中建索膜安全施工专项方案

目录

第一章编制说明.....................................................................................1

1.1编制依据.................................................................................................1

文件依据................................................................................................1

规范依据................................................................................................1

1.2编制原则.................................................................................................5

第二章施工部署及准备...........................................................................1

2.1工程简介及工程范围............................................................................1

2.2建筑及结构概况....................................................................................2

2.3节点概况..................................................................................................1

2.3.1立面膜结构系统概况.................................................................1

2.3.2屋面膜结构系统概况..................................................................1

7.4.1吊顶膜结构系统概况...................................................................7

2.4索膜工程重难点分析............................................................................11

2.5施工部署................................................................................................13

2.5.1施工管理目标.............................................................................13

2.6施工总体思路........................................................................................16

2.7施工平面布置........................................................................................17

第三章施工计划.....................................................................................1

3.1施工工期计划..........................................................................................1

3.1.1施工安排.......................................................................................1

3.1.2施工进度计划...............................................................................1

1

3.2机械设备计划..........................................................................................1

本工程施工工器具的设计与制作：....................................................1

3.3劳动力计划..............................................................................................4

3.5劳动力投入计划.....................................................................................4

第四章索膜安装方案..............................................................................1

4.1预应力钢索安装方案..............................................................................1

预应力钢索材料进场............................................................................1

展索施工................................................................................................1

拉索安装施工........................................................................................6

整体张拉施工........................................................................................7

施工过程监测......................................................................................15

4.2屋面立面膜安装方案.............................................................................1

施工前准备工作....................................................................................1

立面膜结构系统安装............................................................................3

屋面膜结构系统安装..........................................................................26

吊顶膜结构系统安装..........................................................................46

技术措施要求......................................................................................56

第五章施工安全保证措施.....................................................................59

5.1施工安全保证措施.............................................................................59

5.1.1项目部安全管理组织机构........................................................59

5.1.2危险源识别..............................................................................62

5.1.3安全管理主要内容..................................................................63

2

5.1.4现场安全防护设施及防护用品..............................................66

第六章施工管理及作业人员配备和分工..............................................76

6.1施工项目管理组织机构设置的原则...................................................76

6.2施工项目管理组织机构设置的程序...................................................78

6.3现场项目钢结构管理组织机构框架...................................................78

6.3.1昆山项目劳务管理人员投入计划.............................................79

6.4现场组织管理机构的职责...................................................................80

第七章验收要求...................................................................................85

7.1验收标准................................................................................................85

7.2验收程序................................................................................................85

7.6验收内容...............................................................................................86

6.7验收人员...............................................................................................89

第八章应急处置措施............................................................................89

8.1成立应急响应小组................................................................................90

8.1.1应急响应组织机构.....................................................................90

8.1.2应急机构.....................................................................................90

8.1.3应急响应准备.............................................................................92

8.2危险源识别及应对对策........................................................................95

8.2.1危险源识别及分析.....................................................................95

8.2.2危险性预防措施.........................................................................96

8.3应急响应程序......................................................................................100

8.3.1事故报告程序...........................................................................100

3

8.3.2事故响应流程...........................................................................100

8.3.3应急预案响应的具体程序.......................................................101

8.4不同事故的针对性现场应急处置措施..............................................103

8.4.1高处坠落事故应急准备与响应预案.......................................103

8.4.2机械伤害事故应急准备与响应预案.......................................104

8.4.3坍塌倒塌事故应急准备与响应预案.......................................105

8.4.4火灾事故应急与响应预案.......................................................106

8.4.5触电事故应急准备与响应预案...............................................108

8.4.6车辆伤害事故应急准备与响应预案.......................................109

第九章计算书及相关图纸...................................................................110

9.1施工爬梯计算......................................................................................110

设计依据..........................................................................................110

9.2计算简图..............................................................................................111

9.3荷载与组合..................................................................................114

荷载工况....................................................................................................114

节点荷载............................................................................................114

单元荷载............................................................................................115

面荷载................................................................................................117

其它荷载............................................................................................117

荷载组合............................................................................................117

9.4内力位移计算结果..............................................................................117

内力..................................................................................................117

4

位移....................................................................................................131

9.5设计验算结果.....................................................................................140

设计验算结果图及统计表..............................................................141

设计验算结果表................................................................................146

附录....................................................................................................152

5

第一章编制说明

1.1编制依据

文件依据

序号文件目录

1昆山市专业足球场索膜结构工程招标文件

2昆山市专业足球场结构工程招标图纸

3现场踏勘情况

4公司类似项目的施工经验

5当地的季节性气候条件

规范依据

（1）中华人民共和国、行业有关法律、法规及规定。

（2）中华人民共和国、住房和城乡建设部、现行有效的建筑结构和建筑施

工的各类规范、规程及验评标准。

（3）材料、施工工艺和本工程都应依照相关规范、规程和标准的最新版本。

主要的法律法规依据：

序号法律法规编号

1《中华人民共和国合同法》国家主席令第15号

2《中华人民共和国环境保护法》国家主席令第22号

3《中华人民共和国计量法》国家主席令第26号

4《中华人民共和国消防法》国家主席令第6号

5《中华人民共和国安全生产法》国家主席令第70号

1

序号法律法规编号

6《中华人民共和国建筑法》国家主席令第91号

7《建设工程质量管理条例》国务院令第279号

8《建设工程安全生产管理条例》国务院令第393号

9《安全生产许可证条例》国务院令第397号

10《建设项目环境保护管理方法》国环字第003号文

设计规范、规程

序号标准目录编号

1《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

2《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

3《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

4《室外排水设计规范》GB50014-2023

5《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008

6《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2018

7《钢结构设计规范》GB50017-2017

8《膜结构技术规程》CECS158-2015

9《采光顶与金属屋面技术规程》JGJ255-2012

10《建筑设计防火规范》GB50016-2014

11《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2015

12《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010

13《结构健康监测系统设计标准》CECS333-2012

14《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ80-2016

2

序号标准目录编号

15《预应力钢结构技术规范》CECS212-2006

16《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004

17《钢结构高强螺栓连接技术规程》JGJ82-2011

18《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副》GB/T3632-2008

19《钢管结构技术规程》CECS280：2010

20《空间网格技术规程》JGJ7-2010

21《抗震结构用型钢》GB/T28414-2012

22《结构用无缝钢管》GB/T8162-2008

23《碳素结构钢》GB/T700-2006

24以及国家和地方其他相关设计标准、规范、规程和规定

施工规范

序号标准目录编号

1《膜结构技术规程》CECS158-2015

2《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011

3《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012

4《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011

5《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2023

6《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002

7《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008

8《建筑变形测量规范》JGJ8-2016

9《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013

3

序号标准目录编号

10

11以及国家和地方其他相关设计标准、规范、规程和规定

材料规范

序号标准目录编号

1《膜结构技术规程》CECS158-2015

2《桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料》CJ/T297-2016

3《铝合金建筑型材第1部分：基材》GB5237.1-2017

4《铝合金建筑型材第2部分：阳极氧化型材》GB5237.2-2017

5《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.6-2014

6《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2017

7以及国家和地方其他相关设计标准、规范、规程和规定

防腐防火规范

序号标准目录编号

1《建筑设计防火规范》GB50016-2014

2《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2018

3以及国家和地方其他相关标准、规范、规程和规定

1.2编制原则

序号名称内容

1符合性原则符合性原则包括两层含义：首先要符国家相关规定、建筑法规的要求，

4

序号名称内容

其次要符合工程文件要求及本工程的特点。

先进性原则是要求在符合性原则的基础上，以保证钢结构工程质量为

2先进性原则前提，采取科学的方法，先进的管理，优化的配置，完善的措施，提供

“新材料、新设备、新工艺、新产品”四新技术，实现既定目标。

3经济合理性原则在安全可行基础上，选择造价低的施工措施，降低工程成本。

工程所用的施工工艺方法、施工流程、吊装方法等简单，方便实施，

4可操作性原则

可操作性强。

在专业施工方案编制以及整个施工全过程不仅要考虑全面配合业主、

5全面协调原则设计、监理及总包单位等，还要考虑与其他专业分包施工单位的全面协

调配合。

5

第二章施工部署及准备

2.1工程简介及工程范围

序号项目主要内容

1工程名称昆山市专业足球场索膜结构工程

2建设地点昆山经济技术开发区东城大道东侧，景王路北侧

3结构体系桁架结构体系

4建设单位昆山卓越体育文化发展有限公司

5勘察单位昆山市建设工程质量检测中心

6设计单位同济大学建筑设计研究院集团有限公司

7监理单位中咨工程管理咨询有限公司

8施工总承包单位中国建筑第八工程局有限公司

索系统深化设计、仿真模拟验算、施工工器具加工制作、现场专

项防护、展索施工、预应力钢索的安装施工、预应力钢索张拉施

9工程内容

工、张拉过程监测等，膜系统的深化设计，二次钢构的加工制作、

安装，膜材的加工制作以及安装、张拉等

1

2.2建筑及结构概况

项目位于苏州昆山经济技术开发区东城大道东侧，景王路北侧，是2023年

亚洲杯足球赛的赛场之一，项目用地面积约300亩，总建筑面积134900平方

米，地上建筑104950平方米，足球场建筑共地上五层，建筑高度45.300米。

屋盖主要由径向钢桁架与预应力拉索组成，拉索采用高钒镀层索，屋面拉索直径

为Φ50与Φ70，立面拉索直径为Φ30、Φ48和Φ50，整体平面为四角倒角的长方

形，总长度255米，总宽度218米，中间开孔也为近似长方形，开孔长度

130.4米，宽度93.4米，围绕一圈共36榀三角桁架，外圈檐口高度43.9米，

桁架前后悬挑长度62.3米。足球场屋面和立面均采用PTFE膜材，每榀桁架下

方包裹PTFE吊顶膜材，根据桁架划分，整个屋面总共分为36个膜单元，每个

单元呈漏斗状，立面膜分上半部和下半部，其中上半部共有36个单元，下半部

共20个单元，各立面单元四周为硬边界或索边界。

2

2.3节点概况

2.3.1立面膜结构系统概况

立面膜结构系统概况

立面膜结构系统分为上立面膜单元和下立面膜单元两部分：

上立面膜共计36个单元，每个单元1片；顶部标高约43m，底部标高约18m，宽度约

27m，自下而上向外侧倾斜，斜长约35m，膜单元投影面积约595m2；

下立面膜共计20个单元，每个单元1片；顶部标高约14m，底部标高约4m，宽度约

10m，自下而上向内倾斜，斜长约15m，膜单元投影面积约245m2。

立面效果图

1

立面膜结构系统概况

整体轴测效果图

上立面膜单元分布图

2

立面膜结构系统概况

下立面膜单元分布图

立面膜结构系统节点构造：

上立面膜单元与下立面膜单元高度不同，可将其节点形式视为不对称镜像关系；

立面檐口（上立面膜单元顶部边界）和立面底部沿口（下立面膜单元下沿口边界）的节点

采用L型板件+铝合金拉膜条+调节螺栓；

立面的竖向两侧（混凝土K型柱侧边）边界的节点采用L型板件+铝合金拉膜条+调节螺

栓；

横向索（上立面膜单元下沿口边界和下立面膜单元上沿口边界）的节点采用宽型U型夹+

宽型特殊铝合金拉膜条；

斜向索边界节点采用索端球铰支座+中间可调节螺杆+铝合金拉膜条，膜边界线条向看台内

侧背拉成型的形式。

3

立面膜结构系统概况

上立面顶部边界、下立面底部边界的节点图

4

立面膜结构系统概况

立面的竖向两侧边界节点图

5

立面膜结构系统概况

横向索边界节点图

6

立面膜结构系统概况

斜向索边界节点图

7

2.3.2屋面膜结构系统概况

屋面膜结构系统概况

屋面膜结构系统分为内环膜单元和外环膜单元两部分：

内环膜共计36个单元，每个单元内分为沿径向索分开的2片，呈沿径向索、向外环逐

渐下降的T型形状；标高约43m-38m，宽度约8m；长度约52m，膜单元投影面积约

22

400mx2=800m；

外环膜共计36个单元，每个单元1片，呈沿背索、向内环逐渐下降的三角形状；标高

2

约43m-38m，宽度约17m；长度约13m，膜单元投影面积约120m；

2个膜单元的3片膜组合成矩形的形状，3片膜交接处交汇于排水柱。

屋面俯视效果图

1

屋面膜结构系统概况

屋面轴测效果图

内环膜单元分布

2

屋面膜结构系统概况

外环膜单元分布

屋面膜结构系统节点构造概况：

内压环梁处、桁架箱型梁处、径向索处和背索处的节点采用U型夹+铝合金拉膜条；

檐口（外环膜单元外侧边界）和排水柱位置的节点采用L型板件+铝合金拉膜条+调节

螺栓；其节点构造原理相同，但形式上略有差别；

屋面膜单元所有节点上方均设置防水膜，防水膜现场进行焊接，其中径向索和背索的防

水膜下方加装检修踏板，同时作为顶撑防水膜的构件。

3

屋面膜结构系统概况

圆管U型夹节点图

4

屋面膜结构系统概况

索U型夹节点图

檐口节点图

5

屋面膜结构系统概况

排水柱节点图

6

屋面膜结构系统概况

防水膜及检修踏板节点

7.4.1吊顶膜结构系统概况

吊顶膜结构系统概况

吊顶膜结构系统为吊挂于三弦桁架两侧的装饰系统，共计36个膜单元，由三弦桁架两侧的

2片单独的膜片组成一个膜单元，顶标高约40m，底标高约35m，长度约55m，膜单元投

影面积约200m2x2=400m2

7

吊顶膜结构系统概况

吊顶效果图

吊顶膜结构系统节点构造概况：均采用隐藏式的L型板件+铝合金拉膜条的节点构造；其中

顶部和两侧的膜边界距离钢结构的缝宽均为40mm；底部膜边界由通长的L型板件作为结

构构件的同时也作为装饰盖板。

8

吊顶膜结构系统概况

顶部边界节点

两侧边界节点？

9

吊顶膜结构系统概况

底部边界节点

2.4索膜工程重难点分析

10

序

难点重点具体分析应对措施及解决方案

号

根据本工程施工特点，成立强

索系分部区域交广，基本整

有力的管理班子和专业程度高

个屋盖体系中均有索系，技

的技术团队，事前各项工作科

技术协调难术协调难度较大，期间涉及

1学、严谨，并针对各主要参建

度单位有建设单位、设计院、

单位、材料供应商（即使是总

监理单位、总承包单位和参

承包采购）指派专门对接人员，

建各单位等

专门协调各项事宜

前期技术工作包括下料找公司层面高度重视，从其他项

前期技术工型、深化设计、施工过程仿目抽调精干力量，打造专业化

2作量大、难真和施工工器具设计制作技术团队，制定详细的进度计

度较高等，任务量较大，技术难度划，定期召开技术研讨会和专

高家论证会，群策群力

索结构对施工精度的要求

拉索施工前需在图纸上按照标

比较高，故对钢结构的安装

钢索安装精记出夹具的位置，并在加工厂

3与拉索的加工精度的要求

度要求高内做好标记，现场技术人员按

比较高，耳板的定位也要求

图纸尺寸核对夹具位置

比较精确

4膜结构节点工作面为索系结构，索的柔合理安排索膜施工，做到膜结

11

安装及尺寸性较大，如在受力不均的情构以索的模型为基准，运用专

复核况下，容易变形。但膜是固业设计软件，进行膜结构静力

定在索上的，所以索与膜的分析、上部荷载的结构计算，

尺寸要求精准度非常高，否根据裁剪需要进行优化找形及

则容易出现膜面安装不平放量，利用专门的自动裁剪，

整或张拉尺寸过大或过小保证每个分片尺寸及二次弧度

的情况；的准确性，最大限度的保证造

型满足设计效果要求

由于PTFE膜材不可90°折膜材料运输：需要滚轴打包采

5

膜材的运输叠，所以膜材运输、需辅助用加长车辆运输；

工具

安排专业的、有丰富PTFE膜

材施工经验的施工技术及管理

膜结构二次钢结构（天

操作平台及人员。配合相应吨位及所需臂

沟）、膜安装的垂直运输及

6安全保障措长的履带吊对二次钢构及膜布

二次转运作业人员操作平

施进行转运及安装，对爬梯以及

台及安全措施的保障

安全网等的和荷载进行计算，

以保障平台可承受的安全荷载

采用履带吊，同步利用滑轮吊

膜材不可弯折，材料转运和

膜材的安装装，中间悬空部分采用卷扬机、

安装需要辅助工具

电动葫芦等设备，配合上部施

12

工人员固定张拉的方式进行

2.5施工部署

2.5.1施工管理目标

工程施工管理目标

质量总目标：工程质量达到工程文件要求的合格工程。

1、不发生重大质量安全事故

2、材料进场合格率100%，无复检不合格情况出现。

过程3、施工质量一次性合格率98%，二次返修合格率100%。

目标4、检验批一次通过率100%。

5、确保一次通过竣工验收备案。

6、专业人员持证上岗率100%。

工程工期总目标：2023年11月1日至2023年4月30日，共191个日历天（包

含春节）。

1、立面钢索吊装：2023年12月15日-2023年1月10日

2、立面上半部膜安装：2023年12月16日--2023年3月30日。

过程

3、立面下半部膜安装：2023年3月1日--2023年4月10日

控制

4、立面索张拉：2023年2月16-2023年3月15日

13

工程施工管理目标

5、屋面钢索吊装2023年12月15日-2023年1月10日

6、屋面膜安装:2023年12月1日--2023年4月30日

7、屋面索张拉：2023年2月16-2023年3月15日

4、吊顶膜安装：2023年2月15日--2023年4月25日

安全生产目标

1、工程施工无重大群死群伤现象。

过程2、杜绝重大伤亡事故，轻伤事故发生率控制在3‰以内。

目标3、杜绝重大火灾事故的发生，将火灾事故次数控制到最低点。

4、安全隐患整改率100%。

文明施工目标

1、高标准地布置施工现场，美化施工现场并严格进行管理。

2、坚持以人为本，在经济、适用的前提下营造文明素质高的生活

过程

环境。

目标

3、不扰民，周边群众投诉为零。

4、无拖欠工人工资行为，无不良社会群体事件发生。

环境保护目标

1、本工程从实际出发，坚持“预防为主，防治结合，综合治理，化害为利”

过程

的环境保护方针，为工程周边创造一个良好的环境。

目标

2无重大环境污染事件发生。

14

工程施工管理目标

配合服务目标：服务业主，配合总包，沟通设计，营造积极进取的现场气氛。

1加强沟通、紧密配合、相互理解、积极应对，整合项目各个单

位的优势，多快好省地完成施工任务。

2优质、高效完成膜结构施工任务，客户满足度在95%以上。

过程控制目标

3服从总承包单位的CI及现场管理规定。

4充分理解图纸设计意图，积极与设计单位沟通交流。

5尊重理解他人，不与他人发生不必要的冲突。

工程资料管理目标：符合符合江苏省城建档案馆的要求。

1所有资料以省统表为依据。

2遵循总包单位关于资料报送的流程及要求。

过程控制目标3过程资料的报审满足监理、建设单位的要求。

4技术归档资料满足当地城市建设档案馆的归档要求。

5资料的收集、整理、归档满足及时性、准确性、完整性。

2.6施工总体思路

施工总体思路

1.屋面膜结构：包括屋面膜以及吊顶膜

施工内容概述

2.立面膜结构：分上下两部分，上半部分36个单元，下半部分20个单元

15

施工总体思路

1.屋面膜结构：2023年12月1日-2023年4月30日

施工工期计划

2.立面膜结构：2023年11月1日-2023年4月10日

总体施工顺序立面膜上部-立面膜下部-屋面膜内环（对称两片）-屋面膜外环

施工机械选择屋面膜吊装150T履带吊车/立面膜吊装80T汽车吊

施工道路布置根据总包单位已有现场道路和场地进行安排和协调，确定材料堆场等

施工用水用电与总包沟通进行施工水电的接驳点

2.7施工平面布置

16

第三章施工计划

3.1施工工期计划

3.1.1施工安排

整个索膜体系包括钢索部分和膜部分的施工，膜材包含二次钢构和膜材安装，

为确保整个索膜顺利施工，整体施工安排如下：

1、立面部分，主体脚手架拆开始除后，利用现有的脚手架，具备安装条件

的部位，开始立面膜结构二次钢构施工，包括立面钢索的耳板（部分在主结构

内），二次钢结构施工完成前，开始制作搭设立面索膜安装措施，安全措施完成

验收后开始立面钢索安装，膜材安装紧跟其后，膜材安装完成后，整体进行钢索

张拉。

2、屋面部分，主钢构安装完成并卸载后，开始安装钢索，钢索安装后，紧

跟其后搭设屋面膜结构安全施工措施，安全措施完成经验收后，开始膜材安装，

膜材安装完成后整体进行钢索张拉，钢索张拉结束后进行防水披帘施工。

3、吊顶膜部分，主钢构卸载完成后先进行安全措施施工，完成并经验收后

开始膜材安装。

3.1.2施工进度计划

1

注：以上开始时间均基于前序工作已完成并现场具有完整的工作面，如遇前序工作和现场工作面延迟，此计划开始时间将顺延。

1

3.2机械设备计划

本工程施工工器具的设计与制作：

1、拉索张拉着力架和反力架：

2、施工操作平台

3、各类索夹具的核实与改进等；

索施工工器具

序

名称节点形式备注

号

叉耳索具张拉装

1张拉工装

置

施工操作平

2施工作业平台

台

主要施工机具

1

序号设备名称规格型号单位数量

1千斤顶60t台8

2电动泵台4

3反力架套