懸挑式空間索膜結構施工技術研究

楊鐳

【摘要】近年來，工程領域的現代化發展更多地表現在各種先進施工技術的出現方面。在很多工程建設項目中，懸挑式空間索膜結構的應用充分發揮了該種結構的剛度、強度優勢，保障整體結構的穩定性。在實際的施工過程中，施工人員需遵守相應的工藝要點，嚴格按照相應的施工流程、規范來組織施工，提高懸挑式空間索膜結構的應用效果。基于此，本文分析了懸挑式空間索膜結構施工技術的具體應用，有利于對該種技術的推廣提供理論指導。

【關鍵詞】懸挑式;索膜結構;施工技術

當前，在建筑工程項目中，很多建筑常常表現出結構穩定性不足等質量缺陷，如果這種結構性的問題難以得到有效的處理，在后期可能會誘發嚴重的安全事故。在一些工程項目中，為提高建筑結構的穩定性與安全性，逐步應用了懸挑式空間索膜結構施工技術，該種施工技術的突出優勢主要體現在結構的穩定性方面。在實際的施工過程中，施工人員要充分結合工程的施工要求，做好懸挑式空間索膜結構設計，保障后期膜體安裝的質量。

1、懸挑式空間索膜結構工藝原理

在建筑工程項目中，懸挑式空間索膜結構與其他的結構相比，有著明顯的結構優勢，作為一種覆蓋式結構，這種結構主要是由鋼結構構件安裝形成的，具有更高的結構穩定性與安全性。在懸挑式空間膜結構施工過程中，鋼結構構件之間的安裝質量將會直接影響結構穩定性，此外，一些高強薄膜材料、加強構件、鋼索與錨固系統等都是該結構體系中的重要構成，這些材料的使用使得懸挑式空間索膜結構的空間結構更為穩固。與其他的建筑結構相比，這種結構具有自重小、跨度大、造型獨特、隔熱性、耐久性的特征[1]。預應力張拉作用的存在有效保障了空間支撐體系的完整性與可靠性。

2、前期施工準備

2.1技術準備

在正式的施工開始之前，有關的工程人員需仔細進行閱讀工程設計圖紙，各個工程施工人員都需要掌握設計意圖，進而與設計人員溝通，做好技術交底：（1）安裝工作需嚴格按照工程的總體施工流程來進行，首先要檢查膜體的質量是否能夠達到結構質量的要求，其次要檢驗支撐結構、預埋件質量，最后要鋪展膜體的連接件、各個連接節點，對于已經完成安裝的膜結構加以質量檢驗;（2）在正式的安裝開始之前，尤其要對各種零部件、膜體的規格、類型、數量等加以驗收。檢查主要是對膜材的拼縫、裂紋、剝落、褶皺等的檢查，在螺栓、墊圈等的檢查上，主要是對拉傷與銹蝕的檢查，并要保障錨具上不存在涂層破壞、銹蝕情況。

2.2安裝準備

安裝施工開始之前，需保障所有的鋼結構、膜材、相關附件與機械設備等全部達到了指定的施工位置，并要避免相關構件存在質量缺陷。安裝操作平臺需要保持穩定性與安全性，在相關施工區域設置隔離區域。

3、懸挑式空間索膜結構施工技術要點

3.1膜材特點與索膜結構特點分析

膜材與索膜結構特點的分析是最為基礎的施工環節，分析結果可以為后期的安裝施工提供可靠的依據。在膜材特點的分析上，需通過對原材料的質量檢驗來確定彈力性質參數、裁剪線系數、張拉力系數等參數[2]。在索膜結構特點的分析上，需根據工程的設計圖紙來進行，尤其是要根據圖紙來確定整個結構的受力特點。

3.2膜面二次深化設計

在此環節，主要是利用3D3S技術在相應的空間立體模型上，確定膜面裁剪線，進而利用該線來對整個空間曲面實施劃分。由于膜材為柔性材料，在裁剪的過程中，預張拉可能會對膜尺寸產生一定的影響，因此，在此過程中，需結合應力關系來進行膜材收縮量的科學計算與控制，必要情況下還需要對膜片的下料尺寸進行些微的調整[3]。在膜片下料過程中，需預留一定的搭接寬度。

3.3放樣與裁剪下料

根據總體的結構設計，對各個空間坐標點加以連接與劃線處理，當相關構件的尺寸符合工程空間結構的要求以后，要立即進入裁剪下料階段。將前期裁剪好的料加以編碼處理，并將其放置放樣區域。從整個索膜結構的構成來看，由于其屬于空間曲面狀，裁剪的實施就是將空間曲面用平面膜材加以表現出來。在實際的操作中，常常會由于人為操作導致平面膜材的擬合并不能完全達到空間曲面的效果，因此，在裁剪過程中，需要進行相應的復核，進行偏差的控制，避免抹面折疊、彎曲等情況的出現。在所有的膜片下料結束以后，要立即實施放樣處理。

3.4構件、膜材的相應處理

在正式的熱合開始之前，施工人員需首先對相關的構件開展相應的試驗，進而獲得準確的試驗結果與參數，而這些參數是后期熱合加工的參考，對相關的構件實施拉伸強度試驗，保障構件的拉伸強度能夠符合結構穩定性要求。在預拼與熱合處理方面，需嚴格根據前期的試驗參數來進行，尤其是要注重對接縫處的熱合處理質量控制。在周邊加工補強縫的處理上，需嚴格根據工程的設計要求來進行。膜材出廠檢驗主要是對裁剪形狀、尺寸、連接方式的檢查。

3.5膜體安裝

在膜體的安裝施工環節，包含了多種的施工流程。首先，展開膜體。在膜體包裝愛開之前，需鋪設臨時布料，否則可能會造成膜體的損傷。打開過程中需嚴格按照相應的順序來記性，在包裝打開之前，根據膜體在整個結構體系中的安裝位置，做好相應的標記。其次，連接固定。打開以后的膜體，需借助于夾板與預應力索的連接方式來實現固定處理，而在此過程中，夾板的規格、間距需根據工程設計標準來進行，由于屬于一次性吊裝作業，需盡量保持螺栓、螺母等能夠一次性擰緊到相應的技術標準下。然后，膜體吊裝。在吊裝過程中，需結合整個支撐體系的結構特征，劃分為多個作業塊、多個吊點的同步提升作業，當提升至設計高度以后，進行相應的安裝與固定處理。第四，張拉成形。張拉是懸挑式空間索膜結構施工的關鍵環節，當膜材安裝好、吊裝到特定位置以后，需首先固定膜的兩側邊，隨后依次進行上弦邊安裝、谷索連接、尾端邊索調節。最后，邊索調整。

結語：

近年來，隨著建筑工程中結構問題的頻繁出現，在很多工程項目中，人們越來越關注結構的穩定性。由于懸挑式空間索膜結構具有結構優勢，在工程領域的應用能夠形成相對可靠的結構支撐體系，為工程質量創造良好的結構前提，因此，在未來，這種施工技術還有著廣闊的技術發展前景。

參考文獻：

[1]雷志芳.懸挑式空間索膜結構施工技術[J].工程建設與設計，2019（17）：168-170.

[2]張艷輝.某單柱懸挑張拉膜雨棚結構設計與分析[J].低碳世界，2019，009（005）：212-214.

[3]沈萬玉，田朋飛，王肖.索塔斜拉懸挑管桁架結構新技術研究[J].建筑鋼結構進展，2016，91（02）：87-96.