新广州火车站etfe膜结构应用及安装关键技术

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1、建筑与结构设计IArchitecturalandStruciura!Desq【文章编号】1007．9467(2010)05-0059-03新广州火车站ETFE膜结构应用及安装关键技术■李斌(广铁(集团)公司广州新客站工程建设指挥部，广州510620)【摘要】从新广州火车站的膜结构屋盖的应用，介绍ETFE膜并无改变。ETFE膜使用寿命至少为25a~35a，是用结构的膜材、结构、荷载、特点，并介绍ETFE膜结构在大跨度于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。预应力索壳及网壳屋盖上部安装的有关关键技术及注意问2)自洁能力强。ETFE膜的特有抗黏着表面使其题。【关键词】膜结构；ETFE安装；张拉具有高抗

2、污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要【中图分类号】Tu248．1；TU399【文献标志码】B污垢。3)耐热性、耐燃性好。防火等级ETFE膜达到广州枢纽新广州站及枢纽相关工程——新广州B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落。且站站房工程(下称新广州站工程)位于广州市番禺该膜质量很轻，每平方米只有0．15～0．35kg。这种区，是全国四大客运枢纽之一，新广州站东西宽(垂特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也直轨道方向)222m，南北长(顺轨道方向)468m，建筑具有相当的优势。总面积达56×104m，屋盖投影面积为21×104m：(其4)具有良好的采光节能效果。ETFE膜的透光

3、率中屋面ETFE膜结构面积达到24500ITI，分1187个可高达95％，以保证建筑内部自然光线。另外ETFE单元)建成后将成为亚洲最大的火车站。膜表面可以进行印刷，调整透光率，通过添加剂及表1ETFE膜的特性面涂层的方法，ETFE膜可有效地防止有害紫外线等膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。光的透射。采光效果图见图1。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。新广州火车站所采用的ETFE膜(气垫型双层膜及小部分单层膜)结构具有如下特性：1)ETFE膜强度高、化学性能稳定。

4、ETFE是一种含氟高分子(fluoropolymer)热塑型图1高架候车层中央采光通廊ETFE膜(双层膜)效果图(thermosplastic)材料，加工性及机械性都有大幅改5)配合建筑照明设计，ETFE膜建筑可以营造善，机械强度高；具有良好的电气特性与抗化学性，出变化极其丰富的光环境，达到很强的视觉效果，这几乎对所有的化学品不反应，直接曝露于阳光、雨水是其它透明材料很难做到的，新广州火车站成功的或废气中没有损耗或变形，长时间曝露于户外特性应用了这种技术。高架车层的中央采光通廊完成59效果图见图2。出入口采光屋面完成效果图见图3。吊装到位和张拉成形四个部分。2)膜体展开。打开膜体前，在平台上铺

5、设临时布料，以保护膜材不被损伤及膜材清洁，严格按确定的顺序展开膜体。打开包装前应核对包装上的标记，确认安装部位，并按标记方向展开，尽量避免展开后的膜体在场内移动。在展开的膜面上行走时要穿软底鞋，不得佩带硬物，以防止刺穿膜材。3)连接固定。打开膜体后，用夹板将膜材与索连接固定。夹板的规格及夹板问的间距均应该严格按图2高架候车层中央采光通廊ETFE膜(双层膜)效果图设计要求安装。对一次性吊装到位的膜体，也必须一次将夹板螺栓、螺母拧紧到位。4)吊装到位。目前索膜结构吊装较多应用多点整体提升法，是将已经成熟的整体“提升”技术加以改造用于索膜结构这种柔性结构的施工过程中，该工艺要求整个过程必须同步。起吊

6、过程中控制各吊点的上升速度和距离，确保膜面的传力均匀。亦可采用分块吊装的方法，将膜体按平面位置分为若干作业块，每块膜体同样采用多点整体吊装技术，整体吊装到位。5)ETFE膜结构的张拉成形。未张紧的膜材在风载下容易鼓起造成破坏，所以在整个安装过程中要特别注意防止膜体在风荷载作用下产生过大的晃动，施工时应尽量在无风情况下进行。当膜布牵引工作结束后，为防止风的作用造成膜面的损坏，应立即图3出入口采光屋面ETFE膜(单层膜)完成图安装反绳网，反绳网拉设时纵向每隔8m弦拉一道。该阶段的任务是使膜布张紧不再松弛以承受载2新广州火车站ETFE膜安装的关键技术荷，操作上特别要注意避免由于张拉不均造成膜面新广州

7、火车站ETFE膜结构安装于大跨度预应皱褶。预应力的大小由设计人员根据材料、形状和结力索壳及网壳屋盖上部，壳体为空间弧线，构件为扭构的使用荷载而定，要求其最低值不能使膜面在基转的矩形钢管，通过相互旋转形成壳体，矩形钢管的本的荷载工况组合(风吸力或者雪荷载)下出现局部长轴一直平行于壳体表面的法向方向。由于钢结构松弛，一般常见的膜结构预应力水平在lkN／m壳体空间截面变化大、形状各异，造成ETFE膜材的