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摘要：索膜结构中多变的支撑结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化，且膜材色彩丰富、新颖美观。其次，膜建筑屋面重量仅为常规钢屋面的1/30，这是其它形式不能比拟的。因此膜结构受到广泛引用，本文主要就大型体育场索膜招标过程中的注意事项进行粗略探讨。
关键词：索膜结构;体育场;招标
一、概述
索膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。枣庄体育中心体育场屋盖结构选择全张拉索桁架结构体系，周边拉花结构选用钢结构结构体系，屋盖结构（索膜）为自平衡结构体系，与拉花互为独立结构体系。膜工程采用代号为GT的不燃类膜材，其基材为玻璃纤维，双面涂聚四氟乙烯（PTFE），采用的是张拉式永久性膜结构。
二、索膜结构招标形式的选择
根据索膜结构工程的特点，可以选用两种招标形式，一是钢结构与索膜结构一起招标（即一个标段），二是钢结构与索膜结构分开招标（即两个标段）。
一个标段招标的主要优缺点：
1、一个标段招标可以减少工作量，缩短招标周期，降低招标成本，提高工作效率。
2、中标单位为同一家单位，工程界面明确，降低扯皮现象发生的概率，并节约相关成本。
3、有些综合实力强、业绩好的钢结构施工单位不一定同时具备中国钢结构学会空间结构分会或中国膜结构协会颁发的膜结构资质，选用共同招标有可能需采用联合体投标形式。
两个标段招标的优缺点：
1、工程施工过程中责任主体明确。
2、专业发包，可以使更多的综合实力强、业绩好的施工单位参与投标。
3、分开招标增加工作量，招标周期较长，增加招标成本，
4、钢结构与膜结构单位需要在深化设计、技术等方面进行深入的探讨，沟通工作量大。
5、分开招标界面如不划分清晰，后期会发生扯皮现象。
枣庄体育中心体育场屋盖结构为大跨度、大空间结构，具有高度高、跨度大、空间结构体系受力复杂等特点，如施工方法、顺序不当，极易造成膜体撕裂、张拉不到位或过度张拉，严重影响最终建筑效果或造成安全事故或隐患。
故从施工工艺相关技术专业角度考虑选用了钢结构结构与索膜结构分开招标的形式。
三、索膜结构招标过程中的建议及注意事项
（一）为节约成本，部分索体可以选用国产索
经调研目前国内在规模和结构型式上和枣庄体育中心体育场类似的深圳宝安体育场和盘锦体育场的屋盖罩棚索体材料，均为内环索采用密封索（需进口，国内无法生产）、其余索采用高帆索（国产）。
枣庄体育中心体育场最初设计中索膜工程所有钢索种类和规格均为进口密封索，为了节约投资、控制成本，经过复核设计并经多次会议研究决定对屋盖罩棚的索体材料和连接件的选用修改为内环索采用封闭索，其余索采用高帆索；索头和索夹等连接件为国产，其质量及检验要求应符合欧洲标准。
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内环索维持采用封闭索主要是以下原因：
1、内环索是屋盖索桁架结构的关键构件，其特点是应力水平高，需通过索夹将不平衡力传递到径向索，而这种不平衡力是维持整体结构形状稳定的主要因素，因此此结构部位的冗余性低；且内环索与径向索连接处有弯折。
2、密封索的特点是：（1）密闭索有效截面积大，在同等破断荷载和刚度条件下索径较小，相应索体重量轻，索端锚头的体积小，强度易保证，同时也较美观。
（2）由于其表面封闭性，密闭钢索可有效隔绝索体内部与外界的接触并防止内部锌糊外溢，有效改善内部钢丝的摩擦环境。从多方面最大程度防止了内部钢丝的锈蚀，而对于钢索来说内部锈蚀是影响钢索使用寿命的主要因素。
（3）该种钢索表层由Z形钢丝逐个搭扣形成密封结构，索体表面积大，夹持性能优良。
（4）实践表明该种钢索的抗弯折性也较为突出，可在通过较大转角时防止索体发生扭绞散开变形，同时保证刚度，强度等力学性能不发生明显降低。而高帆索在以上几点的性能与密封索相比，均有一定的差距，是否能达到设计的要求，依据不充分。
（二）建议索膜结构先于钢结构进行招标或者同时开展招标工作
索膜结构与钢结构尤其在环梁施工处有许多交叉施工点，索膜结构先于钢结构进行招标或者同时开展招标工作，在后期的深化设计中，索膜结构专业与钢结构专业可以加强沟通，钢结构设计图纸时可以充分考虑与索膜结构专业的衔接，降低施工风险。
（三）招标文件中界面划分明确、严谨
体育场索膜结构与钢结构的交叉点一般在环梁处，因此环梁处的界面划分必须明确、严谨。枣庄体育中心体育场规定“索膜结构与钢结构以钢环梁为界，钢环梁以下为钢结构承包人的承包范围(含钢斜撑、钢斜柱、钢环梁及悬挑方钢管梁）。钢环梁以上为索膜屋盖部分，由索膜工程施工单位统一负责，如索膜工程施工单位需在钢结构构件上安装工装板、工装索等辅助装置，须经过监理工程师同意或组织有关专家论证许可。”。且在后期的答疑中明确“各专业安装的相关临时工装措施各自负责，主环梁上张拉索拉接耳板和环梁对接连接板为一体的由钢结构单位工厂内定位焊接，定位及尺寸要求由索膜结构承包人确定，并交由原设计单位确定。”。
上述的界面虽很明确，可在后期施工中索膜中标单位就答疑文件中的“主环梁上张拉索拉接耳板和环梁对接连接板为一体的由钢结构单位工厂内定位焊接”为由狡辩称体育场的环梁耳板是贯穿一体的，增大的耳板、增加的隔板不属于他们的施工范围，他们不承担此部分费用，而钢结构施工单位也不愿意承担此部分费用，双发争执不下，工程处于半停工状态，后经过多方多次沟通协调确定此部分就是索膜结构的工装措施，索膜结构中标单位理应承担此部分费用。
因此在类似体育场索膜结构招标中界面划分一定要清晰、严谨，避免后期扯皮现象的发生，影响工程进度。
（四）招标文件中明确需做的相关检测、实验及责任主体。
索膜结构施工中相关检验、实验较多，因此招标文件中要尽可能的明确并确定责任主体，避免后期施工单位声称招标文件未有相关要求而不做这些检测、实验。
体育场索膜结构施工中需做如下检测、实验，如膜材应通过撕裂试验确定其撕裂强度，膜材应通过测试计算确定其断裂延伸率，膜片和膜片的连接应按规定的方法和数量抽样检测，所有钢索均应进行实际张力检测，钢索应通过实验验证其破断力和弹性模量，膜面张力检测应按安装单位预先提出并经由设计同意的测点布置图进行，尤其注意的是钢索、索夹是体育场索膜结构施工中的关键构件，因此必须进行钢索破断实验及索夹的抗滑移实验。
（五）预留足够的暂列金额
编制招标控制价时需要预留足够多的暂列金额，用于未确定或者不可预见的所需材料、设备、服务的采购，施工中可能发生的工程变更、合同约定调整因素出现时的工程价款调整以及发生的索赔、现场签证确认等，以防最终结算金额远超投标报价。
枣庄体育中心体育场索膜结构工程在后期的施工过程中设计单位为保证整个结构的安全可靠性不断的进行设计变更，如钢外罩肩部弧梁间距由原设计的2800调整为1700，弧梁截面相应调整并增加纵向联系梁，方钢管悬挑梁工程量增加约300吨，钢环梁下部增加了8根梭形钢柱，这些对主体的修改量较大，造成相关费用增加.
四、结语
随着索膜结构在体育场馆中应用越来越广泛，对于后期施工过程可能出现的问题在招标阶段尽可能的做到事前控制，力争把问题变成偶然问题，防患于未然，在尽可能节约投资的同时也便于后期施工和项目管理工作的开展。
论文作者:吴园园
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/4
标签：膜结构论文; 钢结构论文; 体育场论文; 钢索论文; 结构论文; 枣庄论文; 后期论文; 《防护工程》2018年第29期论文;