膜結(jié)構(gòu)在我國興起的歷史不足 20 年，膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理工作一直沒有引起足夠的重視。由于膜結(jié)構(gòu)的使用壽命長，很多人存在膜結(jié)構(gòu)為免維護(hù)結(jié)構(gòu)的誤區(qū)。實(shí)際上膜結(jié)構(gòu)的長期使用壽命是建立在健全的維護(hù)管理工作基礎(chǔ)上的。忽略膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理會造成膜結(jié)構(gòu)損壞造成重大事故的后果。 膜結(jié)構(gòu)歷史的初期，在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)過一些膜結(jié)構(gòu)事故。隨著膜結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步以及對膜結(jié)構(gòu) 的理解深化，業(yè)主方對膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理認(rèn)識方面的不足也需要引起重視。 日本的膜結(jié)構(gòu)維修規(guī)范明確定義了業(yè)主對膜結(jié)構(gòu)的責(zé)任范圍，定期委托膜結(jié)構(gòu)公司進(jìn)行膜結(jié)構(gòu) 的維修檢查成為膜結(jié)構(gòu)業(yè)主義務(wù)。在我國目前責(zé)任定義不清的情況下，需要
膜結(jié)構(gòu)公司定期與業(yè)主進(jìn)行溝通，
膜結(jié)構(gòu)的維修管理
1. 膜材料的劣化確認(rèn)
膜結(jié)構(gòu)完工后，需定期進(jìn)行維護(hù)檢查工作，每 2 至 3 年需進(jìn)行一次維護(hù)檢查工作。另外在臺風(fēng) 后對膜結(jié)構(gòu)受臺風(fēng)的影響，是否存在螺栓松動現(xiàn)象等進(jìn)行確認(rèn)以及做必要的維修工作。在此基礎(chǔ)上， 膜結(jié)構(gòu)達(dá)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，需從膜結(jié) 構(gòu)上進(jìn)行取樣試驗(yàn)，確認(rèn)膜材料的強(qiáng)度保持率。在達(dá)到膜材更換條件下，準(zhǔn)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，濕度及紫外線等因素影響較大， 特別是高溫地區(qū)存在 PVC，PVDF 膜材在未達(dá)到正常使用壽命前老化的現(xiàn)象。現(xiàn)有的《膜結(jié)構(gòu)技術(shù) 規(guī)程》對膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及維護(hù)提出了指導(dǎo)性意見，但對膜材料老化的研究當(dāng)時還不 多，沒有能夠反映在規(guī)程里，需要設(shè)計(jì)師跟據(jù)膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用區(qū)域不同進(jìn)行判斷?！赌そY(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 雖明確指出了分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式, 但只是容許應(yīng)力法在分項(xiàng)系數(shù)公式中的轉(zhuǎn)換表達(dá), 沒有反映地 域不同造成材料退化因素的影響比如高溫多濕區(qū)域，污染嚴(yán)重區(qū)域?qū)?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(shù)采用膜結(jié)構(gòu)的體育場館采用的是 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(jì)初我國興起了一批采用 PVC，PVDF 膜材的體育場館，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(xiàng)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(guī)劃，避免由于膜材老化引起大的工程事故。
2.消除膜結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的不安全因素
在臺風(fēng)到來之前做好準(zhǔn)備工作，關(guān)閉門窗，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(jié)構(gòu)周邊的幕墻、照明結(jié)構(gòu)等的不安全因素。
3. 膜面坡度平緩處采取對策預(yù)防膜面積水，積雪
膜結(jié)構(gòu)需要盡可能保證膜面的排水坡度，但為了實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)的大跨度，有可能存在膜面平緩的 中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會成立 20 周年暨技術(shù)交流 區(qū)域。為了防止膜面積水造成膜結(jié)構(gòu)破壞事故，有時需要采取膜面開溢流口的措施。 2013.11 杭州 世博軸膜結(jié)構(gòu)局部存在膜面平坦的問題，在膜面平坦處設(shè)置了 11 個溢流口，雨量達(dá)到一定厚度 超出溢水高度情況下，雨水才通過溢水口排出。溢流口的具體位置為活荷載下膜面坡度小于 10%的 區(qū)域。為了評價(jià)開洞對膜面的影響，單獨(dú)選取開洞的膜面并在積水位置處設(shè)置鋼環(huán)模擬膜在開洞處 的固定。膜面開孔處在邊緣存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，開孔處的膜邊緣附近需要做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)。
4. 膜固定螺栓，鋼索等膜附屬構(gòu)件的銹蝕，松弛，脫落等問題對策
膜結(jié)構(gòu)完工后，需定期進(jìn)行維護(hù)檢查工作，定期檢查支承結(jié)構(gòu)，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(yīng)予 以更換。膜結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)，剛度小，自振頻率低，在外來風(fēng)荷載下易發(fā)生大的變形并伴隨著振動 現(xiàn)象。在某些風(fēng)荷載一致比較大的地區(qū)，膜結(jié)構(gòu)的角板有可能長時間處于振動狀態(tài)，曾近發(fā)生過固 定角板的銷栓脫落的事故。發(fā)生事故的工程使用的是索結(jié)構(gòu)常用的蓋板+螺釘固定式樣銷栓，螺釘由 于長時間振動松掉造成蓋板脫落，銷栓脫落。建議在振動頻繁的部位（特別是角板處）使用帶開口 銷的銷栓，開口銷材質(zhì)為 SS304 或 SS316 不銹鋼材質(zhì)（碳鋼鍍鋅的材質(zhì)時間長了容易自然銹斷，不 安全)。
5. 需要考慮膜材料在超出設(shè)計(jì)范圍的雪荷載(長期荷載)作用下存在抗拉能力降低的特性
在長時間的拉伸情況下，
PTFE膜材會在設(shè)計(jì)強(qiáng)度以下發(fā)生破裂，在 40%破斷強(qiáng)度的荷載作用下 下，膜可以連續(xù) 90 日承受荷載，但在超出 50%破斷強(qiáng)度的荷載作用下，膜可能在 3-4 小時內(nèi)發(fā)生破 壞。因此，設(shè)計(jì)上需具體情況具體分析，對設(shè)計(jì)雪載過大地區(qū)，及有可能產(chǎn)生長時間積雪的結(jié)構(gòu)采 取融雪措施或采用高強(qiáng)度膜材。
6. 采取必要的除雪融雪措施
可采用膜面下方設(shè)置起振機(jī)，膜面下加熱，膜面上方利用鼓風(fēng)機(jī)吹雪以及人工排雪的措施。目 前國內(nèi)一般采用人工除雪，但另外需要想定在連續(xù)的降雪情況下無法人工除雪時的應(yīng)急備案。2008 年中國南方地區(qū)的雪災(zāi)主要原因在于出現(xiàn)連續(xù)的雨夾雪天氣，造成積雪凍成冰層后超出設(shè)計(jì)荷載。 膜面加熱裝置可用來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(hù)和耗能方 面成本都很高，可考慮在積雪最嚴(yán)重的地方局部設(shè)置加熱裝置。
7. 膜結(jié)構(gòu)的外周需考慮積雪滑落，消除積雪滑落引起事故的隱患
在日本多雪地區(qū)，通常會在建筑物的外周設(shè)置堆雪平臺以存放滑落的積雪,避免行人受到滑落積雪的傷害。設(shè)置堆雪平臺的寬度時需考慮雪的滑動角度及高度來考慮積雪的飛落距離。
