CN106968341A - 管桁架索膜结构施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管桁架索膜结构施工方法，包括检验膜材、膜片放样下料、膜片的裁剪、膜材的预拼装、膜材的热熔合、膜材的边角处理、清洗及包装、管桁架结构安装、支座固定、膜结构安装等步骤。本发明膜结构自重轻，降低了主体结构和基础的造价。施工过程中无废渣、废气、废水与噪音，消除了对周边环境的污染与破坏。可塑造优美形态的建筑物与构筑物及公共设施形成景观景点，有利于美化城市环境。

Description

管桁架索膜结构施工方法

技术领域

本发明涉及一种管桁架索膜结构施工方法。

背景技术

随着人类文明的不断进步，建筑的形式发生着与时俱进的变化。自20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构模式--膜结构。膜结构是由多种高强薄膜材料及加强构件（钢架、钢柱或钢索）通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种结构空间形状，作为覆盖结构，并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构分为骨架式膜结构、张拉式膜结构、充气式膜结构。

膜结构建筑也是21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式。它打破了我们对传统直线建筑风格的观念，以其独有的优美曲线造型，简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合，呈现给人以耳目一新的感觉，同时给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。

但现有的膜结构施工复杂，影响其施工效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工方便、效果好的管桁架索膜结构施工方法。

本发明的技术解决方案是：

一种管桁架索膜结构施工方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）检验膜材

每批材料之间外观感光无明显色差，且膜材表面光滑平整；防水膜材不得有通透孔眼、局部无涂层布基完全裸露、明显且无法消除的污渍；若每50m的局部涂层较薄、麻点、油丝缺陷不超过5处，且每处缺陷面积小于lcm²，则判定此捆材料合格；

（二）膜片放样下料

严格按照图纸放样，对放样尺寸校核并进行自检、互检；放样画线尺寸允许误差值：+lmm, 0mm；要求放样精确，标号醒目，膜片清洁；校核确认无误后下料，下料后的样片编号分别打捆码放整齐，并做加工记录；

（三）膜片的裁剪

膜的裁剪严格按照裁剪图进行裁剪；分为三个步骤：

读取裁剪设计的坐标，取点；

复合坐标，画下料线；

落刀下料；

贴上编号标签，抬到放样区；

膜的裁剪在工作平台上进行；依照裁剪图放样，按照大样切割成形，裁剪边缘线与大样之间的偏差裁剪下料尺寸允许误差值：+ 1.5mm, -1. 5mm；

（四）膜材的预拼装

在放样区，要对已完成下料的膜单元要分别进行尺寸复测，并详细记录实测偏差值，核对无误后画骑缝线；

（五）膜材的热熔合

热熔合加工制作前，根据膜材的特点，通过制作热熔合试片来确定膜材的连接方式、搭接或对接宽度、热合机的工艺参数、热合层数和热合形式，以获取最佳的试验热合参数；每种热合形式做5片试片，第一片试片在每一刀热合缝的边缘选取；其他试片在每一刀热熔合缝的中心选取；

试片要求长度220mm,宽度50mm；

根据热合缝宽度不同，要求热合缝两边试片长度分别为：

50mm宽缝，一边长度为80mm，另一边长度为90mm；

40mm宽缝，一边长度为90mm,另一边长度为90mm；

30mm宽缝，一边长度为100mm，另一边长度为90mm；

试片尺寸允许误差值：+2mm, 0mm；

把试片放在强力机上做拉伸强度试验，若焊缝完好，母膜被强力破断，且此时机器上显示的强度值达到原材料拉伸强度值的100%，则此种热合形式合格；若母膜完好，焊缝被拉开，则说明此种热合形式不合格，须调整有关数据后再重新制作；实验样条的抗拉强度不低于母材强度的80%；

根据不同批次膜材做焊接试片，焊接试片由试验室做剥离和拉力试验加以确定；

正式加工时，先将膜片在接缝处对齐，检查膜材的正反面及接缝顺序是否正确；清洁待焊区域，如为PVC膜材拼接接缝放置“背贴条”，如为PTFE膜材需在接缝处两层膜片间放置EFP条；根据热合试验所得到的参数进行加工；

热合缝质量的检验：

1）热合缝均匀饱满，线条清晰；膜材周边加强处应平整，热合后不得有污溃、划伤、破损现象；

2）热合缝饱满度须大于90%,不允许出现漏焊；不允许出现面料融化现象；不允许出现面料热合处不熔合；不允许出现热合后面料露出布基；

3）热合缝的宽度误差值不超过5%且不大于+2mm, -1mm；

4)热合时根据两片膜片情况施加拉力，膜片平整不得有皱折；

5)保持热合带内、外面清洁，如焊缝间需夹胶片，胶片同样应清洁，不得有灰尘；

6)热合与冷却工作时，热合刀和冷却刀下材料层数须一致；

7)加工过程中膜片及成品膜不得直接折叠，应用卷轴卷绕或折叠处衬垫软质材料，衬垫材料不得脱色；

（六）膜材的边角处理

边角处理放量在膜片与膜片的连接处，因接缝需要放量；在柔性边界的膜结构中，为方便穿钢索，将膜边放出一定的余量做成索套；在膜结点板处以及刚性边界建筑膜结构的边界处，采用“绳边”,也需在裁剪基准线外加上余量以方便埋绳；挖弧及补强层在膜角点，用膜节点板并通过连接配件连接膜面与支承结构；膜角处及锥形膜面的顶部应力比较集中，用两层或三层膜热合在一起，即作“补强层”处理；

（七）清洗及包装

设计者需根据施工现场及安装设备等情况，确定膜面的展开方向及折叠包装的顺序，加工好的膜面在两面清洗后，按指定要求进行折叠包装；为 防止在膜表面留下明显折痕，PTFE 成品膜在折叠时应衬入圆纸筒，ETFE 成品膜不能折叠，需放置在保护容器中；软质包装袋上应标识好展开方向，再加木箱包装以方便运输；

（七）管桁架结构安装

A）管桁架的现场组对焊接

1）将现场平整坚实的场地找平作为拼装平台，用水平仪或拉线的方法测量水平度和平直度，保证拼装台在水平面上;各承重节点铺20mm厚钢板，用水准仪将其找平，其上焊接胎架;

2）采取反变形措施点焊固定后，进行焊接，焊接完毕检查管桁架的侧向弯曲，其允许偏差为H/1000，且≤25 mm，超出规范用火焰矫正方法进行校直；

3）桁架组对的质量检查：

各小单元桁架是否纵横成线，垂直相交；桁架尺寸，对角线是否正确，杆件有无错用，节点焊缝和肋板是否处于受力位臵；杆件是否符合工艺要求；

4）桁架的焊接：

所有焊工必须严格焊接工艺，每个焊工施焊部位要打上钢印号码，并标示在施工简图上备查；焊接采用多层焊，跳焊，另外要保持其桁架外型特征；桁架中心预期提拱，保证其桁架在脚手架拆除后，挠度、应力达到设计要求；整个桁架的节点焊缝都要求一级焊缝，所以在杆件下料前要对焊缝工艺进行评定，达到要求后方可下料；

5）桁架与钢柱的焊接：

在组装场地将桁架与钢立柱预焊接；

B）管桁架的安装

1）桁架吊装前对桁架重量进行分析计算，安全系数是吊装时桁架重时的2.5-3倍;

2）吊装前，必须清除所有障碍物，必须听从指挥，精力要集中;

3）桁架整体吊装应试吊后进行，提升过程中须注意桁架的高低差，保证桁架起升高度的统一;

4）桁架吊装到位时，必须将所有的吊具进行固定，防止松动，并且逐一检查各点的受力情况;

5）主桁架安装时应从中间向四周分散进行吊装，确保其误差最大值的分散;

C）支座固定

安装人员和电焊工待命于支座处，待主桁架吊装到位后，安装人员对桁架钢柱的位置再次复核，各钢构件必须在投影位置，确认无误后电焊工对支座进行焊接;

D）主桁架间联系桁架焊接

待每跨主桁架安装完毕后，进行之间的联系桁架焊接;

（七）膜结构安装

（1）施工前准备工作

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，对造型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；

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；

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；

膜结构工程安装前，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；

材料进场后，对膜体及配件的出厂证明、产品质量保证书、检测报告及品种、规格、数量进行验收，检查膜体外观是否破损、褶皱、热熔合缝是否有脱落；螺栓、铝合金压条有无拉伤或锈蚀；索和锚具涂层是否破损；

在工程现场，膜材安放在搭设的辅助架子上；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；

（2）搭设施工操作平台

此平台直接搭设在钢结构桁架下方，并与桁架紧密连接。拉膜以及膜面连接时操作工人均需至管桁架下方进行施工，根据工程特点安装满堂脚手架，要求架顶表面平整，满铺竹笆或者脚手板；所有平台搭设完毕后，外围应设置安全防护栏杆。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；

（3）搭设膜面搁置平台

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；

（4）膜面铺设

安装前膜结构的支撑结构应已施工完成并符合有关施工及验收规范的要求；每个膜单元放置膜面固定材料和临时张拉工具；膜面固定材料及临时张拉工具包括压条、膜面螺旋夹、白色夹具、拉条及卸甲、绳索紧绳机、钢丝绳紧绳机、紧固钳和φ14尼龙绳；将安装膜面的手工工具分发到各个班组；手工工具包括大力钳、套筒扳手及带安全挂钩的工具袋；

膜布的外层包裹着很厚的塑料纸，每一层之间摆放有硬纸筒，将膜布从包装箱内取出时，吊装用索具为4根1t绳圈；起吊时，为防止绳圈直接接触膜面造成膜布上产生折痕，应将绳圈从硬纸筒内穿过，然后用汽车吊将膜面吊至搁置平台的中心；

膜布展开前，再一次对搁置平台表面上的十一夹板板面进行检查，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，首先应将膜面铺开，膜布展开时，随时观测膜布外观质量，发现因制作、运输引起的破损、钩丝及不可清除的污迹，及时通知有关方面；

调整方向后将该跨的膜面四个角用紧固夹板固定，紧绳机一端与紧固夹板连接，另一头与桁架连接。夹板安装完成后，将膜面向设计方向牵引；操作工人通过紧绳机牵引膜面 ，两侧工人用绳索拉紧夹板，抖动膜面，辅助膜面的牵引；

（5）中心位置固定

调整膜面四边，使膜布中心位置与桅杆的中心位置相一致，将膜布套上桅杆，膜布的眼孔与膜结构上螺栓孔对齐后盖上止水橡胶带和铝合金压条，用不锈钢六角螺母拧紧固定；

（6） 膜面两侧固定

膜面两侧同时用固定夹板间距2m固定好，操作工人同时用紧绳机将膜面向桁梁牵引；桁梁上的螺栓间距与幕布上的眼孔相一致，盖上止水橡胶带和铝合金压条，用不锈钢六角螺母拧紧固定；若膜面固定时局部地方的眼孔与支架上的螺栓位置不一致的，应现场进行开孔；开孔时用美工刀或冲头，禁止使用榔头直接敲击膜布进行开孔；

（7）膜面另外两侧面拉索锚具张拉

先将钢索两端连接可调式单耳连接环，从膜布边的的一头贯穿，与两端的锚座连接；通过连接件上的可调套筒张拉膜面的边索；

（8）膜面张拉

膜面安装完成后，可进行膜面的张拉工作；首先用两个千斤顶对称放置与桅杆顶部的圆盘上顶住上部圆盘，依次松动调节螺栓，待所有螺栓松动后，同时将两个千斤顶均匀地往上顶起，以满足膜面的纵向张拉；张拉结束后将调节螺栓拧紧，卸下千斤顶，第一轮膜面张拉工作结束；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；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，故将膜面张拉到设计要求的110%；

（9）安装防水膜

上述工作完成后，进行封口处膜面的封烫；封烫时电熨斗的工作温度保持在380℃～400℃之间，这样才能保证封口处膜面上无烫焦痕迹；封烫时，每处熨烫时间不少于3分钟，并且每两处之间应有2cm的搭接；熨烫完成待膜面温度降至常温后，用专用手器对焊缝进行检查，不合格处及时进行补烫。

膜材采用法拉利902S2。

本发明膜结构自重轻，降低了主体结构和基础的造价。膜工程中所有加工和制作设计均可在工厂内完成，在现场只进行安装作业，因此施工周期短。膜材还具有较高的反射性及较低的光吸收，并且热传导性较低，膜材的半透明性保证了适当的自然漫射光照明室内。能够解决大跨度层盖施工难题。采用新型绿色建材，改变了传统施工，消除了对土地、砂石资源的依赖，节地、节水、节能、节材，属于绿色建筑与构筑物。施工过程中无废渣、废气、废水与噪音，消除了对周边环境的污染与破坏。可塑造优美形态的建筑物与构筑物及公共设施形成景观景点，有利于美化城市环境。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

一种管桁架索膜结构施工方法，包括下列步骤：

（一）检验膜材

每批材料之间外观感光无明显色差，且膜材表面光滑平整；防水膜材不得有通透孔眼、局部无涂层布基完全裸露、明显且无法消除的污渍；若每50m的局部涂层较薄、麻点、油丝缺陷不超过5处，且每处缺陷面积小于lcm²，则判定此捆材料合格；

（二）膜片放样下料

严格按照图纸放样，对放样尺寸校核并进行自检、互检；放样画线尺寸允许误差值：+lmm, 0mm；要求放样精确，标号醒目，膜片清洁；校核确认无误后下料，下料后的样片编号分别打捆码放整齐，并做加工记录；

（三）膜片的裁剪

膜的裁剪严格按照裁剪图进行裁剪；分为三个步骤：

读取裁剪设计的坐标，取点；

复合坐标，画下料线；

落刀下料；

贴上编号标签，抬到放样区；

膜的裁剪在工作平台上进行；依照裁剪图放样，按照大样切割成形，裁剪边缘线与大样之间的偏差裁剪下料尺寸允许误差值：+ 1.5mm, -1. 5mm；

（四）膜材的预拼装

在放样区，要对已完成下料的膜单元要分别进行尺寸复测，并详细记录实测偏差值，核对无误后画骑缝线；

（五）膜材的热熔合

热熔合加工制作前，根据膜材的特点，通过制作热熔合试片来确定膜材的连接方式、搭接或对接宽度、热合机的工艺参数、热合层数和热合形式，以获取最佳的试验热合参数；每种热合形式做5片试片，第一片试片在每一刀热合缝的边缘选取；其他试片在每一刀热熔合缝的中心选取；

试片要求长度220mm,宽度50mm；

根据热合缝宽度不同，要求热合缝两边试片长度分别为：

50mm宽缝，一边长度为80mm，另一边长度为90mm；

40mm宽缝，一边长度为90mm,另一边长度为90mm；

30mm宽缝，一边长度为100mm，另一边长度为90mm；

试片尺寸允许误差值：+2mm, 0mm；

把试片放在强力机上做拉伸强度试验，若焊缝完好，母膜被强力破断，且此时机器上显示的强度值达到原材料拉伸强度值的100%，则此种热合形式合格；若母膜完好，焊缝被拉开，则说明此种热合形式不合格，须调整有关数据后再重新制作；实验样条的抗拉强度不低于母材强度的80%；

根据不同批次膜材做焊接试片，焊接试片由试验室做剥离和拉力试验加以确定；

正式加工时，先将膜片在接缝处对齐，检查膜材的正反面及接缝顺序是否正确；清洁待焊区域，如为PVC膜材拼接接缝放置“背贴条”，如为PTFE膜材需在接缝处两层膜片间放置EFP条；根据热合试验所得到的参数进行加工；

热合缝质量的检验：

1）热合缝均匀饱满，线条清晰；膜材周边加强处应平整，热合后不得有污溃、划伤、破损现象；

2）热合缝饱满度须大于90%,不允许出现漏焊；不允许出现面料融化现象；不允许出现面料热合处不熔合；不允许出现热合后面料露出布基；

3）热合缝的宽度误差值不超过5%且不大于+2mm, -1mm；

4)热合时根据两片膜片情况施加拉力，膜片平整不得有皱折；

5)保持热合带内、外面清洁，如焊缝间需夹胶片，胶片同样应清洁，不得有灰尘；

6)热合与冷却工作时，热合刀和冷却刀下材料层数须一致；

7)加工过程中膜片及成品膜不得直接折叠，应用卷轴卷绕或折叠处衬垫软质材料，衬垫材料不得脱色；

（六）膜材的边角处理

边角处理放量在膜片与膜片的连接处，因接缝需要放量；在柔性边界的膜结构中，为方便穿钢索，将膜边放出一定的余量做成索套（cable cuff）；在膜结点板处以及刚性边界建筑膜结构的边界处，采用“绳边”（rope edge）,也需在裁剪基准线外加上余量以方便埋绳；挖弧及补强层在膜角点，用膜节点板并通过连接配件连接膜面与支承结构；膜角处及锥形膜面的顶部应力比较集中，用两层或三层膜热合在一起，即作“补强层”处理；

（七）清洗及包装

设计者需根据施工现场及安装设备等情况，确定膜面的展开方向及折叠包装的顺序，加工好的膜面在两面清洗后，按指定要求进行折叠包装；为 防止在膜表面留下明显折痕，PTFE 成品膜在折叠时应衬入圆纸筒，ETFE 成品膜不能折叠，需放置在保护容器中；软质包装袋上应标识好展开方向，再加木箱包装以方便运输；

（七）管桁架结构安装

A）管桁架的现场组对焊接

1）将现场平整坚实的场地找平作为拼装平台，用水平仪或拉线的方法测量水平度和平直度，保证拼装台在水平面上;各承重节点铺20mm厚钢板，用水准仪将其找平，其上焊接胎架;

2）采取反变形措施点焊固定后，进行焊接，焊接完毕检查管桁架的侧向弯曲，其允许偏差为H/1000，且≤25 mm，超出规范用火焰矫正方法进行校直；

3）桁架组对的质量检查：

各小单元桁架是否纵横成线，垂直相交；桁架尺寸，对角线是否正确，杆件有无错用，节点焊缝和肋板是否处于受力位臵；杆件是否符合工艺要求；

4）桁架的焊接：

所有焊工必须严格焊接工艺，每个焊工施焊部位要打上钢印号码，并标示在施工简图上备查；焊接采用多层焊，跳焊，另外要保持其桁架外型特征；桁架中心预期提拱，保证其桁架在脚手架拆除后，挠度、应力达到设计要求；整个桁架的节点焊缝都要求一级焊缝，所以在杆件下料前要对焊缝工艺进行评定，达到要求后方可下料；

5）桁架与钢柱的焊接：

在组装场地将桁架与钢立柱预焊接；

B）管桁架的安装

1）桁架吊装前对桁架重量进行分析计算，安全系数是吊装时桁架重时的2.5-3倍;

2）吊装前，必须清除所有障碍物，必须听从指挥，精力要集中;

3）桁架整体吊装应试吊后进行，提升过程中须注意桁架的高低差，保证桁架起升高度的统一;

4）桁架吊装到位时，必须将所有的吊具进行固定，防止松动，并且逐一检查各点的受力情况;

5）主桁架安装时应从中间向四周分散进行吊装，确保其误差最大值的分散;

C）支座固定

安装人员和电焊工待命于支座处，待主桁架吊装到位后，安装人员对桁架钢柱的位置再次复核，各钢构件必须在投影位置，确认无误后电焊工对支座进行焊接;

D）主桁架间联系桁架焊接

待每跨主桁架安装完毕后，进行之间的联系桁架焊接;

（七）膜结构安装

（1）施工前准备工作

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，对造型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；

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；

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；

膜结构工程安装前，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；

材料进场后，对膜体及配件的出厂证明、产品质量保证书、检测报告及品种、规格、数量进行验收，检查膜体外观是否破损、褶皱、热熔合缝是否有脱落；螺栓、铝合金压条有无拉伤或锈蚀；索和锚具涂层是否破损；

在工程现场，膜材安放在搭设的辅助架子上；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；

（2）搭设施工操作平台

此平台直接搭设在钢结构桁架下方，并与桁架紧密连接。拉膜以及膜面连接时操作工人均需至管桁架下方进行施工，根据工程特点安装满堂脚手架，要求架顶表面平整，满铺竹笆或者脚手板；所有平台搭设完毕后，外围应设置安全防护栏杆。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；

（3）搭设膜面搁置平台

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；

（4）膜面铺设

安装前膜结构的支撑结构应已施工完成并符合有关施工及验收规范的要求；每个膜单元放置膜面固定材料和临时张拉工具；膜面固定材料及临时张拉工具包括压条、膜面螺旋夹、白色夹具、拉条及卸甲、绳索紧绳机、钢丝绳紧绳机、紧固钳和φ14尼龙绳；将安装膜面的手工工具分发到各个班组；手工工具包括大力钳、套筒扳手及带安全挂钩的工具袋；

膜布的外层包裹着很厚的塑料纸，每一层之间摆放有硬纸筒，将膜布从包装箱内取出时，吊装用索具为4根1t绳圈；起吊时，为防止绳圈直接接触膜面造成膜布上产生折痕，应将绳圈从硬纸筒内穿过，然后用汽车吊将膜面吊至搁置平台的中心；

膜布展开前，再一次对搁置平台表面上的十一夹板板面进行检查，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，首先应将膜面铺开，膜布展开时，随时观测膜布外观质量，发现因制作、运输引起的破损、钩丝及不可清除的污迹，及时通知有关方面；

调整方向后将该跨的膜面四个角用紧固夹板固定，紧绳机一端与紧固夹板连接，另一头与桁架连接。夹板安装完成后，将膜面向设计方向牵引；操作工人通过紧绳机牵引膜面 ，两侧工人用绳索拉紧夹板，抖动膜面，辅助膜面的牵引；

（5）中心位置固定

调整膜面四边，使膜布中心位置与桅杆的中心位置相一致，将膜布套上桅杆，膜布的眼孔与膜结构上螺栓孔对齐后盖上止水橡胶带和铝合金压条，用不锈钢六角螺母拧紧固定；

（6） 膜面两侧固定

膜面两侧同时用固定夹板间距2m固定好，操作工人同时用紧绳机将膜面向桁梁牵引；桁梁上的螺栓间距与幕布上的眼孔相一致，盖上止水橡胶带和铝合金压条，用不锈钢六角螺母拧紧固定；若膜面固定时局部地方的眼孔与支架上的螺栓位置不一致的，应现场进行开孔；开孔时用美工刀或冲头，禁止使用榔头直接敲击膜布进行开孔；

（7）膜面另外两侧面拉索锚具张拉

先将钢索两端连接可调式单耳连接环，从膜布边的的一头贯穿，与两端的锚座连接；通过连接件上的可调套筒张拉膜面的边索；

（8）膜面张拉

膜面安装完成后，可进行膜面的张拉工作；首先用两个千斤顶对称放置与桅杆顶部的圆盘上顶住上部圆盘，依次松动调节螺栓，待所有螺栓松动后，同时将两个千斤顶均匀地往上顶起，以满足膜面的纵向张拉；张拉结束后将调节螺栓拧紧，卸下千斤顶，第一轮膜面张拉工作结束；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；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，故将膜面张拉到设计要求的110%；

（9）安装防水膜

上述工作完成后，进行封口处膜面的封烫；封烫时电熨斗的工作温度保持在380℃～400℃之间，这样才能保证封口处膜面上无烫焦痕迹；封烫时，每处熨烫时间不少于3分钟，并且每两处之间应有2cm的搭接；熨烫完成待膜面温度降至常温后，用专用手器对焊缝进行检查，不合格处及时进行补烫。

膜材采用法拉利902S2。

Claims (2)

1.一种管桁架索膜结构施工方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）检验膜材

每批材料之间外观感光无明显色差，且膜材表面光滑平整；防水膜材不得有通透孔眼、局部无涂层布基完全裸露、明显且无法消除的污渍；若每50m的局部涂层较薄、麻点、油丝缺陷不超过5处，且每处缺陷面积小于lcm²，则判定此捆材料合格；

（二）膜片放样下料

严格按照图纸放样，对放样尺寸校核并进行自检、互检；放样画线尺寸允许误差值：+lmm, 0mm；要求放样精确，标号醒目，膜片清洁；校核确认无误后下料，下料后的样片编号分别打捆码放整齐，并做加工记录；

（三）膜片的裁剪

膜的裁剪严格按照裁剪图进行裁剪；分为三个步骤：

读取裁剪设计的坐标，取点；

复合坐标，画下料线；

落刀下料；

贴上编号标签，抬到放样区；

膜的裁剪在工作平台上进行；依照裁剪图放样，按照大样切割成形，裁剪边缘线与大样之间的偏差裁剪下料尺寸允许误差值：+ 1.5mm, -1. 5mm；

（四）膜材的预拼装

在放样区，要对已完成下料的膜单元要分别进行尺寸复测，并详细记录实测偏差值，核对无误后画骑缝线；

（五）膜材的热熔合

热熔合加工制作前，根据膜材的特点，通过制作热熔合试片来确定膜材的连接方式、搭接或对接宽度、热合机的工艺参数、热合层数和热合形式，以获取最佳的试验热合参数；每种热合形式做5片试片，第一片试片在每一刀热合缝的边缘选取；其他试片在每一刀热熔合缝的中心选取；

试片要求长度220mm,宽度50mm；

根据热合缝宽度不同，要求热合缝两边试片长度分别为：

50mm宽缝，一边长度为80mm，另一边长度为90mm；

40mm宽缝，一边长度为90mm,另一边长度为90mm；

30mm宽缝，一边长度为100mm，另一边长度为90mm；

试片尺寸允许误差值：+2mm, 0mm；

把试片放在强力机上做拉伸强度试验，若焊缝完好，母膜被强力破断，且此时机器上显示的强度值达到原材料拉伸强度值的100%，则此种热合形式合格；若母膜完好，焊缝被拉开，则说明此种热合形式不合格，须调整有关数据后再重新制作；实验样条的抗拉强度不低于母材强度的80%；

根据不同批次膜材做焊接试片，焊接试片由试验室做剥离和拉力试验加以确定；

正式加工时，先将膜片在接缝处对齐，检查膜材的正反面及接缝顺序是否正确；清洁待焊区域，如为PVC膜材拼接接缝放置“背贴条”，如为PTFE膜材需在接缝处两层膜片间放置EFP条；根据热合试验所得到的参数进行加工；

热合缝质量的检验：

1）热合缝均匀饱满，线条清晰；膜材周边加强处应平整，热合后不得有污溃、划伤、破损现象；

2）热合缝饱满度须大于90%,不允许出现漏焊；不允许出现面料融化现象；不允许出现面料热合处不熔合；不允许出现热合后面料露出布基；

3）热合缝的宽度误差值不超过5%且不大于+2mm, -1mm；

4)热合时根据两片膜片情况施加拉力，膜片平整不得有皱折；

5)保持热合带内、外面清洁，如焊缝间需夹胶片，胶片同样应清洁，不得有灰尘；

6)热合与冷却工作时，热合刀和冷却刀下材料层数须一致；

7)加工过程中膜片及成品膜不得直接折叠，应用卷轴卷绕或折叠处衬垫软质材料，衬垫材料不得脱色；

（六）膜材的边角处理

边角处理放量在膜片与膜片的连接处，因接缝需要放量；在柔性边界的膜结构中，为方便穿钢索，将膜边放出一定的余量做成索套；在膜结点板处以及刚性边界建筑膜结构的边界处，采用“绳边”,也需在裁剪基准线外加上余量以方便埋绳；挖弧及补强层在膜角点，用膜节点板并通过连接配件连接膜面与支承结构；膜角处及锥形膜面的顶部应力比较集中，用两层或三层膜热合在一起，即作“补强层”处理；

（七）清洗及包装

设计者需根据施工现场及安装设备等情况，确定膜面的展开方向及折叠包装的顺序，加工好的膜面在两面清洗后，按指定要求进行折叠包装；为 防止在膜表面留下明显折痕，PTFE 成品膜在折叠时应衬入圆纸筒，ETFE 成品膜不能折叠，需放置在保护容器中；软质包装袋上应标识好展开方向，再加木箱包装以方便运输；

（七）管桁架结构安装

A）管桁架的现场组对焊接

1）将现场平整坚实的场地找平作为拼装平台，用水平仪或拉线的方法测量水平度和平直度，保证拼装台在水平面上;各承重节点铺20mm厚钢板，用水准仪将其找平，其上焊接胎架;

2）采取反变形措施点焊固定后，进行焊接，焊接完毕检查管桁架的侧向弯曲，其允许偏差为H/1000，且≤25 mm，超出规范用火焰矫正方法进行校直；

3）桁架组对的质量检查：

各小单元桁架是否纵横成线，垂直相交；桁架尺寸，对角线是否正确，杆件有无错用，节点焊缝和肋板是否处于受力位臵；杆件是否符合工艺要求；

4）桁架的焊接：

所有焊工必须严格焊接工艺，每个焊工施焊部位要打上钢印号码，并标示在施工简图上备查；焊接采用多层焊，跳焊，另外要保持其桁架外型特征；桁架中心预期提拱，保证其桁架在脚手架拆除后，挠度、应力达到设计要求；整个桁架的节点焊缝都要求一级焊缝，所以在杆件下料前要对焊缝工艺进行评定，达到要求后方可下料；

5）桁架与钢柱的焊接：

在组装场地将桁架与钢立柱预焊接；

B）管桁架的安装

1）桁架吊装前对桁架重量进行分析计算，安全系数是吊装时桁架重时的2.5-3倍;

2）吊装前，必须清除所有障碍物，必须听从指挥，精力要集中;

3）桁架整体吊装应试吊后进行，提升过程中须注意桁架的高低差，保证桁架起升高度的统一;

4）桁架吊装到位时，必须将所有的吊具进行固定，防止松动，并且逐一检查各点的受力情况;

5）主桁架安装时应从中间向四周分散进行吊装，确保其误差最大值的分散;

C）支座固定

安装人员和电焊工待命于支座处，待主桁架吊装到位后，安装人员对桁架钢柱的位置再次复核，各钢构件必须在投影位置，确认无误后电焊工对支座进行焊接;

D）主桁架间联系桁架焊接

待每跨主桁架安装完毕后，进行之间的联系桁架焊接;

（七）膜结构安装

（1）施工前准备工作

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，对造型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；

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；

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；

膜结构工程安装前，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；

材料进场后，对膜体及配件的出厂证明、产品质量保证书、检测报告及品种、规格、数量进行验收，检查膜体外观是否破损、褶皱、热熔合缝是否有脱落；螺栓、铝合金压条有无拉伤或锈蚀；索和锚具涂层是否破损；

在工程现场，膜材安放在搭设的辅助架子上；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；

（2）搭设施工操作平台

此平台直接搭设在钢结构桁架下方，并与桁架紧密连接；拉膜以及膜面连接时操作工人均需至管桁架下方进行施工，根据工程特点安装满堂脚手架，要求架顶表面平整，满铺竹笆或者脚手板；所有平台搭设完毕后，外围应设置安全防护栏杆；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；

（3）搭设膜面搁置平台

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；

（4）膜面铺设

安装前膜结构的支撑结构应已施工完成并符合有关施工及验收规范的要求；每个膜单元放置膜面固定材料和临时张拉工具；膜面固定材料及临时张拉工具包括压条、膜面螺旋夹、白色夹具、拉条及卸甲、绳索紧绳机、钢丝绳紧绳机、紧固钳和φ14尼龙绳；将安装膜面的手工工具分发到各个班组；手工工具包括大力钳、套筒扳手及带安全挂钩的工具袋；

膜布的外层包裹着很厚的塑料纸，每一层之间摆放有硬纸筒，将膜布从包装箱内取出时，吊装用索具为4根1t绳圈；起吊时，为防止绳圈直接接触膜面造成膜布上产生折痕，应将绳圈从硬纸筒内穿过，然后用汽车吊将膜面吊至搁置平台的中心；

膜布展开前，再一次对搁置平台表面上的十一夹板板面进行检查，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，首先应将膜面铺开，膜布展开时，随时观测膜布外观质量，发现因制作、运输引起的破损、钩丝及不可清除的污迹，及时通知有关方面；

调整方向后将该跨的膜面四个角用紧固夹板固定，紧绳机一端与紧固夹板连接，另一头与桁架连接；夹板安装完成后，将膜面向设计方向牵引；操作工人通过紧绳机牵引膜面 ，两侧工人用绳索拉紧夹板，抖动膜面，辅助膜面的牵引；

（5）中心位置固定

调整膜面四边，使膜布中心位置与桅杆的中心位置相一致，将膜布套上桅杆，膜布的眼孔与膜结构上螺栓孔对齐后盖上止水橡胶带和铝合金压条，用不锈钢六角螺母拧紧固定；

（6） 膜面两侧固定

膜面两侧同时用固定夹板间距2m固定好，操作工人同时用紧绳机将膜面向桁梁牵引；桁梁上的螺栓间距与幕布上的眼孔相一致，盖上止水橡胶带和铝合金压条，用不锈钢六角螺母拧紧固定；若膜面固定时局部地方的眼孔与支架上的螺栓位置不一致的，应现场进行开孔；开孔时用美工刀或冲头，禁止使用榔头直接敲击膜布进行开孔；

（7）膜面另外两侧面拉索锚具张拉

先将钢索两端连接可调式单耳连接环，从膜布边的的一头贯穿，与两端的锚座连接；通过连接件上的可调套筒张拉膜面的边索；

（8）膜面张拉

膜面安装完成后，可进行膜面的张拉工作；首先用两个千斤顶对称放置与桅杆顶部的圆盘上顶住上部圆盘，依次松动调节螺栓，待所有螺栓松动后，同时将两个千斤顶均匀地往上顶起，以满足膜面的纵向张拉；张拉结束后将调节螺栓拧紧，卸下千斤顶，第一轮膜面张拉工作结束；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；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，故将膜面张拉到设计要求的110%；

（9）安装防水膜

上述工作完成后，进行封口处膜面的封烫；封烫时电熨斗的工作温度保持在380℃～400℃之间，这样才能保证封口处膜面上无烫焦痕迹；封烫时，每处熨烫时间不少于3分钟，并且每两处之间应有2cm的搭接；熨烫完成待膜面温度降至常温后，用专用手器对焊缝进行检查，不合格处及时进行补烫。

2.根据权利要求1所述的管桁架索膜结构施工方法，其特征是：膜材采用法拉利902S2。