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膜布批發

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文字:[大][中][小] 發布時間:2017-12-15  瀏覽次數:2462

 

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 膜結構技術
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冬季施工由于施工環境較為惡劣,是建筑施工工程質量事故多發時期,而且如果不做好冬季施工的準備和采取正確的方法和措施,冬季施工往往還會影響整個工程的質量。

對于大跨度空間張拉膜結構工程來說,冬季施工過程中會面臨以下難題:

1) PTFE膜材在溫度4 ℃以下拉伸時應力無法傳遞; 2)膜成品在運輸途中保溫難度大; 3)膜成品在現場二次搬運、附件組裝過程中操作難度大,施工工效低; 4)冬季施工高空作業安全可控難度大,防護成本高; 5)膜成品地面組裝、空中展膜、移位,防止膜面局部折損難度大。

空中滑移技術及可調節螺桿的應用解決了PTFE膜材在4 ℃以下的環境中無法進行張拉這一問題,以某大型體育場為例,施工時間為11月至次年3月,巨大的冬季施工工程量創造了首例國內大跨度膜結構冬季施工技術。

 

 

 

 

 

 

 

1.PTFE膜片張拉

由于PTFE膜片無法在4 ℃以下的環境中進行張拉,故需要在室內對膜片進行預張拉,以滿足安裝尺寸基本要求。根據膜材生產商提供的膜應力-應變曲線,對緯向進行預張拉分析,根據設計所需要的膜面應力值,確定預張拉量,指導預張拉,如圖所示:

 

膜單元預張拉補償量:最大膜單元緯向補償量約為1400 mm,徑向補償量約為60mm;最小膜單元緯向補償量約為1 200mm,徑向補償量約為50~80mm。受地面條件的限制,緯向補償量張拉在地面進行;徑向補償量采用加長U形可調節螺桿中張拉螺桿的長度進行臨時安裝,待吊裝、安裝完畢溫度允許時,進行二次張拉后截短,如圖所示:

 

2.膜單元組裝

采用膜單元形式安裝膜片,與以往膜結構單獨安裝膜片相比,效率提升約1倍,且大量空中作業可在地面預先完成,減少了高空作業帶來的安全隱患,順應冬季施工需要。膜單元通過一條脊索及該脊索相鄰的兩片膜片組成,索與膜片連接方式為:脊索邊界連接為不可調節,谷索邊界為可調連接。后期二次張拉通過可調節邊界實現。

3.膜單元吊裝

膜單元組裝完畢后,開始膜單元的吊裝工作。由于膜最長長度在42 m左右,如用吊車起吊后,在空中扭轉就位十分困難,甚至會因為操作不當對膜單元造成破壞。針對現場場地條件,通過對大型卷揚機的組合使用,研發出一種安全高效、操作簡便的提升系統:空中滑移提升。該方法亦為本工法中的創新之處,操作時共采用2臺50 kN卷揚機,1臺30 kN卷揚機,提升點分別位于脊索后端索頭位置、脊索前端索夾位置、環索方向距脊索前端索夾長度位置。

提升工作開始時,同時啟動脊索前端的50 kN卷揚機與脊索后端的30 kN卷揚機,將已組裝好的膜片整體提升至合適的高度;此時膜單元與環索方向平行;啟動鋼結構脊索耳板處的50 kN卷揚機向上提升,同時連接脊索后端的30 kN卷揚機向下降落,使膜片空中轉向,提升到安裝位置,如圖所示:

 


4.膜單元安裝

單元膜片提升到位后,首先,拉動脊索前端的2個倒鏈,將索頭張拉到位,穿入索銷;然后,拉動脊索后端的2個倒鏈,將索頭張拉到位,穿入索銷。將前邊索的兩端分別與脊索索夾、谷索索夾的相應耳板連接;然后,將自然下垂的2個膜片向相鄰的谷索上拉升,并通過可調節連接件進行定位連接,如圖所示:

 


5.膜面二次張拉

預應力對于膜面施加次序:保證膜單元體在施加預應力時,先角部后中部;先短邊后長邊依次進行,并保持對稱性張拉。

膜單元張拉順序和膜組單元張拉順序示意如圖所示:

 

控制方法。位移的控制量:首次位移量應為設計值的50%,二次位移量是設計值的30%,三次位移量為設計值的20%,最大位移偏差為±10%。

施加間隔。每次預應力的施加間隔為24 h:當依次施加第二次和第三次預應力時,各控制點人員時刻觀察膜面的張緊程度,若發現有應力集中現象時應立即調整,防止破壞膜面。視膜面張緊程度,可調節谷索長度,進行個別膜面預應力的調整。

膜面張拉基本完成后,方可交后續施工單位進行馬道及維修走道的安裝,以免交叉施工造成膜面損傷或破壞。

馬道安裝完成后,進行膜單元張拉調整。視膜面張緊程度,調節谷索長度,進行膜面預應力的調整。

6.質量控制措施

使用標定位移法對膜應力進行控制,必要時輔助以膜材預張力測量儀進行膜應力測量;對已安裝完成的膜片, 在沒有張拉前, 應定期檢查, 防止因風振動使螺栓松動, 直至工程竣工。

水平張拉力張拉原則:每一邊自中部開始向兩側順序張拉。

通過兩側對稱調節張拉螺栓給膜施加預張力,每次張拉位移不超過2 cm,每隔10 h調節一次,隨時觀察膜應力變化情況,遇有膜片應力集中的情況應及時調整,避免膜片破壞。

分3~4次進行張拉,達到設計位移量的±5%,張拉完成。

為避免膜片張拉對鋼結構的影響,膜片每一步施加張力前應保證上一步所有膜片已按要求施加張力完成,不得將膜的預張力一次施加到位。

 

該體育場工程順利完成了膜結構的冬季施工任務,預張力施力點位移偏差在允許范圍±10%以內;內環索上的點最大平面偏差不超過±60 mm,最大高度偏差不超過±210 mm;膜結構張拉完成后,整體觀感質量滿足設計要求。大跨度膜結構低溫施工技術的應用,成功解決了索膜結構冬季施工難題,同時又做到了工程高效、保質,對同類工程具有一定的借鑒意義。