膜结构施工技术与质量控制

浅谈膜结构施工技术与质量控制

摘要：膜结构是近些年兴起的一种新型结构体系，具有造型美观、轻巧，材料高强耐久、安全阻燃，且环保、节能、透光、操作简单、安装便捷等显著优势，广泛应用于大跨度空间结构工程，如飞机场、停车场等。本文结合三亚凤凰国际机场三期扩建项目贵宾航站楼工程，论述膜结构施工技术及其施工过程中的相关问题，分析总结膜结构施工质量控制与管理的经验，为该类型结构的工程施工和材料制作提供参考意见。

关键词：膜结构、施工、制作、质量

中图分类号：f253.3 文献标识码：a 文章编号：

膜结构，作为一种新型的结构体系，在自身强大优势作用下在大跨度空间结构工程中得到了广泛应用，有着非常广阔的发展前景。从造型角度分析，膜结构有着独特的光影效果和丰富的造型魅力，改变了传统建筑留下的形象；从经济角度分析，膜结构工艺操作简单、制作便捷，极大提高了工作效率和质量；从质量角度分析，膜结构采用的材料高强耐用、安全阻燃，有着许多建筑材料所无法比拟的优势。由此可见，膜结构施工技术有着良好的经济效益和社会效益，值得进一步推广和应用。

概述

膜结构是一种由高强薄膜材料及加强构件(钢结构或拉索)，通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状，可

作为覆盖结构并能承受一定的外荷载的空间结构形式。在工厂根据工程设计要求，加工制作为成品膜，运输至施工现场，进行吊装、固定、张拉、验收、使用，施工过程中务必对膜面进行重要保护，严防损坏或污染。

三亚凤凰国际机场三期扩建项目贵宾航站楼工程包括：贵宾厅、政要接待大厅、装饰花伞（覆面为膜）三部分，主体结构为混凝土框架结构，屋面为钢结构屋盖，建筑面积约12800 m2。贵宾航站楼膜结构主要含政要接待大厅张拉膜、路侧入口雨棚、南北侧曲边挑檐、花伞张拉膜四个部分（如下图所示），膜投影面积约4300㎡，采用圣戈班sf－ii的膜材，其基层为玻璃纤维基布，涂层为聚四氟乙烯ptfe。

二、ptfe膜材技术规格参数

膜结构加工制作与施工

1、工厂加工制作

膜结构所用材料的加工制作基本流程包括：原材进场→质量检测→膜片下料、编号→膜片编排放样→膜片初粘→驳接→包装。膜材料制作过程中，由于材料裁剪、包装工作比较复杂，为了到达精度要求，要求施工单位进行严格管控以确保膜结构的制作质量。

首先，将经过质量检测合格的膜材料运到干净的制作场所；其

次，在下料区、编排放样区、驳接区三个区的连接处铺上柔质的板胶，以免膜片直接接触地面，避免出现损毁；再次，抽样选取40组膜片和背贴条样品，使用6cm宽度的驳接刀进行驳接，驳接好之后进行双向拉断试验，得到膜材的最大受力下的驳接数据；然后，进行焊接试验，检查膜材的粘贴质量。完成试验工作后，按照试验所得到的相关数据进行裁剪、贴片、包装等工作。值得注意的是，裁剪过程中避免损伤到膜面，以免影响到膜结构的美观度。

2、现场的安装与张拉

膜结构安装包括四个部分，即膜体展开→连接固定→吊装到位→张拉成形。

⑴膜体展开：

根据膜面安装要求约每隔3到4米放置一定数量的膜面固定材料以及临时张拉工具，将膜材吊装至搭设好的搁置平台中心，膜体展开的时候，要根据包装上标记确认安装部位，然后按照标记的内容将膜体展开，避免方向出现偏差，展开的膜体尽量不要在地上移动。如果工作人员不得不在膜体上经过，应穿鞋底材质较软的鞋，或者只穿袜子。

⑵连接固定：

由膜面前缘中心处向两边各安装3个螺旋夹具，在前边缘顶端各安装2个螺旋夹，并通过绳索紧绳机连接。在膜面的两侧边缘每隔3米安装一个白色夹具（或膜面螺旋夹），通过绳索连接夹具安

装完成后，将膜面牵引展开。操作工人通过紧绳机牵引膜面，两侧工人用绳索拉紧白色夹具，抖动膜面，辅助膜面的牵引。膜面牵引过程中应注意：①应由专人负责统一指挥；②确保膜布的任何处不与钢结构摩擦造成表面的损坏；③保证操作工人的牵引速度同步；④有专门技术人员跟踪监督。膜体展开后，用夹板将其与索固定在一起，然后便可以进行吊装工作。

⑶吊装到位：

膜体吊装一般采用多点整体提升法、分块吊装法，顾名思义，两种方法完成是两种不同的方法，无乱采用哪一种方法都要保证吊装到位。膜体到位后，进行张拉工作使膜体成形，注意的是，张拉过程中无论张拉是否使膜体结构顺利成形，都不能轻易改变预先设定好的张拉位置，以免影响膜结构的整体效果。

⑷张拉成形：

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，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，直到的膜面的应力达到设计的要求，之后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。

四、膜结构施工的质量控制要点

1、膜面安装前，应检查膜面不得有渗漏现象，不能有明显的褶

皱、串色现象。所有与膜面相关的连接点无飞溅、毛刺等无锋利刺口，同时用棉布将周边可伤及膜面的构件包盖起来，或用发泡塑料包盖。连接位置的节点排列整齐、紧密牢靠，在安装前必须将所有螺栓孔试钻。

2、膜面搁置位置地面应保证清洁、无污物，并保证无尖锐毛刺，以免造成膜面的损坏或污染。节点板螺栓固定结束后，应逐一进行检查。保证做到螺栓无缺少、无漏拧。安装膜面时，安装工具不可随意抛掷，以防止膜面损坏。拧固膜面上螺栓，不得使用活络扳手。

3、膜面张拉时，应随时进行膜面的应力测试，以防止应力过大而造成膜面的损坏。每块膜面的张拉周期大约为3天。第一天张拉至设计要求的90%，第二天张拉至设计要求的100%。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。

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。本工程采用专用应力测试仪器，它能准确的反映膜面经向、纬向的应力值，通过与安装指导提供的理论数据对比的，达到高准确率。

五、结束语

虽然膜结构自诞生之日起，已经有着了几十年的发展历程，但