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近日,上海浦东国际机场卫星厅钢结构工程荣获中国建筑金属结构协会授予的行业最高荣誉——“中国钢结构金奖工程”。该项目于2016年5月开工,2017年10月主体结构封顶,2018年10月主体钢结构施工完成钢结构受力计算软件,历时两年半。该钢结构工程由华东建筑设计院设计。该项目总承包商上海建工集团旗下上海机械建设集团负责施工。上海机场建设指挥部负责前期设计规划管理和后期项目管理。
上海浦东机场卫星厅是目前世界上最大的单体卫星厅。位于浦东机场T1、T2航站楼南侧,总建筑面积62.2万平方米。将于今年内投入运营。卫星厅分为S1、S2两部分:S1区地下1层、地上6层,通过捷运西线与T1航站楼相连; S2区地下1层,地上5层,通过捷运东线与T2航站楼相连。 ,S1和S2通过走廊连接。顾名思义,卫星厅的主要功能是实现枢纽机场的中转功能,像“卫星”一样服务于主航站楼。从空中俯瞰,卫星厅整体建筑呈“工”字形。这一设计不仅增加和优化了近机座位的布局,增加了83个登机桥和125个近机座位;它还优化了卫星大厅的长度。减少旅客步行距离,方便旅客换乘。
作为一种独特的建筑类型,卫星厅设计精巧,充分展现了力与美的结合——水平拉伸的视觉形象、通透的玻璃幕墙、起伏的大屋顶,都给乘客带来壮观而精致的视觉享受。 。 6公里长的玻璃幕墙“大视野”令人瞩目。透明幕墙引入的自然光有利于旅客与机场空侧的视觉互动,不仅缓解了旅客的候机压力,还提高了飞行质量。乘客的候车体验。根据换乘功能的需要,中央大厅内部空间挑高并向周围逐渐层叠,仿佛一道涟漪由内向外逐渐起伏,延续了T1、T2航站楼横向拉伸的视觉风格。明亮通透的无柱大跨度空间,让候车旅客轻松舒适。这些功能的实现都得益于钢结构的“贡献”。据统计,本次卫星厅工程共使用钢结构3.5万吨,超过浦东机场T1航站楼钢结构使用量2.8万吨、T2航站楼钢结构使用量3万吨,相当于浦东机场T1航站楼钢结构使用量3万吨。上海的溆浦、杨浦、南浦。桥梁钢结构的总重量。
“钢结构-幕墙”一体化施工
幕墙钢结构体系是支撑卫星厅整个“广视野”玻璃幕墙的“幕后英雄”。幕墙钢结构为全裸露钢结构。每个部件都设计精美、纤细。在满足防风、抗台风要求的同时,也成为卫星厅室内装饰的一部分,不仅更好地诠释了卫星厅作为公共交通建筑的特点,简约而精致。设计理念也体现了海派文化对精致、优雅的极致追求。
由于外观设计要求,卫星厅幕墙钢结构各构件均细长(最长构件的长细比达到26:1),大大增加了加工制造、运输和安装的难度。为保证工程质量,总部采用“钢结构-幕墙”一体化施工管理新理念,严格控制钢结构的制造和安装精度。
为了解决细长幕墙钢构件易扭曲变形的技术难点,加工制造团队经过反复研究,最终决定采用等离子切割技术对钢板进行切割钢结构受力计算软件,有效控制幕墙侧弯。钢板。同时,项目管理团队还加强了幕墙钢构件装配焊接工艺和技术的探索,严格执行工艺要求,有效解决了“扭曲变形成扭曲”的问题,实现了精美的幕墙钢结构设计效果。拥有满足设计要求的钢构件只是第一步。第二步是如何实现精确的现场安装精度。这是摆在团队面前的一个难题。为保证现场安装和焊接的精度要求,安装前,施工单位成立了“钢精QC小组”,对幕墙钢结构的安装精度进行专项控制。对六个方面的因素进行分析研究,找出原因并提供针对性的解决方案;针对现场焊接的高要求,组织焊工考试,选拔技能精湛的焊工;优化焊接工艺,制定焊接工艺操作规程,制作焊接操作卡等指导现场焊接施工的措施;增加焊接动态监控,有效控制焊接产生的变形,使现场安装达到毫米级精度。经过工程管理团队的不懈努力,最终高精度、优质、高效地完成了卫星厅幕墙钢结构的安装,并形成了一套行之有效的幕墙钢结构施工方法。
先进技术搭建三角钢屋顶
为了使卫星厅外观呈现出强烈的视觉冲击力,真正表达力与美的完美结合,设计师将卫星厅中央大厅的顶部屋顶设计成空间形态自由的三角形。表面。三边外观尺寸为160米*160m*180m。屋顶主桁架为双曲线,最大跨度约52.8m,两端悬挑约10m。它们都是小直径薄壁圆管,对运输、安装和焊接提出了巨大的挑战。
为了满足卫星厅三角钢屋盖大跨度钢桁架的吊装要求,在卫星厅中心区域的每个小面上均布置了两台平臂塔式起重机。从三角形屋顶的三角形区域到中间区域依次进行吊装施工,最后合拢形成整体。施工前利用3D模拟工况分析技术对整个钢屋面吊装过程进行优化。整个过程采用软件计算模拟分析。每次吊装过程和现场实际变形都反馈到结构计算软件进行桁架变形和受力分析。有效控制整个施工过程的变形,保证施工安全和工程质量。三角钢屋顶共有21745个构件,数量众多,规格各异。为了解决装配难题,项目组运用“互联网+”技术,创造性地应用构件二维码,为钢屋面2万多个钢构件贴上“二维码”身份证。作为唯一标识,现场施工人员可以通过手机APP端读取票据信息,了解包括生产厂家、合同号、块数、重量、尺寸等重要信息,有效实现按码堆码的思路根据图纸,节省成本,提高现场装配的精度和效率。 。
三角钢屋面构件具有管壁薄、相交接头多的特点,因此焊接要求极高。为保证焊接质量,项目组合理运用“优化焊接工艺、选拔优秀焊工、焊缝实名可追溯、焊接机器人辅助”等一系列管理和技术手段,确保了焊接第一高强度钢薄壁钢管和厚壁钢管焊缝合格率。达到99%以上。
熟练运用BIM技术
BIM是近年来在建筑行业兴起的一项新技术。它通过建立建设项目的虚拟三维模型,以数字化方式表达项目的物理和功能特征。
工程管理团队在钢结构施工各阶段利用BIM技术进行信息化、可视化管理,有效提高现场施工管理质量和效率。例如,在图纸深化阶段,BIM技术应用于卫星厅幕墙钢结构、三角桁架钢屋盖、登机桥钢结构、楼面钢结构等全部钢结构。基于BIM模型,提前发现图纸问题并在BIM模型中标注,更加方便高效。在深入设计阶段,利用三维可视化模型对工程土建、钢结构、幕墙、机电安装等详细节点和复杂部位进行深入分析,进行实际难点分析,并提出最优施工方案。在幕墙施工阶段,利用BIM优化幕墙单元、幕墙节点、附属设备的解决方案,利用BIM进行“深入设计、钢结构制造、钢结构安装”一体化控制”以精细化管理打造精品工程,确保安装。精度达到毫米级,为后续幕墙安装打下了坚实的基础。
由于卫星厅曲面较多,借助BIM软件对施工过程进行精确建模,建立各阶段、工况的现场布局模型。通过BIM模型,可以直观地反映各专业、各种工况的变化,为施工方案的优化和施工现场的监控提供可视化依据。
项目施工前,建设单位编制项目BIM应用总体方案,制定项目BIM团队分工制度、3D图纸管理制度、数据录入与共享管理制度、竣工模型管理制度等,规范BIM的实施和应用;编制项目BIM技术标准,规范整个项目的BIM建模体系,提高BIM应用的精细化水平。
一流团队创造一流项目
针对钢结构施工的特点和难点,机场建设指挥部及时组建了由设计、施工、监理、材料供应单位专业技术人员组成的钢结构工作团队,以“打钉子”的工匠精神迎难而上。钉子”。我们在前期广泛分析、研究和准备工作的基础上,引进先进的设计理念,制定周密的施工方案,采用有效的施工工艺,汇聚各方力量,全力打造一流的工程项目。卫星厅钢结构工程。
上海机械建设集团承接卫星厅钢结构工程,包括核心区大跨刚性钢结构、83座登机桥钢结构、6公里外立面幕墙钢结构、A12大桁架层、2三角形钢屋顶、建筑内分散的钢结构以及T2捷运站的主体钢结构。作为高新技术企业,机建集团为保证施工进度,抽调了20余名专业技术骨干,成立了“吊装英雄队”和“青年突击队”,参与全程管理。施工和生产过程。从加工厂部件无纸化施工到二维码试点应用;从工厂里切割三角钢管构件的机器人到现场焊接机器人;从卡扣式移动攀爬平台到自主研发钢结构装配式轮胎架;从创新的测量方法,到重型和大型机械设备的独立组装;从早班汇报会到网格化施工管理;从样品展示到绿色施工,项目团队一一做了细致周到的安排,制定了不同的应对策略,并将科学管理和创新发展贯穿于整个卫星厅项目建设过程。在机场不间断施工的环境下,我们攻克了大跨度、长距离钢结构幕墙精准控制的技术难题。通过对大跨桁架施工模拟工况分析、大跨桁架现场拼装吊装技术、大跨桁架卸载及后期健康监测技术等核心技术的研究与创新大跨双曲桁架精准空间对接,优质、按期完成了工程任务,为卫星厅的按期交付运营提供了保障。
卫星厅钢结构工程是一项精品系统工程,它包含了先进的现代钢结构工程设计理念、先进的钢结构施工成果、先进的钢结构实施技术。它凝聚了上海机场建设者的匠心和智慧。和艰苦奋斗,已成为上海大型公共建筑钢结构工程建设中的力作。
目前,卫星厅项目已进入室内装修、商业精装修和系统联调测试阶段。年内卫星厅投入运营后,浦东机场年旅客吞吐量将达到8000万人次。