返修,直到滿足膜安裝要求[4]。

        (2)對施工人員的技術(shù)交底和培訓(xùn)。膜面安裝時,為保證膜的施工質(zhì)量,施工作業(yè)前,應(yīng)對作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),要求每個施工人員掌握本工程膜面的安裝工藝,對施工班組進(jìn)行的技術(shù)交底。將膜安裝的著裝、安全保護(hù)措施、膜安裝時的注意事項(xiàng)、安裝對膜材的保護(hù)等重要措施對作業(yè)人員進(jìn)行一一講解,并做好培訓(xùn)記錄。

        2.4.2 設(shè)置承壓繩網(wǎng)

        膜面鋪設(shè)前,需沿索設(shè)置繩網(wǎng),作為膜展開時的依托。本工程所采用的繩網(wǎng)材料為φ16尼龍繩。繩網(wǎng)沿索縱向每隔3m拉一道繩帶,其兩端通過繩索緊繩機(jī)與東西兩端的膜結(jié)構(gòu)支架緊密相連;在橫向繩網(wǎng)拉設(shè)前,需先在每跨單元內(nèi)拉設(shè)3 道繩索,繩網(wǎng)安裝結(jié)束完成后,繩索緊繩機(jī)會對安裝的繩索施加足夠的力,來消除膜面在牽引過程中與鋼結(jié)構(gòu)的接觸,從而避免膜面的損壞或污染。為避免膜面劃傷,緊繩機(jī)外露的尖銳部位需用棉布緊緊包裹。

        一是宋玉總喜歡談女性和好色問題。在目前被認(rèn)定為宋玉的作品中,至少《諷賦》、《高唐賦》、《招魂》、《神女賦》、《登徒子好色賦》等文章里涉及了女性或好色之類的問題?!芭浴焙汀昂蒙痹谥袊鴤鹘y(tǒng)文化和民間意識里,是不雅和“淫詞”,是文人雅士不齒的東西,何至于被我們稱為“雅士”的宋玉老是談這個話題?在相當(dāng)多篇賦里談女性和好色話題,足見宋玉對這方面很感興趣。對此感興趣的人,即使不好色,恐怕也不會很清雅。

        2.4.3 膜材吊裝就位

        根據(jù)施工進(jìn)度,膜面安裝所進(jìn)展的施工部位找出與該區(qū)域相應(yīng)編號的膜包;采用膜吊裝時所用專用工裝,用180t吊汽車吊至屋面就位。

        2.4.4 膜材展開

        (1)膜材施工需要具備一系列條件后方能進(jìn)行展開工作,需要具備的條件如表1所示。

        表1 膜材展開必備條件

        根據(jù)膜面安裝要求,約每隔3~4m放置一定數(shù)量的鋁合金壓條、膜面螺旋夾、白色夾具、灰色夾具以及卸扣、繩索緊繩機(jī)、鋼絲繩緊繩機(jī)、緊固鉗和φ14 尼龍繩等膜面固定材料以及臨時張拉工具。

        將手工工具包括大力鉗、扳手及帶安全掛鉤的工具袋分發(fā)到膜面安裝的各個班組。所有參加膜面展開施工的人員必須腳穿軟底膠鞋。

        首先,工人將膜面端部提前做好的記號找出,用人力先行牽引展開。然后,工人利用緊繩機(jī)牽引膜面,同時,兩側(cè)的工人用繩索緊緊拉住灰色夾具,并伴隨膜面抖動,輔助膜面牽引工作。注意,需有專人負(fù)責(zé)牽引工作的統(tǒng)一指揮[5]。

        牽引過程的速度要一致,保證膜材均速水平地向前展開。

        膜布展開過程中,要隨時觀察膜布的外觀質(zhì)量,當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在破損、鉤絲及不可清除的污跡的問題時,要及時處理。

        2.4.5 設(shè)置防風(fēng)繩網(wǎng)

        當(dāng)膜布牽引工作完成后,為防止風(fēng)力對膜面造成損壞,應(yīng)立即縱向每隔4m 張拉一道反繩網(wǎng),與大風(fēng)時橫向每個拱桿之間設(shè)置一道。

        2.4.6 膜臨時固定

        膜材展開后,用事先設(shè)置好的緊繩器和專用的膜材夾具將膜四周先臨時固定在內(nèi)環(huán)索、徑向索、壓環(huán)梁膜固定圓管上,并用緊繩器對膜初步張拉,必須對膜面施加足夠的力,保證膜面具備一定的應(yīng)力水平,在風(fēng)、雨、雪等惡劣氣候條件下不被破壞。膜展開后,如下班時間到了,還未完成臨時固定,應(yīng)安排施工人員加班,或者增加人員將膜臨時固定牢固,確保膜安全。

        當(dāng)膜面牽引到距離最終安裝位置100cm 遠(yuǎn)時,卸除部分緊繩器,并用張拉更大的緊線器(鋼絲繩緊繩器)代替繩索緊繩器繼續(xù)張拉。

        調(diào)整膜布周邊時,先確保膜布的中心位置與膜材安裝的整體中心位置相一致后,再進(jìn)行膜布四周的固定工作。

        膜面固定時,先用緊繩機(jī)拉緊膜的3只角,使膜角盡可能地接近固定位置,然后再進(jìn)行膜周邊的固定。

        膜布安裝時,安裝工人所佩戴的手套必須是干凈且沒有油污的,以防對膜布造成污染;所穿鞋子必須是軟底膠鞋;安裝工具的使用與放置必須是安全可控的,避免操作失誤造成膜布損壞。

        2.4.7 膜張拉固定

        膜張拉固定完成后,隨即進(jìn)行張拉后的調(diào)整工作,使用緊線機(jī)將膜四角盡可能地接近固定位置。再通過收緊緊繩器,對膜進(jìn)行張拉,張拉過程是多次重復(fù)的過程,如緊線機(jī)的張拉能力不能滿足張拉工作的要求時,可采用螺桿調(diào)節(jié)工具進(jìn)行后續(xù)的張拉工作。

        通過以上張拉的方法,直至將膜拉至固定位置,按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)用膜輔材鋁型材夾具、不銹鋼U 型夾將膜與周邊徑向索、內(nèi)環(huán)索、壓環(huán)梁鋼管固定,固定螺栓要配置平墊、彈墊[6]。

        2.4.8 防水膜熱合

        兩塊相鄰單元膜塊固定安裝完成后,要安裝支撐鋁板,然后再進(jìn)行防水膜安裝。防水膜施工前,應(yīng)將焊接區(qū)域的灰塵用抹布擦干凈。防水膜兩端用緊繩器拉展,平直,無皺折。防水膜焊接對工人要進(jìn)行好技術(shù)交底工作,焊接前要進(jìn)行焊接試驗(yàn),得出焊接的相應(yīng)參數(shù),作業(yè)人員操作一定要仔細(xì)、認(rèn)真,焊接一定要牢固、可靠。

        2.4.9 膜材施工流程

        第一步:膜體吊裝就位。

        第二步:膜材展開方向。

        第三步:逐步展開。

        第四步:膜材臨時張拉固定。

        第五步:膜材四邊調(diào)節(jié)張拉。

        第六步:膜材四邊固定索邊,即單片膜材安裝完成。

        第七步:重復(fù)上述步驟完成。

        第八步:披簾收口。

        3 結(jié)語

        日照奎山體育中心屋面采用PTFE膜結(jié)構(gòu),單元膜片四周邊界分別與徑向索、環(huán)向索及鋼桁架等進(jìn)行連接,通過徑向主索分片布置,造型新穎,美麗大方。通過合理優(yōu)化、依次安裝、均衡張拉,確保了膜結(jié)構(gòu)的順利施工,保證了工程質(zhì)量,為今后體育場館膜結(jié)構(gòu)等類似工程提供了豐富的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

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