兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

1996年之前,上海民用機場只有1座建築面積8.2萬平方米的虹橋國際機場T1航站樓和1條跑道。1995年虹橋機場的旅客吞吐量首次突破了1000萬人次,保障能力已達到了飽和。

為加快浦東開發開放,帶動上海“四個中心”建設,發揮上海在長三角的龍頭作用,代表國家競爭亞太地區大型航空樞紐港地位,黨中央、國務院和上海市委、市政府作出興建浦東國際機場的戰略決策,1996年6月,浦東國際機場一期工程項目建議書經國務院和中央軍委討論通過後下發。隨後上海的國際機場建設開始快速有序發展。

兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

從1997年起,上海建工作為項目管理與施工總承包商參與上海浦東與虹橋兩大國際機場建設。22年多來,先後承建了浦東國際機場T1航站樓、浦東國際機場T2航站樓、虹橋國際機場T2航站樓、浦東國際機場T1航站樓不停航改造、虹橋國際機場T1航站樓不停航改造,以及在今年9月啟用的浦東國際機場衛星廳等。上海航空樞紐基礎設施逐步完善,初步建成亞太地區大型航空樞紐。目前,上海浦東和虹橋國際機場共擁有4座航站樓、1座全球最大單體衛星廳、5個貨運區、6條跑道,客貨設計能力達到1.2億人次和520萬噸。2018年的航空客運吞吐量達到1.18億人次,連續3年位列全球城市第4位;航空貨運吞吐量達到418萬噸,連續11年位列全球城市第3位,城市航空基礎設施供給能力在亞太地區處於領先地位。

兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”
兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

上海建工在機場工程建設中研發的科技成果獲得了一批殊榮,其中榮獲國家科技進步二等獎1項,上海市科技進步一等獎1項,二等獎3項等。還通過建設上海浦東與虹橋兩大國際機場工程創出的品牌,走出上海,正在承建新疆烏魯木齊國際機場和西藏定日機場等。

“厚積”才能“薄發”,這家老牌國企在上海浦東與虹橋兩大國際機場工程上取得的成績,正是得益於施工管理創新模式和成套科技創新技術的支撐

創新項目施工管理總包模式

22年前的1997年,我國推進總承包模式還處於起步階段。1997年頒佈的《中華人民共和國建築法》中提倡對建築工程進行總承包。因此,當1996年6月浦東國際機場一期工程立項後,上海建工以服務業主需求為中心,根據政府投資性質的大型公共項目的特點,充分發揮綜合管理與施工能力的優勢,創新形成了適合業主需求和工程建設要求的“項目管理總承包+施工總承包”模式。1997年5月,總建築面積27.8萬平方米的浦東國際機場一期T1航站樓開工,根據與業主的合同約定,項目總承包部對施工過程中各個環節,包括前期策劃、進度、質量、安全、文明施工等進行控制與管理。

上海建工具有完整的產業鏈和比較完整與成熟的管理體系,派出的總承包項目部以總協調確保總承包,以總服務體現總集成,組織管理協調各個專業施工單位,正確處理各種制約項目進度質量和綜合效益的關係,按合同要求完成各項施工任務。對外,強調對業主講究誠信融洽;對內,倡導和諧融洽的合作關係;對周邊社區,創建文明良好的環境氛圍。

對於工程總承包的理解,上海建工副總經濟師、總承包部黨委副書記、總經理張錦彬認為:真正的工程總承包必須以服務業主需求為中心,符合工程建設的客觀規律,有利於實現設計、採購、施工與運維等各階段工作的深度融合和資源高效配置,提高工程建設水平;有利於提升工程建設質量安全,發揮工程建設責任主體單一和技術管理優勢,降低工程風險,確保工程建設質量和安全;有利於提高工程建設效益,組織與統籌管理設計、施工等力量,降低管理成本,為業主有效控制投資,實現工程建設項目價值最大化。

實踐證明了在承擔浦東與虹橋兩大國際機場工程建設中實施“項目管理總承包+施工總承包”的模式是成功的。

組建強有力的現場管理構架體系。建立工程建設指揮系統和技術支撐系統。並整合處於行業領先的旗下各施工單位的整體優勢資源,提升對於鋼結構、安裝、裝飾、弱電、玻璃幕牆等方面的專業管理協調能力,形成具有總分包合作管理的現場施工管控體系。

獨有的施工總承包前期策劃服務。

“兵馬未動,糧草先行”。總承包項目部能夠積極參與業主組織的項目前期準備工作,制定項目總體實施計劃和主要節點目標,為業主降本增效服務。同時在開工前,做好關鍵技術研究、現場佈局準備、施工流程策劃等工作。

提前並全面地與設計單位溝通協調。上海建工注重發揮總集成優勢,積極配合業主和設計單位,通過設計管理做好深化設計工作;加強與設計單位的協調,確保出圖速度;針對施工難度,強化與設計的結合,促進攻堅克難。

具有可靠的綠色環保施工措施和安全文明措施。包括“以人為本”的現場安全文明管理措施、節約資源和能源的措施、保護工程周邊環境的措施、生態能源的開發利用技術、工程周邊環境的協調等。

先進科技助力國際機場建造

怎樣佔領工程建設領域的科技制高點?上海建工的做法是順應建築施工的高科技發展趨勢,根據自身的需要和可能,瞄準有代表性、有發展潛力的關鍵技術開展攻關。

當23年前法國著名設計師安德魯設計的浦東國際機場航站樓“海鷗展翅”的創意造型公佈時,業內認為設計師的“夢想”變為現實需要攻克不少超級技術難題。其中的難題之一就是“複雜大空間網架結構整體吊裝技術”。

航站樓鋼結構可謂獨樹一幟,“海鷗”狀的大屋蓋由連續四大跨穹頂組成,鋼結構面積達16萬平方米,總重達3.4萬噸,主樓屋蓋的最大翼達140米,呈不對稱的漂移結構,其安裝難度之大,技術要求之高在國內鋼結構安裝史上是空前的。

在時任上海建工副總經理、建工機場項目總經理徐徵,建工機場項目常務副總經理張晴和建工機場項目副總經理兼總工程師林錦勝的帶領下,上海建工項目總包團隊與上海建工機施集團一起將“大空間網架結構計算機同步控制技術和吊裝工藝”列為科技攻關的重點課題。機施集團總工程師吳欣之與近百名工程技術和管理人員象開足馬力的機器一樣運轉起來,一場技術方案的“群英競賽”展開了,整整半年時間,先後進行了三輪的方案競賽,由最初12個充滿智慧的技術設想被遴選、歸併、優化成7個各具特色的技術方案,爾後又經過比較、分析、論證演繹成更完備的方案……

1997年4月春雨霏霏,當厚厚一疊技術方案,1:700可自動演示施工工藝的精美模型,以及為攻關設制的9個科研課題的設想和部分報告,呈現在時任浦東機場工程指揮部總指揮吳祥明和專家面前時,領導和專家們驚歎了!中方的總設計師汪大綏當場表態“我支持這個方案,這是一個與結構特點相吻合的中國式方案”。

第二年的春天,當規模宏大的浦東國際機場航站樓“巨鷗”似的鋼結構屋蓋安裝工程正式拉開序幕時,奇蹟發生了。1.5公里長的工地,成了鋼結構拼裝、組裝、區段滑移、整體安裝的流水線,4個比足球場還大的鋼結構拼裝“車間”被從工廠搬到現場,主樓和登機長廊建築物兩端“巨無霸”大型吊車正在把一榀榀百餘噸的弧形鋼屋架送到20米高的框架平臺上進行每一節間組裝;計算機控制的液壓同步牽引系統正在主樓框架平臺上將相當於6層樓高、標準足球場一樣面積、重達1000餘噸的每一組組裝好的大型鋼屋面緩緩牽引到預定的位置上。

“地面節間拼裝、跨端空間組合、區段整體移位”、“工廠化施工,流水式作業,計算機控制”這個中國建築工程界夢寐以求的境界,終於在大規模的建築結構安裝中實現了,浦東機場的鋼結構安裝結構以每個月6000噸的高速度,創造了中國鋼結構安裝的新紀錄。這套創新技術與工藝,施工技術人員只要坐在控制室的電腦屏幕前,按擊鍵盤,就可實現幾千噸、上萬噸的大型鋼結構整體安裝,使超大型鋼屋蓋在高重心、不平衡狀態下區段整體滑移。時任上海市市長徐匡迪走進大型鋼結構整體安裝計算機自動控制中心的集裝箱時,中國工程院院士身份的市長驚訝了,“沒有想到粗放型的建築工地,計算機控制的工業自動化也大有文章可做”。

而在浦東與虹橋兩大國際機場的T2航站樓建設中,總包團隊根據航站樓的結構特點和主樓上樓面吊裝、指廊跨外吊的工況要求,應用計算機同步控制技術,研發出一系列地面拼裝、樓面同步滑移與提升等新一代計算機控制液壓智能化牽引系統與吊裝先進工藝。上海建工在機場航站樓大跨度桁架結構整體吊裝技術方面能夠達到領先的水平。

一流方案解決“不停航”改造

隨著機場運載能力的提高,機場的改造勢在必行。自2012年起,上海建工先後承擔了上海虹橋和浦東兩大國際機場的“不停航”改造。

“不停航”改造帶來的施工難度,就是不能影響一個航班,不能影響一個旅客,這是何等的困難?在這種情況下,施工方案的優化便是頭等大事。總建築面積27.8萬平方米的浦東機場T1航站樓,配合後期衛星廳建成後所需的捷運、值機辦票和“一關三檢”功能進行改造擴容。

“安全第一”和“旅客至上”是最重要的。項目部的100多名管理人員和最高峰時2000多名建設者,每天要像坐飛機一樣通過安檢,所有的工具都要按照申報批准的工具清單經“X”光掃描記錄。比旅客安檢更高的要求是,工具進出原件原物原數量當天進場和離場出關,不能少一件也不能不相符。

而確保運營安全是紅線,是堅決不可觸碰的。項目部在上海建工副總裁、機場項目指揮長林錦勝和項目副指揮長陳安民等帶領下,按照機場航站樓的特點,從交通組織、管線安全、封閉物理圍擋、防火安全等四個方面確定了相應的對策。

在對現狀旅客流程分佈的情況進行分析,對現場進行排摸、梳理基礎上,總承包項目部與各方協商,同步研究和優化完善運營、設計和施工的三大方案,最終確定模塊化施工的方案,即維持現狀運營功能,按功能劃分為值機島、安檢區、檢驗檢疫區、邊檢區、海關區等不同的功能模塊,以“建成一塊驗收一塊,啟用一塊再停運改造一塊”的最優方案。

項目團隊把鐵路平交口概念引入到航站樓“不停航”施工中,解決禁區內的交通管理;通過應用內嵌式和室內基坑技術,解決低淨空、零間距等難題;通過應用鋼屋蓋下幕牆同步平衡拆除技術,確保既有鋼屋蓋受力狀態可控,達到拆除改造後不漏水的功能要求;通過屋面加層先完成鋼結構加層,再拆除混凝土老屋面,分批次完成鋼結構與混凝土樑柱節點轉換技術,確保加層區域下方樓層“不停航”運營的需求等。在專項技術應用方面,為了減少泥漿,採用壓灌樁、抗拔竹節樁等無泥漿技術;為了確保交通暢通,對位於基坑內的高架立柱採用託換技術等。

在確保飛機正常起落、安全運營的同時,更要確保進出空港旅客的舒適度。項目總承包管理團隊經過梳理,發現主要涉及空調、照明、噪音、揚塵、異味等多個方面。如在空調、照明方面,與運營安全同步考慮,採取臨時補償措施,同時為了減少室內氣溫影響,室外新建區和既有室內的聯通的工作量安排在春天或秋天進行;在施工過程中,減少機械切割、空壓機鑿除等容易產生噪音的工藝,實在避免不了的噪音,一律安排在停航時段內進行,即每天凌晨的短短几個小時內;而通過做好垃圾裝袋、及時清掃、細霧噴淋等“落手清”工作,使揚塵得到了嚴格控制;而工廠化製作、場外加工、現場拼裝、所有裝飾材料選用環保綠色建材,並以水性塗料、石材、金屬、玻璃等為主,再輔助用空氣淨化設備和通風設備,做到了相鄰的運營區內無異味飄散。

浦東與虹橋兩大國際機場的改造已於2018年6月竣工。改造後兩大機場不僅滿足了空間功能上的擴容,更是提升了新的功能需求,實現了上海空港的全面升級。

擅長於“難、大、精”工程建設的上海建工,又一次創出了空港建設史上新的紀錄。而“不停航”改造的成功解決方案,也為全國範圍內航站樓改造提供了可借鑑的案例。

集成發揮專業技術優勢

如果科技發展採取齊頭並進、按部就班地推進,從財力和人力上來說,既不可能,更不現實,原有的優勢也會相對減弱。因此,機場項目總包團隊注意把有限的資金和人力集中用於機場工程建設是最能體現企業領先優勢的方面,進行“強播種,精耕作”。

走進基本建成的浦東國際機場衛星廳,你會被眼前一根根清水混凝土圓柱和大面積的清水混凝土孤形懸挑板所吸引。作為上海工程建設的觀摩工程,業內同行對浦東國際機場衛星廳清水混凝土技術的工藝流程和美學表現等產生濃厚的興趣,對清水混凝土技術所達到的領先水平給予高度肯定。其實,混凝土技術一直是上海建工的強項,在這方面一直處於全國領先的水平。機場項目量大面廣的清水混凝土有其特殊性,一直非常重視工程竣工後的總結和提高。

兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

總建築面積62.2萬平方米的目前世界上單體最大的機場衛星廳——上海浦東國際機場三期擴建工程衛星廳工程,位於浦東機場T1、T2航站樓南側。衛星廳與T1、T2航站樓的連接方式突破傳統,通過地下捷運系統相連,既相對獨立又相互聯繫,形成“東西分開、南北一體”的總體規劃格局。衛星廳建築外形呈“工”字型,將登機長廊的長度應用到最大化,增加了近機位數量,優化了近機位佈置,成為功能應用最大化的典範工程。而衛星廳中堪稱綠色環保一絕的清水混凝土工藝也得到了完美呈現。

兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

天工開物,隨物賦形。清水混凝土是建築形式的一種特殊表現形式,一次澆築成型、不做任何修飾。以最原始的建築材料,表達原始的裝飾質感,這看似簡單,卻是一種材質的極致應用體現,而正是這種原始的質感、極致的體現,讓清水混凝土成為了具有美學表現的“藝術品”。日本國家大劇院、巴黎史前博物館等世界知名的藝術類公共建築,均採用這一建築藝術。據浦東國際機場衛星廳工程總承包項目經理王偉良介紹:“這種美學與材質的結合,在施工工藝之中的體現,每一個細節,每一個步驟,每一個塑造的過程都需要嚴格的控制。因此,正是這種工藝技術的細微之處,讓混凝土這種原本不外露的本色重回大眾視野”。早在二十世紀九十年代,上海建工就先後承擔了波特曼大酒店(上海商城)、浦東國際機場T1航站樓等工程的清水混凝土工藝研發,積累了豐富的清水混凝土工藝和施工經驗。

清水混凝土不僅體現裝飾藝術效果,更能體現這種材質的“匠心”之作。此次浦東國際機場衛星廳建設中,清水混凝土量大面廣。項目部依靠豐富的施工管理經驗,先進的科學技術手段和施工工藝,在科研團隊和“陳安民勞模創新工作室”的共同努力下,自主開發並大規模應用第五代清水模板體系——玻璃鋼圓柱模板和圓環平臺木模體系,共計現場澆築清水混凝土柱1899根,其中圓柱1751根,方柱與矩形柱148根;現場澆築的寬達4.2米、長達3500米的清水混凝土弧形懸挑板,創出了國內清水混凝土長度與面積之最。現場澆築清水混凝土柱、板、梁的總方量達5.4萬立方米,這在上海一個工程中也是最多的。此外,工廠預製清水混凝土掛板共計532塊約6000平方米。

兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

王偉良介紹:“從外觀看來,這種混凝土在一次性澆築成型後,表現出逼真的混凝土肌理,形成整體清水效果,後續不需要打磨、修繕,只在表面塗一層啞光透明保護劑,不需做其它任何飾面裝飾。”

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在施工過程中,上海建工旗下總承包部、二建集團、七建集團、安裝集團、裝飾集團、材料公司等各參建單位合力研發出了自然紋理清水混凝土施工技術,滿足清水混凝土結構藝術化的需求,形成了從清水混凝土材料研發、現場施工質量控制到後期成品保護的一系列施工工藝。通過運用GPS定位、BIM(建築信息模型)技術進行三維立體排版到數字化加工等一系列施工工藝,體現了工藝創新、工法創新、綠色施工的理念和對工匠精神的執著和堅守。採用BIM(建築信息模型)技術對清水混凝土明縫、蟬縫以及螺栓孔進行排版,使清水混凝土表面平整光滑、色澤均勻、稜角分明、無碰損和汙染,達到了素顏的效果。

兩大國際機場建設的背後:這家建企22年來如何做到“建造+改造”

經過22年承擔上海浦東與虹橋兩大國際機場工程建設,從單一的航站樓到綜合型航站樓,從樞紐型航站樓到航空城,這家老牌建企已完成新建、擴建和改擴建等建設任務,實現航站樓、高鐵車站、地鐵車站、停車庫等各類別交通工程的全覆蓋。機場工程建設和“不停航”改造成為了上海建工的“拳頭產品”。

本文由上海建工總承包部供稿,文/章華平,部分圖片素材來源自網絡。如需轉載請註明出處


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