1 概述
　　
　　體育場看臺遮陽棚的優(yōu)點有:自重輕、跨度大, 藝術(shù)性強, 施工方便, 經(jīng)濟性好, 安全性高, 透光性好, 自潔性好。體育場看臺遮陽棚的缺點有:隔音效果差;單層體育場看臺遮陽棚的保溫隔熱性能較差;抵抗局部荷載作用的能力較弱, 屋面在局部荷載作用下會形成局部凹陷, 造成雨水和雪的淤積, 即產(chǎn)生所謂的“袋狀效應(yīng)”, 嚴重時可導(dǎo)致膜材的撕裂破壞。
　　
　　2 體育場看臺遮陽棚的形式
　　
　　2.1 張拉體育場看臺遮陽棚。
　　
　　該體育場看臺遮陽棚由膜材、鋼索及支柱組成, 它是利用鋼索與支柱在膜材中施加張力, 膜表面通過自身曲率變化達到內(nèi)外力平衡。其具有高度的形體可塑性和結(jié)構(gòu)靈活性, 是索膜建筑的代表和精華。根據(jù)張拉膜的組成, 張拉體育場看臺遮陽棚又可分為索網(wǎng)式、脊谷式等。由于施工精度要求高, 結(jié)構(gòu)性能強, 且具豐富的表現(xiàn)力, 所以造價略高于骨架體育場看臺遮陽棚。
　　
　　2.2 骨架體育場看臺遮陽棚。
　　
　　它是以鋼構(gòu)件組成屋頂骨架后, 在骨架上布置按設(shè)計要求張緊的膜材結(jié)構(gòu)型式。骨架體系自平衡、穩(wěn)定性好, 膜體主要起維護作用。膜體本身的強大結(jié)構(gòu)作用發(fā)揮不足, 屋頂造型比較單純, 開口部不易受限制, 且具有經(jīng)濟效益高的特點。形態(tài)有平面形, 單曲面形和以鞍形為代表的雙曲線形。
　　
　　2.3 充氣體育場看臺遮陽棚。
　　
　　該體育場看臺遮陽棚具有密閉的充氣空間, 并設(shè)置維持內(nèi)壓的充氣裝置, 借助內(nèi)壓保持膜材的張力, 形成設(shè)計要求的曲面。因利用氣壓來支撐及鋼索作為輔助材料, 無需任何梁、柱支撐, 可得到更大的空間, 施工快捷, 經(jīng)濟效益高, 但需維持24h送風機運轉(zhuǎn)及日常維護管理。 　　
　　3 膜材
　　
　　膜材是保證體育場看臺遮陽棚使用功能的一個很重要的因素, 體育場看臺遮陽棚對膜材的基本要求是:滿足功能要求, 耐久性好且經(jīng)濟。體育場看臺遮陽棚的膜材強度高、韌性好, 是由織物基材 (玻璃纖維、聚酯長絲) 和涂層 (聚四氟乙烯 (PTFE) 、PVC) 復(fù)合而成的涂層物質(zhì), 膜材一般具有輕質(zhì)、柔韌、厚度小、重量輕、透光性好等特點;對自然光有反射、吸收和透射能力;它不燃、難燃或阻燃, 具有耐久、防火、氣密良好等特性;表面經(jīng)氟素處理的膜材自身不發(fā)黏, 有很好的自潔性能。
　　
　　組成膜材的基層織物和涂層種類較多, 因而膜材種類繁多, 且不同的國家對膜材的要求也不盡相同。根據(jù)材質(zhì)的不同, 膜材可分為PTFE類和PVC類兩大類。
　　
　　4 體育場看臺遮陽棚的安裝
　　
　　4.1 體育場看臺遮陽棚安裝的施工準備。
　　
　　1) 安裝前體育場看臺遮陽棚的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)該已施工完成, 并符合有關(guān)結(jié)構(gòu)施工及驗收規(guī)范的要求。2) 應(yīng)按體育場看臺遮陽棚設(shè)計圖和安裝工藝流程, 編制施工組織設(shè)計文件。3) 安裝前應(yīng)對膜材料的檢測報告等進行驗收, 檢查體育場看臺遮陽棚構(gòu)件及零配件的材料品種、規(guī)格、色澤、性能和數(shù)量等。4) 膜體安裝前應(yīng)完成支承結(jié)構(gòu)的防銹、防火涂層的施工, 以免污染膜面。在施工防銹面漆、防火涂層前, 必須將支承骨架與膜材的連接部位打磨光滑, 以圓角處理, 確保連接處無毛刺、棱角、焊接表面凸點等。5) 在工程現(xiàn)場, 膜材應(yīng)安放在搭設(shè)的輔助架子上, 在室外堆放時應(yīng)采取保護措施。安裝前應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)上架設(shè)臨時的網(wǎng)絡(luò)拉索, 以支撐展開的膜材。6) 所有與膜體接觸的金屬件安裝前必須打磨平整, 不應(yīng)有銳角、銳邊。7) 膜面與骨架之間按規(guī)定設(shè)置隔離塑膠條。8) 膜面展開時, 應(yīng)采取有效的保護措施使膜材不受損傷。
　　
　　4.2 體育場看臺遮陽棚的安裝。體育場看臺遮陽棚的安裝方法因結(jié)構(gòu)類型和場地情況的
　　
　　不同而有所區(qū)別。對于剛性邊界的體育場看臺遮陽棚, 可采用就地地面張拉, 連同邊界構(gòu)件一起吊裝的方法;也可采用現(xiàn)場空中拼接、空中張拉的方法。柔性邊界的體育場看臺遮陽棚, 一般都采用現(xiàn)場吊裝就位后再逐步張拉的安裝方法。一般而言, 安裝包括膜體展開、連接固定和張拉成型三部分。
　　
　　1) 搭設(shè)膜面擱置平臺。膜面需在桁架中間打開, 而桁架中間無任何結(jié)構(gòu)。因此, 確定在每跨膜面施工前搭設(shè)擱置平臺, 在桁架之間搭設(shè)繩網(wǎng), 讓膜面在繩網(wǎng)上打開。2) 就位谷索、脊索。將谷索、脊索就位至安裝點下端并將其打開, 根據(jù)施工圖紙要求以正確的方式起吊鋼索, 起吊鋼索至安裝位置上空, 操作人員將索錨具與谷索、脊索連接板耳板連接, 即可松鉤, 將鋼索張拉端牽引至看臺最頂端, 并用鋼絲繩將索抬高臨時固定在鋼立柱上。3) 膜面吊裝。吊裝或升膜面時, 要特別注意膜面不要被尖銳物體刮破或劃傷, 對膜面提升過程種可能接觸的突出部位要用柔軟物體包住作為保護, 并且要注意膜面的應(yīng)力分布均勻, 必要時可在膜上焊接連接的:吊裝搭扣, 用兩片鋼板加緊搭扣來吊裝。4) 膜的固定與張拉。該階段的任務(wù)是使膜布張緊不再松弛以承受荷載, 操作上特別要避免由于張拉不均造成膜面皺折。
　　
　　預(yù)應(yīng)力的大小由設(shè)計師根據(jù)材料、形狀和結(jié)構(gòu)的使用荷載而定, 要求其最低值不能使膜面在基本的荷載工況組合 (風壓、雪荷載) 下出現(xiàn)局部松弛, 一般常見的體育場看臺遮陽棚預(yù)應(yīng)力水平在2~10k N/m, 施工中通過張拉定位索或頂升支撐桿實現(xiàn)。鞍形單元則要對角方向同步或依次調(diào)整, 逐步加至設(shè)定值;而對于曲一列平行拱架支撐的體育場看臺遮陽棚, 慣常做法是當膜布在各拱架兩側(cè)初步固定 (輕輕系住但不加力) 的情況下, 首先沿膜的緯線方向?qū)⒛げ紡埨皆O(shè)計位置。在施工工程中應(yīng)注意無論張拉是否能順利到位, 均不應(yīng)輕易改變預(yù)先設(shè)定的張拉位置;若確定懷疑是設(shè)計問題, 則應(yīng)向設(shè)計方報告。
　　
　　固定并順利完成張拉以后, 膜面內(nèi)應(yīng)產(chǎn)生預(yù)期的應(yīng)力場。在極少數(shù)情況下, 由于材料的蠕變或體育場看臺遮陽棚內(nèi)某些構(gòu)件的連接不可靠, 以至于建成后需重新張拉。所以, 對材料的特性以及各種連接構(gòu)造的特點和要求 (如連接強度、偏心限制等) 應(yīng)悉心掌握。 　　
　　5 體育場看臺遮陽棚施工質(zhì)量控制
　　
　　5.1 膜材質(zhì)量。
　　
　　膜材制作質(zhì)量主要檢查幾何尺寸和膜接縫質(zhì)量兩個方面:1) 幾何尺寸。膜材的幾何尺寸檢查必須在拼接廠完成, 拼接廠完工后按安裝要求對膜材進行折疊、裝箱, 運到現(xiàn)場后直到吊裝到安裝位置時才能展開。因此, 在施工現(xiàn)場時無法對膜面尺寸進行測量的。2) 膜接縫質(zhì)量。在安裝過程中, 監(jiān)理必須檢查膜面上是否有劃傷或破洞。若發(fā)現(xiàn)問題, 應(yīng)分清責任, 要求膜面供貨單位或膜面安裝單位進行賠償或修補。
　　
　　5.2 膜面安裝。
　　
　　特別要安排好和主體鋼結(jié)構(gòu)安裝單位的關(guān)系, 協(xié)調(diào)互相間的進度。膜面安裝施工時應(yīng)注意天氣預(yù)報, 保證整個安裝過程中無4級以上大風和大雨。當膜面安裝過程中發(fā)生膜面破損時, 必須立即進行修補。膜面張拉應(yīng)力不可一次到位, 以防主體鋼結(jié)構(gòu)側(cè)向失穩(wěn), 應(yīng)分塊逐步張拉到位。
　　
　　6 結(jié)論
　　
　　體育場看臺遮陽棚施工工藝是現(xiàn)代施工作業(yè)中較為創(chuàng)新的一種施工技術(shù), 體育場看臺遮陽棚自身質(zhì)輕、柔性、耐火等優(yōu)點解決了不少常規(guī)材料無法解決的問題。隨著時代的發(fā)展和建筑領(lǐng)域技術(shù)手段的進步, 體育場看臺遮陽棚及其施工技術(shù)將愈發(fā)完善。