张拉膜结构安装施工工艺

张拉膜结构安装工艺1前言张拉膜结构是我国近年来开发实验的专项新型建筑结构。其结构原理是以钢柱、钢支撑为主骨架，以钢索为柔性支撑，以膜片为围护材料，经过施加预应力张拉，共同工作来覆盖大面积空间，具有使用功能和独特造型的新型结构型式。由于膜结构具有造价合理，造型独特，施工周期短，便于搬迁或更新改造等诸多优点，在展览馆、体育馆、机场等大型公用建筑，以及公园、海滨的休闲建筑、仓储建筑、各类建筑小品等建筑设施中逐渐得到广泛应用，膜结构在未来建筑市场中具有良好的发展前景。张拉膜结构安装技术，是对膜结构这种新材料、新结构形成的新工艺方法。在安装实践中形成的本工艺，在保证工程质量的前提下，能够加快工程进度，降低工程成本，提高效益。对拓宽企业的施工领域、提高企业的施工技术水平，具有积极的推动和促进作用。2特点本工艺在大型张拉膜结构中采用，具有以下特点：1、起重设备和人工作业的合理协调配合，提高生产效率，缩短安装工期。2、采用钢索松驰状态下完成膜片安装，用千斤顶顶升钢柱活动节，完成膜结构的预应力张拉，安装安全，操作便利。3、采用双排脚手架和钢索间挂尼龙绳网进行膜安装，代替满堂脚手架，降低成本，增加效益。3适用范围本工艺适用于高度、跨度和空间较大无法地面完成安装的张拉膜结构。对小型的地面作业即可完成钢索和膜片安装的膜结构也有参考价值。4工艺原理本工艺利用起重机进行钢结构安装和钢索膜片的垂直运输就位，钢索间挂设尼龙绳网做为膜体展开的支托，采用对排脚手架为操作平台，安装人员高空作业完成钢索和膜片的安装，用千斤顶顶升完成膜结构的预应力张拉，从而完成膜结构的整体安装。5施工方法（一）工艺流程基础复测→钢构件、钢索、膜片验收→钢柱吊装→脚手架搭设→钢撑杆吊装→钢索安装→尼龙绳挂设→千斤顶顶升→盖口热合→膜清洗验收（二）施工工艺1、基础复测根据土建施工单位提供的基础标高进行轴线和预埋螺栓的间距复测，并弹出中心线和标高标识。根据基础标高的误差，垫柱底垫板，对基础预埋钢板的水泥进行清理，对预埋螺栓的损伤螺纹用板牙过丝，并涂机油以保证螺母能顺利拧入。2、钢构件、钢索、膜片验收构件、钢索和膜片进场后，按照图纸，对构件编号、钢索和膜片编号，逐件进行验收核对并重新标号。3、钢柱吊装（1）根据钢柱重量配置相应的吊机、吊索、卡环。（2）将钢索一端按编号安装在钢柱顶部耳板内，钢索盘成捆状用8#铁丝和钢柱临时固定。（3）在安装前将钢柱在地面调节，拧紧调节螺栓，使钢柱活动节落入固定底座内，以便于挂索和装膜。（4）采用钢绳和自卸卡环锁紧吊装，避免人工高空摘钩。（5）钢柱就位后，用两台经纬仪在两个轴线方向测量垂直度，用千斤顶校正合格后，将柱脚底部用垫铁垫实，拧紧柱脚螺母。（6）钢柱就位后，吊机松钩，人工在地面牵拉麻绳使卡环销轴打开，使吊索松开。（7）脚手架搭设：钢柱安装完成后，进行脚手架搭设，脚手管为Φ48钢管。脚手架的搭设部位在柱周围2m×2m处，支撑杆下面及钢索下面为1.5m双排脚手架，立杆间距1.5m，步距为1.8m，并适当设置斜撑杆加固。脚手架的搭设位置和高度要根据钢索挂膜后的曲线位置放线搭设。脚手架上要铺满木板或竹架板，设置1m高的防护栏杆确保作业人员安全。4、钢支撑杆吊装（1）钢支撑杆的钢索，吊装前安装在支撑杆的耳板上，并盘成捆状，用8#铁丝和支撑杆固定。（2）吊装时在支撑杆端部设牵引绳，控制构件方向，将支撑杆尾端双耳板对准钢柱的单耳板，用钢销铰接，用开口销将钢销固定防止窜动。安装人员在钢柱周围搭设的脚手架平台上作业。（3）将钢柱上的钢索展开，使钢索另一端与支撑杆端部耳板用钢销连接，吊机松钩。5、钢索安装为减少高空作业工作量，钢构件在吊装前，将钢索的一端安装在构件上，钢索成捆盘绑在构件合适的位置，随构件一同吊装。钢构件安装完成后，操作人员在脚手架上展开钢索，利用钢索自重，使钢索另一端与较低位置构件连接。钢索直径大重量大，不宜用人展开，可用吊车或倒链拉动钢索就位，人工用钢销将钢索和构件连接紧固。6、尼龙绳挂设：采Φ20mm尼龙绳，自每片膜片和位置较高和位置较低的对面两道钢索间,间距2m平行拉设尼龙绳，形成展膜支托。7、膜片及谷索安装：膜片按设计形状尺寸进行拼粘和剪裁成型，周围边缘按20mm间距制孔。膜片边缘两侧加50×8mm橡胶条和40×4mm扁钢，用M8螺栓固定。U型卡用40×40mm扁钢弯制，孔径Φ9mm，用M8螺栓将膜片与钢索相连。具体作法是：（1）用吊车将整卷膜片吊上膜位置最高处搭设的脚手架平台上。（2）从位置较高处和较低处的两道钢索间拉设尼龙绳间距2m。（3）安装人员拉膜片的下端沿尼龙绳向下滑动膜片，直至将膜片全部展开。（4）安装橡胶条和夹边扁钢，用U型卡与周边调节连接。将谷索在膜片上用10T倒链拉紧后用钢销和构件固定，使膜片开成脊和谷的造型。（5）展膜和装膜在脚手架平台上作业，谷索安装在安装完成的膜片上作业。8、千斤顶顶升：钢柱安装后钢柱的活动节位于柱座底部，钢柱顶端距中心环和支撑杆端距较近，钢索处于松弛状态，挂索和装膜都省力和便于操作。膜片装完后由于松驰，没有造型效果，不能排水，膜片强度也差。需要千斤顶顶升钢柱活动节，给钢丝绳和膜片施加预应力以满足设计和使用功能。具体操作方法是每根钢柱设置2台千斤顶，在钢柱底座处预定位置同时顶升，每顶100mm为一个行程，注意观察膜受力变化情况。顶升至设计位置处停止作业，上紧顶升螺栓，顶升完成。9、盖口热合：由于两膜块相邻处装U型卡位置未密封，顶升后安装专业人员在各接口处，采用300mm宽膜条专用电烙铁粘结，确保盖口处密封防雨防渗。10、安装完成后，拆除脚手架，清理现场，清洗膜片的污垢，进行竣工验收。5机具设备机械设备机具一览表序号机具名称规格用途单位数量1汽车吊50T/20T//12T吊装钢柱、支撑及及膜片的垂直直运输台1/1/12电焊机BX-500钢结构拼装焊接台63气割设备现场安装部位的修修整切割套24倒链3T/10T钢构件和钢索的连连接固定个16/25千斤顶50T钢柱校正、顶升施施加预应力台126吊索、卡环按构件重量选用钢构件吊装套37尼龙绳Φ20展膜支托米6008经纬仪钢柱垂直测量台29水准仪基础标高测量台110活动扳手300m膜片安装把2011大锤、撬棍、克丝丝钳钢构件、钢索安装装数量若干6劳动力组织本工艺施工，应按工程实际情况进行劳动力的计划安排。下表按1500m2膜结构安装为例，劳动力配备如下：序号名称数量（人）序号名称数量（人）1项目经理16施工员2技术员17安质员3测量工28起重员4铆工29电焊工5膜安装人员18107质量标准1、膜结构中钢柱安装质量标准参照GB50205—95《钢结构工程施工及验收规范》中有关规定。钢柱安装的允许偏差项目允许偏差柱脚底座中心线对对定位轴线偏偏移5.0柱基础标高+3～8柱轴线垂直度H/100025挠曲矢高H/1000152、钢索和膜片的安装质量标准，目前国家和行业无相应质量标准，安装验收时应符合下列质量要求：（1）钢索直径和索头孔径、销径应符合设计要求。（2）钢索表面无锈蚀、无断丝、无挤扁、索头铸钢件无变形、无裂纹。（3）安装后钢索索头双耳板和构件吊耳平行贴合，钢索和受力方向垂直，开口销打弯。（4）膜片的形状尺寸符合设计要求。（5）膜片表面无划痕、无污染。（6）顶升后，膜片周边平整无皱褶。（7）严格按照设计高度顶升，钢索和膜片施加张拉预应力符合设计要求。8安全措施1、参加吊装人员在作业前，进行安全技术教育和安全技术交底。2、吊装前对起重运输和吊装设备及所用吊具卡环、夹具的规格技术性能进行检查，发现有损坏和松动现象，立即修复和调转。起重设备要进行试运转。重大构件吊装前要进行试吊，经检查各部正常，才可进行正式吊装。3、施工现场人员戴安全帽、高空作业人员须佩安全带、穿防滑鞋带工具袋。4、吊装工作区设有明显标志，并设专人警戒，与吊装无关人员严禁入内，起重机工作时，起重臂杆口转半径范围内严禁站人和通过。5、运输吊装构件时，严禁在构件上站人和放置材料工具。6、高空作业人员在操作平台或轻便梯子上操作。7、构件绑扎必须牢固，起吊点应通过构件的重心位置，吊升时应平稳，避免振动和摆动。8、长大构件吊装时要设控制绳，以免构件摆动和准确就位。9、构件就位后临时固定前不能松钩，构件固定后应检查连接，确定安全可靠后，方可落钩。10、雨期吊装：高空作业应采取必要的防滑措施，在脚手架走道板上铺设草袋，在膜片上作业，要系好安全带和挂保险绳，防止滑落。11、夜间作业要有充足的照明。12、下班前，要检查无火灾隐患后关掉电源方可离开现场。9效益分析本工艺与满堂脚手架作业法相比，脚手架搭设工作量节省70%左右，工程成本降低15%，每1500m2膜结构可提前工期5～7天。深圳****技