體育場屋蓋PTFE膜材橢圓形圓環覆蓋施工

張孟軻 周生部 王云升 李明偉 王昌成 徐陳

（1.中建八局第二建設有限公司 山東濟南 250014；2.深圳市三鑫膜結構有限公司 廣東深圳 518000）

隨著國民經濟的高速發展，各種體育賽事的舉辦推動了全民健康，體育場館類工程在行業中日益增多，而為保證其觀看效果，建造能夠在太陽直照下的開口式體育場館比例愈加提升，其中，應用于屋蓋罩棚的柔性索膜在場館中的應用大大增加。日照奎山體育中心工程，總建筑面積14.3 萬m2，是山東省2022年第25 屆省運會主場館，工程屋蓋采用輪輻式索膜結構，存在著大量的PTFE膜結構［1］。

1 工程概況

日照奎山體育中心項目位于山東省日照市東港區，為2022年山東省第25屆省運會3.6萬座主場館，其鋼結構屋蓋采用輪輻式索膜結構，由輪輻式拉索、PTFE膜及環桁架組成，內外環軸形狀為橢圓形，其中，膜結構包含外環二次造型及膜固定節點及體育中心屋面膜結構兩部分。

二次鋼構件：造型及固定膜邊的形式。

膜面：PTFE膜結構，通過徑向主索分片布置，造型新穎，美麗大方。日照奎山體育中心膜結構具體平面布置如圖1所示。

2 施工工藝

2.1 工藝流程

膜結構施工過程主要包括膜結構施工前的準備工作、膜結構二次鋼構架施工、膜材安裝施工，施工整體工藝流程如圖2所示。

圖2 膜結構整體施工工藝流程

2.2 膜結構施工準備措施

2.2.1 膜節點鋼構件安裝措施

在進行膜節點鋼構件安裝、焊接及防腐（或防火）時，在主鋼構的腹桿下方設置施工作業平臺，保障施工作業人員行走及作業安全。

在主索膜安裝時，要在上、下徑向索上設置施工人員作業平臺。為保證施工人員安全且便于膜面安裝，搭設吊掛作業平臺。

2.2.2 施工作業平臺的搭設

（1）膜節點鋼構件安裝部分。利用汽車吊配合人力的方式將操作措施轉移至3 層平臺，在膜節點鋼構件安裝位置搭設施工操作平臺，采用“四點固定，三點保護”的方式，即操作平臺分為4個位置利用螺紋鋼及卸扣方式做可靠固定，同時，考慮整體穩定性及安全保障，利用鋼繩及卸扣方式進行3 個位置保障連接，同時，沿著主結構腹桿位置增加生命線，進而再次確保高空作業施工作業及通行安全［2-3］。

（2）膜安部分。根據徑向索的長度，按照設計尺寸對掛架進行組裝；用吊車將組裝后的掛架吊掛在徑向索上，作業人員穿好雙鉤安全帶，沿上人端依次將掛鉤與徑向索用螺栓擰緊，將掛架牢固地固定在徑向索上。

2.2.3 安全繩及安全網設置

沿掛架設置一道安全繩，用于施工人員的安全帶固定繩。平臺側面和下部鋪設安全平網，直接在地上就鋪設好。兩端分別綁扎在內環索和壓環梁上。

2.3 膜二次鋼構件施工

施工步驟。

第一步：膜節點鋼構件措施搭設。

第二步：將地面拼裝完成后的三角桁架吊裝至安裝位置。

第四步：解除輔助吊鉤。

第五步：依次進行下榀桁架安裝。

2.4 膜材施工

2.4.1 膜安裝前準備

（1）對鋼構表面的檢查。首先，對已安裝完畢的鋼結構進行檢查，安裝焊接全部完成，焊縫處打磨光滑，且表面涂裝完成，確認滿足安裝要求后，再安裝膜結構。如發現鋼結構焊縫處有焊瘤、漏焊、涂裝未完成，或鋼構表面有尖銳突起物，對膜容易造成損壞的部分，應及時通知相應管理人員，對鋼構表面進行整改返修，直到滿足膜安裝要求［4］。

（2）對施工人員的技術交底和培訓。膜面安裝時，為保證膜的施工質量，施工作業前，應對作業人員進行專業的技術培訓，要求每個施工人員掌握本工程膜面的安裝工藝，對施工班組進行的技術交底。將膜安裝的著裝、安全保護措施、膜安裝時的注意事項、安裝對膜材的保護等重要措施對作業人員進行一一講解，并做好培訓記錄。

2.4.2 設置承壓繩網

膜面鋪設前，需沿索設置繩網，作為膜展開時的依托。本工程所采用的繩網材料為φ16尼龍繩。繩網沿索縱向每隔3m拉一道繩帶，其兩端通過繩索緊繩機與東西兩端的膜結構支架緊密相連；在橫向繩網拉設前，需先在每跨單元內拉設3 道繩索，繩網安裝結束完成后，繩索緊繩機會對安裝的繩索施加足夠的力，來消除膜面在牽引過程中與鋼結構的接觸，從而避免膜面的損壞或污染。為避免膜面劃傷，緊繩機外露的尖銳部位需用棉布緊緊包裹。

一是宋玉總喜歡談女性和好色問題。在目前被認定為宋玉的作品中，至少《諷賦》、《高唐賦》、《招魂》、《神女賦》、《登徒子好色賦》等文章里涉及了女性或好色之類的問題?！芭浴焙汀昂蒙痹谥袊鴤鹘y文化和民間意識里，是不雅和“淫詞”，是文人雅士不齒的東西，何至于被我們稱為“雅士”的宋玉老是談這個話題？在相當多篇賦里談女性和好色話題，足見宋玉對這方面很感興趣。對此感興趣的人，即使不好色，恐怕也不會很清雅。

2.4.3 膜材吊裝就位

根據施工進度，膜面安裝所進展的施工部位找出與該區域相應編號的膜包；采用膜吊裝時所用專用工裝，用180t吊汽車吊至屋面就位。

2.4.4 膜材展開

（1）膜材施工需要具備一系列條件后方能進行展開工作，需要具備的條件如表1所示。

表1 膜材展開必備條件

根據膜面安裝要求，約每隔3～4m放置一定數量的鋁合金壓條、膜面螺旋夾、白色夾具、灰色夾具以及卸扣、繩索緊繩機、鋼絲繩緊繩機、緊固鉗和φ14 尼龍繩等膜面固定材料以及臨時張拉工具。

將手工工具包括大力鉗、扳手及帶安全掛鉤的工具袋分發到膜面安裝的各個班組。所有參加膜面展開施工的人員必須腳穿軟底膠鞋。

首先，工人將膜面端部提前做好的記號找出，用人力先行牽引展開。然后，工人利用緊繩機牽引膜面，同時，兩側的工人用繩索緊緊拉住灰色夾具，并伴隨膜面抖動，輔助膜面牽引工作。注意，需有專人負責牽引工作的統一指揮［5］。

牽引過程的速度要一致，保證膜材均速水平地向前展開。

膜布展開過程中，要隨時觀察膜布的外觀質量，當發現存在破損、鉤絲及不可清除的污跡的問題時，要及時處理。

2.4.5 設置防風繩網

當膜布牽引工作完成后，為防止風力對膜面造成損壞，應立即縱向每隔4m 張拉一道反繩網，與大風時橫向每個拱桿之間設置一道。

2.4.6 膜臨時固定

膜材展開后，用事先設置好的緊繩器和專用的膜材夾具將膜四周先臨時固定在內環索、徑向索、壓環梁膜固定圓管上，并用緊繩器對膜初步張拉，必須對膜面施加足夠的力，保證膜面具備一定的應力水平，在風、雨、雪等惡劣氣候條件下不被破壞。膜展開后，如下班時間到了，還未完成臨時固定，應安排施工人員加班，或者增加人員將膜臨時固定牢固，確保膜安全。

當膜面牽引到距離最終安裝位置100cm 遠時，卸除部分緊繩器，并用張拉更大的緊線器（鋼絲繩緊繩器）代替繩索緊繩器繼續張拉。

調整膜布周邊時，先確保膜布的中心位置與膜材安裝的整體中心位置相一致后，再進行膜布四周的固定工作。

膜面固定時，先用緊繩機拉緊膜的3只角，使膜角盡可能地接近固定位置，然后再進行膜周邊的固定。

膜布安裝時，安裝工人所佩戴的手套必須是干凈且沒有油污的，以防對膜布造成污染；所穿鞋子必須是軟底膠鞋；安裝工具的使用與放置必須是安全可控的，避免操作失誤造成膜布損壞。

2.4.7 膜張拉固定

膜張拉固定完成后，隨即進行張拉后的調整工作，使用緊線機將膜四角盡可能地接近固定位置。再通過收緊緊繩器，對膜進行張拉，張拉過程是多次重復的過程，如緊線機的張拉能力不能滿足張拉工作的要求時，可采用螺桿調節工具進行后續的張拉工作。

通過以上張拉的方法，直至將膜拉至固定位置，按圖紙設計節點用膜輔材鋁型材夾具、不銹鋼U 型夾將膜與周邊徑向索、內環索、壓環梁鋼管固定，固定螺栓要配置平墊、彈墊［6］。

2.4.8 防水膜熱合

兩塊相鄰單元膜塊固定安裝完成后，要安裝支撐鋁板，然后再進行防水膜安裝。防水膜施工前，應將焊接區域的灰塵用抹布擦干凈。防水膜兩端用緊繩器拉展，平直，無皺折。防水膜焊接對工人要進行好技術交底工作，焊接前要進行焊接試驗，得出焊接的相應參數，作業人員操作一定要仔細、認真，焊接一定要牢固、可靠。

2.4.9 膜材施工流程

第一步：膜體吊裝就位。

第二步：膜材展開方向。

第三步：逐步展開。

第四步：膜材臨時張拉固定。

第五步：膜材四邊調節張拉。

第六步：膜材四邊固定索邊，即單片膜材安裝完成。

第七步：重復上述步驟完成。

第八步：披簾收口。

3 結語

日照奎山體育中心屋面采用PTFE膜結構，單元膜片四周邊界分別與徑向索、環向索及鋼桁架等進行連接，通過徑向主索分片布置，造型新穎，美麗大方。通過合理優化、依次安裝、均衡張拉，確保了膜結構的順利施工，保證了工程質量，為今后體育場館膜結構等類似工程提供了豐富的借鑒經驗。