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全球最大单体卫星厅刚拿了大奖 "钢铁侠"也有柔情

2019-6-20 07:57:24

来源:上观新闻 作者:潘东华 选稿:单冉

  今年5月完成竣工验收的全球最大单体卫星厅——浦东机场卫星厅,其钢结构工程刚刚又喜提大奖,荣膺“中国建筑工程钢结构金奖”。这是中国建筑钢结构行业协会所授予的业内最高荣誉。

  浦东机场卫星厅是如假包换的“钢铁侠”,其用钢量共计3.5万吨,相当于上海徐浦、杨浦、南浦3座大桥钢结构重量的总和。然而“硬汉”却无比温柔——

  大屋顶如风吹麦浪般连绵起伏

  通透的玻璃幕墙总长达6公里,

  大跨度空间内部无一根立柱,

  如此设计,旨在延续T1、T2航站楼水平舒展的视觉风格,契合卫星厅“换乘”这一最大功能,使旅客既能享受到高挑宽敞的超大空间,又能与机场空侧无障碍视觉互动。

  但钢结构工程要如此“凹造型”,实现力与美、刚与柔的交融,设计施工团队要为之付出大量创新与匠心。

  难点一:细长钢构件如何能不变“麻花”?

  钢结构是卫星厅玻璃幕墙“超大视野”的最主要支撑,为了“高颜值”,钢结构全外露,且每根构件都又长又细,最长构件的长细比达26:1。为此,加工制造团队反复研究,最终敲定采用等离子切割技术进行钢板下料,从而有效控制钢板旁弯,而对组装、焊接工序的严格实施和对工艺的探索,均有效避免了细长构件扭曲变形的发生。

  难点二:幕墙安装焊接精度何以达毫米级?

  施工单位成立了“钢之精QC小组”,从“人、机、料、法、环、测”六方面剖析把控,通过焊工考试遴选技术精湛者,特制现场焊接实操手册,增加焊接动态监管,更实行焊缝实名追溯、焊接机器人辅助等手段,从而使因焊接引起的变形无处遁形,现场安装精度达毫米级。

  难点三:最“吸睛”的三角钢屋盖怎么吊起来?

  卫星厅中央大厅顶层屋盖可谓“最吸睛”,其被设计为空间自由曲面三角,三边外观尺寸为160米*160米*180米,屋盖双曲状主桁架最大跨度为52.8米,两端悬挑10米,造型上极具视觉冲击力,却对运输、安装、焊接构成巨大挑战。

  浦东机场卫星厅三角形大跨度钢屋盖。(潘东华摄)

  为此,团队在卫星厅中央区小屋面上各布置2台平臂式塔吊,从屋盖三角区域向中间依次吊装施工,最后合拢成整体。此前,3D模拟工况分析技术帮了大忙,包括桁架变形和受力分析等,钢屋盖吊装全流程由计算机模拟,从而最大限度确保了施工安全及工程质量。

  难点四:2万余根不同构件如何各就各位?

  在这个巨大工程中,构件众多且规格不一,单单三角钢屋盖上的构件就有多达21745根。那么,拼装时如何确保其各就各位、准确安装呢?项目团队为此创造性地给2万余根钢构件全部贴上二维码身份证,现场施工人员通过手机APP终端读取便签信息,构件的生产厂家、合同编号、区块号、重量尺寸等重要信息尽在掌握,从而有效实现了按图堆放的设想,极大提高了现场拼装的精确度和工效。

  难点五:大工程如何将冲突“最小化”?

  浦东机场卫星厅钢屋盖大跨度桁架施工现场。(潘东华摄)

  卫星厅造型酷炫,功能复杂,建筑、结构,以及机电方面的技术协调,其复杂系数直线上升,常规二维(CAD)的图纸协调已无法准确反映彼此关系。在项目施工中,BIM(建筑信息模型)技术贯穿始终——在图纸深化阶段,BIM技术被应用于幕墙钢结构、三角形桁架钢屋盖、登机桥钢结构、楼层钢结构等,图纸问题一旦被发现即被标注于BIM模型;在深化设计阶段,针对工程土建、钢结构及幕墙、机电安装等细部节点、复杂部位,团队利用三维可视化模型深化分析,进行实操性难易分析,提出最优施工方案;在幕墙施工阶段,团队借助BIM进行幕墙单元、幕墙节点、附属设备的方案优化,进行“深化设计、钢结构制造、钢结构安装”一体化控制。可以说,该工程从设计到施工,每个部门、每个环节都充分应用了BIM,最终使成品建筑与建筑师的图纸、模型基本一致。

  浦东机场卫星厅钢结构工程由华东建筑设计研究院设计,由上海机械施工集团施工,上海机场建设指挥部则承担了前期设计规划管理和后期工程管理。浦东机场卫星厅位于浦东机场T1、T2两座航站楼南侧,总建筑面积62.2万平方米。卫星厅通过捷运系统与T1、T2无缝衔接,主要功能是实现枢纽机场的中转功能,如“卫星”一样服务于航站楼主楼。卫星厅整体建筑呈“工”字型,分S1和S2两部分,两者间以连廊相连。

  这样的设计,既增加、优化了近机位布置(新增83座登机桥、125个近机位),也优化了卫星厅的长度,减少旅客步行距离,方便换乘。目前卫星厅已进入内部装饰装修、商业精装修和系统联调联试阶段,预计7月中旬将完成民航专业验收,7月底将完成行业验收。年内卫星厅投运后,浦东机场的年旅客吞吐量保障能力将达8000万人次。

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