膜結構維修管理
膜結構在我國興起的歷史不足 20 年，膜結構的維護管理工作一直沒(méi)有引起足夠的重視。由于膜結構的使用壽命長(cháng)，很多人存在膜結構為免維護結構的誤區。實(shí)際上膜結構的長(cháng)期使用壽命是建立在健全的維護管理工作基礎上的。忽略膜結構的維護管理會(huì )造成膜結構損壞造成重大事故的后果。 膜結構歷史的初期，在全世界范圍內出現過(guò)一些膜結構事故。隨著(zhù)膜結構技術(shù)的進(jìn)步以及對膜結構 的理解深化，業(yè)主方對膜結構的維護管理認識方面的不足也需要引起重視。 日本的膜結構維修規范明確定義了業(yè)主對膜結構的責任范圍，定期委托膜結構公司進(jìn)行膜結構 的維修檢查成為膜結構業(yè)主義務(wù)。在我國目前責任定義不清的情況下，需要膜結構公司定期與業(yè)主進(jìn)行溝通，
膜結構的維修管理
1. 膜材料的劣化確認
膜結構完工后，需定期進(jìn)行維護檢查工作，每 2 至 3 年需進(jìn)行一次維護檢查工作。另外在臺風(fēng) 后對膜結構受臺風(fēng)的影響，是否存在螺栓松動(dòng)現象等進(jìn)行確認以及做必要的維修工作。在此基礎上， 膜結構達到特定的使用壽命（PTFE 膜材為 25 年左右，PVC 膜材為 10～15 年左右）時(shí)，需從膜結 構上進(jìn)行取樣試驗，確認膜材料的強度保持率。在達到膜材更換條件下，準備進(jìn)行膜材的更換，避 免事故的發(fā)生。 由于 PVC，PVDF 膜材的使用壽命較 PTFE 膜材短，且受高溫，濕度及紫外線(xiàn)等因素影響較大， 特別是高溫地區存在 PVC，PVDF 膜材在未達到正常使用壽命前老化的現象�，F有的《膜結構技術(shù) 規程》對膜結構的結構設計，節點(diǎn)設計及維護提出了指導性意見(jiàn)，但對膜材料老化的研究當時(shí)還不 多，沒(méi)有能夠反映在規程里，需要設計師跟據膜結構的應用區域不同進(jìn)行判斷�！赌そY構技術(shù)規程》 雖明確指出了分項系數設計表達式, 但只是容許應力法在分項系數公式中的轉換表達, 沒(méi)有反映地 域不同造成材料退化因素的影響比如高溫多濕區域，污染嚴重區域對 PVDF 涂層膜材及 PTFE 膜材 的壽命有不同程度的影響。 在國外，絕大多數采用膜結構的體育場(chǎng)館采用的是 PTFE 膜材，主要的原因在于 PTFE 膜材與 PVC 膜材的使用壽命不同。20 世紀初我國興起了一批采用 PVC，PVDF 膜材的體育場(chǎng)館，由于科技水平的局限性，早期的 PVC，PVDF 膜材的技術(shù)水平較目前有差距，早期使用 PVC，PVDF 膜材的 項目其膜材目前已逐漸進(jìn)入了老化階段，需要提前對膜材的更換提前進(jìn)行規劃，避免由于膜材老化引起大的工程事故。
2.消除膜結構所處環(huán)境的不安全因素
在臺風(fēng)到來(lái)之前做好準備工作，關(guān)閉門(mén)窗，檢查是否存在臺風(fēng)下易吹起的物品如花盆、建筑工 地上的零星物品等，消除膜結構周邊的幕墻、照明結構等的不安全因素。
3. 膜面坡度平緩處采取對策預防膜面積水，積雪
膜結構需要盡可能保證膜面的排水坡度，但為了實(shí)現膜結構的大跨度，有可能存在膜面平緩的 中國鋼結構協(xié)會(huì )空間結構分會(huì )成立 20 周年暨技術(shù)交流 區域。為了防止膜面積水造成膜結構破壞事故，有時(shí)需要采取膜面開(kāi)溢流口的措施。 2013.11 杭州 世博軸膜結構局部存在膜面平坦的問(wèn)題，在膜面平坦處設置了 11 個(gè)溢流口，雨量達到一定厚度 超出溢水高度情況下，雨水才通過(guò)溢水口排出。溢流口的具體位置為活荷載下膜面坡度小于 10%的 區域。為了評價(jià)開(kāi)洞對膜面的影響，單獨選取開(kāi)洞的膜面并在積水位置處設置鋼環(huán)模擬膜在開(kāi)洞處 的固定。膜面開(kāi)孔處在邊緣存在應力集中現象，開(kāi)孔處的膜邊緣附近需要做適當的補強。
4. 膜固定螺栓，鋼索等膜附屬構件的銹蝕，松弛，脫落等問(wèn)題對策
膜結構完工后，需定期進(jìn)行維護檢查工作，定期檢查支承結構，鋼索，螺栓等處的腐蝕情況。 腐蝕發(fā)生輕微的情況，可先除去腐蝕層，然后重新做好表面的防腐處理。螺栓連接發(fā)生腐蝕，應予 以更換。膜結構為柔性結構，剛度小，自振頻率低，在外來(lái)風(fēng)荷載下易發(fā)生大的變形并伴隨著(zhù)振動(dòng) 現象。在某些風(fēng)荷載一致比較大的地區，膜結構的角板有可能長(cháng)時(shí)間處于振動(dòng)狀態(tài)，曾近發(fā)生過(guò)固 定角板的銷(xiāo)栓脫落的事故。發(fā)生事故的工程使用的是索結構常用的蓋板+螺釘固定式樣銷(xiāo)栓，螺釘由 于長(cháng)時(shí)間振動(dòng)松掉造成蓋板脫落，銷(xiāo)栓脫落。建議在振動(dòng)頻繁的部位（特別是角板處）使用帶開(kāi)口 銷(xiāo)的銷(xiāo)栓，開(kāi)口銷(xiāo)材質(zhì)為 SS304 或 SS316 不銹鋼材質(zhì)（碳鋼鍍鋅的材質(zhì)時(shí)間長(cháng)了容易自然銹斷，不 安全)。
5. 需要考慮膜材料在超出設計范圍的雪荷載(長(cháng)期荷載)作用下存在抗拉能力降低的特性
在長(cháng)時(shí)間的拉伸情況下，PTFE膜材會(huì )在設計強度以下發(fā)生破裂，在 40%破斷強度的荷載作用下 下，膜可以連續 90 日承受荷載，但在超出 50%破斷強度的荷載作用下，膜可能在 3-4 小時(shí)內發(fā)生破 壞。因此，設計上需具體情況具體分析，對設計雪載過(guò)大地區，及有可能產(chǎn)生長(cháng)時(shí)間積雪的結構采 取融雪措施或采用高強度膜材。
6. 采取必要的除雪融雪措施
可采用膜面下方設置起振機，膜面下加熱，膜面上方利用鼓風(fēng)機吹雪以及人工排雪的措施。目 前國內一般采用人工除雪，但另外需要想定在連續的降雪情況下無(wú)法人工除雪時(shí)的應急備案。2008 年中國南方地區的雪災主要原因在于出現連續的雨夾雪天氣，造成積雪凍成冰層后超出設計荷載。 膜面加熱裝置可用來(lái)加速降雪間期冰雪的融化，然而大面積屋面的加熱裝置在安裝、維護和耗能方 面成本都很高，可考慮在積雪最嚴重的地方局部設置加熱裝置。
7. 膜結構的外周需考慮積雪滑落，消除積雪滑落引起事故的隱患
