一种巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜施工方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜施工方法。


背景技术：

2.近年来，大型体育场馆及会展中心等大型公共建筑的造型越来越新颖独特，表现形式越来越多样化，巨幅外倾式立面索膜广泛应用于此种大型场馆的侧面结构中，一般采用直接吊装张拉就位的施工工艺进行索膜的安装，将膜材在地面展开后直接利用吊具吊装张拉；针对巨幅外倾式立面索膜，采用此种施工工艺进行吊装时，存在吊装困难、吊装过程中膜材易损坏、操作空间受限、安全风险较高等问题，而且需要搭建较多施工操作平台，导致施工工期较长，耗材较多。为了解决上述问题，本发明设计了一种针对巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜的新的施工方法。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜施工方法，有效解决了传统吊装方法所存在的吊装困难、膜材易损坏、操作空间大、安全风险高等问题。
4.本发明通过以下技术手段实现上述技术目的。
5.一种巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜施工方法，包括如下步骤：步骤1：根据膜材尺寸制作钢桁架；步骤2：在索膜安装位置附近的建筑主体结构预埋件位置处，设置相应的钢索耳板以及l型连接板；步骤3：将膜材展开后平铺在钢桁架上，在膜材上安装铝合金拉膜条，采用拉紧器将膜材边缘与钢桁架临时固定；步骤4：将拉索两端临时固定在钢桁架上，利用球铰拉杆将铝合金拉膜条与拉索连接；步骤5：将钢桁架整体吊装至指定高度位置处后与建筑主体结构临时固定；步骤6：将拉索两端与钢索耳板连接并进行预应力张拉；步骤7：利用拉紧器对膜材进行临时张拉连接；步骤8：待膜材四周临时连接完成后，利用拉紧器将膜材逐步张拉至设计位置处并固定住；步骤9：待膜材张拉固定完成后，拆除钢桁架与建筑主体结构之间的临时连接，将钢桁架吊回地面，进行下一单元立面索膜的施工。
6.进一步地，所述步骤2中，钢索耳板一侧焊接在建筑主体结构预埋件上，另一侧外伸且设置有用于安装拉索的安装孔，钢索耳板与建筑主体结构之间焊接有加劲板。
7.进一步地，所述步骤2中，l型连接板短边一侧开设有多个用于安装铝合金拉膜条
的螺栓安装孔，l型连接板表面焊接有多块连接钢板，连接钢板与建筑主体结构预埋件之间焊接连接。
8.进一步地，所述步骤5的具体过程为：采用汽车吊将钢桁架提升至相应高度位置处，然后由施工人员在蜘蛛车高空操作平台上进行相应的安装操作，将钢桁架顶部与建筑主体结构屋面外环梁临时固定，用牵引绳将钢桁架拉至设计位置后，将钢桁架侧边与建筑主体结构进行临时固定，然后在钢桁架底部与建筑主体结构之间张拉安全防护网。
9.进一步地，所述步骤7的具体过程为：首先解除钢桁架与膜材之间的临时连接，采用拉紧器将膜材侧边张拉至靠近建筑主体结构上的l型连接板位置，利用铝合金拉膜条和调节螺栓将膜材两侧与建筑主体结构上的l型连接板临时连接，调节螺栓调至最外端，保证膜材仍处于松弛状态；然后将膜材底边通过拉紧器张拉至横向拉索位置，并利用拉紧器将膜材底边与横向拉索临时连接；然后将膜材顶边通过拉紧器、挂钩或钢丝绳与建筑主体结构临时连接。
10.进一步地，所述步骤8中，膜材侧边以及顶边均通过铝合金拉膜条、螺栓、螺母与l型连接板固定，膜材底边通过铝合金拉膜条、螺栓、螺母与横向拉索上的u型夹连接；待膜材四边均张拉固定完成后，调节球铰拉杆，使得膜材整体达到设计形态。
11.进一步地，所述铝合金拉膜条包括两种结构形式，第一种为后端开口的结构，第二种为后端封闭且焊接有加固钢框的结构，其中，后端开口的铝合金拉膜条用于与l型连接板连接，后端封闭的铝合金拉膜条用于与u型夹连接；铝合金拉膜条前端均设置有用于与膜材安装的穿孔。
12.进一步地，所述u型夹截面为u型，一端开口且设置有螺栓安装孔，另一端凹槽用于安装拉索；u型夹开口一端通过螺栓与铝合金拉膜条连接，铝合金拉膜条后端的加固钢框抵住u型夹内的拉索，填充u型夹中间空隙，缓冲应力。
13.进一步地，所述步骤3中，膜材与钢桁架临时固定时，每间隔5米设置一个临时固定点。
14.进一步地，所述钢桁架采用q235钢管制作而成，沿钢桁架长度方向等间距焊接设置有三道钢管，沿沿钢桁架宽度方向等间距焊接设置有一道钢管。
15.本发明具有如下有益效果：本发明采用钢桁架临时固定索膜，待钢桁架整体吊装固定后再进行统一索膜安装施工，避免了索膜结构以展开形式直接吊装导致的吊装困难的问题，不会对膜材造成损坏，而且取消了操作平台的搭设，节约了操作平台材料，减小了施工场地的占用面积，缩短了施工工期，保证了施工安全及质量，该项技术可操作性强，成熟可靠，尤其在巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜的施工中，优势更为明显，具有较好的应用前景。
附图说明
16.图1为钢桁架结构示意图；图2为钢索耳板安装示意图；图3为l型连接板安装示意图；图4为膜材与钢桁架安装示意图；
图5为钢桁架吊装示意图；图6为铝合金拉膜条与l型连接板连接示意图；图7为膜材底边连接节点示意图；图8为u型夹与铝合金拉膜条连接示意图；图9为铝合金拉膜条第一种结构形式示意图；图10为铝合金拉膜条第二种结构形式示意图；图11为膜材侧边以及顶边连接节点示意图。
17.图中：1-钢桁架；2-钢索耳板；3-l型连接板；4-膜材；5-铝合金拉膜条；6-u型夹；7-拉索；8-加劲板；9-连接钢板；10-加固钢框。
具体实施方式
18.下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
19.本实施例优选以巨幅外倾v型斜索背拉体系立面索膜为例进行方案说明，本发明所述的巨幅外倾斜索背拉体系立面索膜施工方法包括如下步骤：步骤1：钢桁架1制作；根据现场膜材4实际尺寸焊接如图1所示的钢桁架1，本实施例中的钢桁架1采用q235钢管制作而成，宽度为16米，长度为33米，厚度为2米；然后沿钢桁架1长度方向等间距焊接设置三道钢管，沿沿钢桁架1宽度方向等间距焊接设置一道钢管；后续索膜施工过程中，钢桁架梁的内部空间可以作为临时施工平台容纳工人进行索膜安装施工；步骤2：耳板焊接；经过精确定位放样后，如图2、3所示，在索膜安装位置附近的建筑主体结构预埋件位置处，设置有相应的钢索耳板2以及l型连接板3；其中，钢索耳板2用于后续与拉索7连接，钢索耳板2一侧焊接在建筑主体结构预埋件上，另一侧外伸且设置有安装孔，钢索耳板2与建筑主体结构之间还焊接有加劲板8；l型连接板3用于后续与铝合金拉膜条5连接，l型连接板3短边一侧开设有若干螺栓安装孔，l型连接板3表面焊接有多块连接钢板9，连接钢板9与建筑主体结构预埋件之间焊接连接，从而实现l型连接板3的固定；步骤3：膜材4展开与固定；如图4所示，将膜材4展开后平铺在钢桁架1上，将铝合金拉膜条5穿入拉索7安装位置以及膜边缘的膜埋绳内，采用拉紧器将膜材4边缘与钢桁架1临时固定，且保证间隔5米左右设置一个临时固定点；步骤4：拉索7临时固定；将拉索7两端临时固定在钢桁架1上，并且利用球铰拉杆将铝合金拉膜条5与拉索7进行临时固定，进而实现膜材4与拉索7的临时固定；步骤5：钢桁架1整体吊装；如图5所示，采用汽车吊将钢桁架1提升至相应高度位置处，然后由施工人员在蜘蛛车高空操作平台上进行相应的安装操作，将钢桁架1顶部与建筑主体结构屋面外环梁临时固定，用牵引绳将钢桁架1拉至设计位置后，将钢桁架1侧边与建筑主体结构进行临时固
定，然后在钢桁架1底部与建筑主体结构之间张拉安全防护网；步骤6：拉索7安装与张拉；以钢桁架1为临时施工平台，解除拉索7与钢桁架1之间的临时连接，将拉索7两端与建筑主体结构上的钢索耳板2连接并进行预应力张拉；步骤7：膜材4临时张拉连接；待拉索7达到设计状态后，以钢桁架1为临时施工平台进行膜材4的安装，首先解除钢桁架1与膜材4之间的临时连接，采用拉紧器将膜材4侧边张拉至靠近建筑主体结构上的l型连接板3位置，利用铝合金拉膜条5和调节螺栓将膜材4两侧与建筑主体结构上的l型连接板3临时连接，调节螺栓调至最外端，保证膜材4仍处于松弛状态；然后将膜材4底边通过拉紧器张拉至横向拉索7位置，并利用拉紧器将膜材4底边与横向拉索7临时连接；然后将膜材4顶边通过拉紧器、挂钩或钢丝绳与建筑主体结构临时连接；步骤8：膜材4张拉固定；待膜材4四周临时连接完成后，利用拉紧器将膜材4逐步张拉至设计位置处并固定住，其中，如图6、11所示，膜材4侧边以及顶边均通过铝合金拉膜条5、螺栓、螺母与l型连接板3固定，如图7、8所示，膜材4底边通过铝合金拉膜条5、螺栓、螺母与横向拉索7上的u型夹6连接；待膜材4四边均张拉固定完成后，调节球铰拉杆，使得膜材4整体达到设计形态，至此，本单元立面索膜施工完成；其中，所述铝合金拉膜条5材质为6061-t6，包括两种结构形式，如图9所示，第一种为后端开口的结构，如图8、10所示（图10中的加固钢框10未画出），第二种为后端封闭且焊接有加固钢框10的结构；后端开口的铝合金拉膜条5用于与l型连接板3连接，后端封闭的铝合金拉膜条5用于与u型夹6连接；铝合金拉膜条5前端均设置有穿孔，便于与膜材4安装；如图8所示，所述u型夹6材质为6063-t6，截面为u型，一端开口且设置有螺栓安装孔，另一端凹槽用于安装拉索7；u型夹6开口一端通过螺栓与铝合金拉膜条5连接，铝合金拉膜条5后端的加固钢框10抵住u型夹6内的拉索7，起到定型加固的作用，填充u型夹6中间空隙，缓冲应力；步骤9：钢桁架拆卸；待膜材4张拉固定完成后，拆除钢桁架1与建筑主体结构之间的临时连接，逐步解除牵引绳拉力，使钢桁架1恢复竖直状态，然后利用汽车吊将钢桁架1吊回地面，进行下一单元立面索膜的施工。
20.所述球铰拉杆为现有技术，本实施例不再对其结构做具体描述。所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。