日前，中国建筑金属结构协会授予了上海浦东国际机场卫星厅钢结构工程行业内最高荣誉——“中国钢结构金奖工程”。此工程在 2016 年 5 月开始动工，到 2017 年 10 月主体结构完成封顶，接着在 2018 年 10 月主体钢结构施工全部结束，总共历经了两年半的时间。钢结构工程的设计方是华东建筑设计研究院。项目的总承包方为上海建工集团，其所属的上海机械施工集团负责施工。上海机场建设指挥部承担了前期的设计规划管理工作以及后期的工程管理工作。

上海浦东机场卫星厅是目前世界上单体规模最大的卫星厅。它位于浦东机场 T1、T2 两座航站楼的南侧，其总建筑面积为 62.2 万平方米，今年年内将会投入运营。该卫星厅分为 S1 和 S2 两部分：S1 区有地下 1 层以及地上 6 层，通过捷运西线与 T1 航站楼相连接；S2 区有地下 1 层以及地上 5 层，通过捷运东线与 T2 航站楼相连接，并且 S1 和 S2 通过连廊相互连接。顾名思义，卫星厅的主要功能在于实现枢纽机场的中转功能，就如同“卫星”为航站楼主楼提供服务一样。从空中俯瞰，卫星厅的整体建筑呈现为“工”字型。这种设计一方面增加了近机位的布置并对其进行了优化，新增了 83 座登机桥以及 125 个近机位；另一方面优化了卫星厅的长度，减少了旅客的步行距离，从而方便了旅客的换乘。

卫星厅作为独特的建筑类型，设计十分精巧。它充分展现了力与美的结合，其水平舒展的视觉形象、通透的玻璃幕墙以及连绵起伏的大屋顶，都给旅客带来了壮观且精美的视觉享受。玻璃幕墙全长 6 公里，“大视野”十分引人注目。通透的幕墙引入自然光，能让旅客与机场空侧在视觉上互动。这既缓解了旅客的候机压力，又提升了旅客的候机体验。中央大厅依据换乘功能需求，内部空间高大，且向周边逐渐叠落，就像一道涟漪自内向外逐渐展开，延续了 T1、T2 航站楼水平舒展的视觉风格。内部没有一根立柱，空间明亮通透，大跨度的空间感让候机旅客心旷神怡，也让他们倍感舒适。这些功能能够实现，全部是钢结构的功劳。据统计，本次卫星厅工程使用的钢结构达到 3.5 万吨，比浦东机场 T1 航站楼的 2.8 万吨和 T2 航站楼的 3 万吨使用量都要多，相当于上海徐浦、杨浦、南浦三座大桥的钢结构总重量加起来那么多。

“钢结构-幕墙”一体化施工

幕墙钢结构体系是支撑卫星厅“大视野”玻璃幕墙的重要部分。它是全外露钢结构，每根构件设计精巧且纤细。它在满足防风抗台要求的同时，还成为了卫星厅室内装饰的一部分。它较好地诠释了卫星厅作为公共交通建筑简约精细的设计理念，也体现了海派文化中对精致优雅的极致追求。

设计对外观有既定要求，这导致卫星厅幕墙钢结构的每一根构件又长又细，其中最长构件的长细比达到了 26:1，从而大大提升了加工制造、运输以及安装的难度。为了保证工程质量，指挥部运用了“钢结构 - 幕墙”一体化施工管理的新观念，对钢结构制造和安装精度进行了严格的把控。

为破解技术难点，加工制造团队进行了反复研究。最终确定采用等离子切割技术进行钢板下料，以此来有效控制钢板旁弯。同时，工程管理团队加强了对幕墙钢构件组装和焊接工序、工艺的探索，并且严格了工艺实施要求，从而有效解决了“扭曲变形呈麻花状”的问题，达到了幕墙钢结构精巧的设计效果。有了符合设计要求的钢构件，这只是第一步。第二步则是要实现现场安装精度分毫不差，而这正是摆在团队面前的一道难题。为确保现场安装及焊接能满足精度要求，在安装之前，施工单位组建了“钢之精 QC 小组”。该小组专门对幕墙钢结构的安装精度进行控制。他们从“人、机、料、法、环、测”这六个方面的因素展开分析研究上海国际钢结构协会，找出问题所在并针对性地予以解决。针对现场焊接的高要求，施工单位组织了焊工考试，挑选出技术精湛的焊工。同时，优化了焊接工艺，制定了焊接工艺作业指导书，并制作了焊接操作卡等一系列措施，以此来指导现场焊接施工。此外，还增加了焊接的动态监管，从而有效控制了焊接引起的变形，使得现场安装能够达到毫米级的精度。工程管理团队不懈努力，最终以高精度、高质量、高效率的方式完成了卫星厅幕墙钢结构的安装，并且形成了一套有效的幕墙钢结构施工工法。

先进技术架起三角钢屋盖

设计人员为让卫星厅外观有较强视觉冲击力，实现力与美完美结合，把卫星厅中央大厅顶层屋盖设计成空间自由曲面的三角造型上海国际钢结构协会，其三边外观尺寸分别是 160 米、160 米、180 米。该屋盖主桁架呈双曲状，最大跨度约 52.8 米，两端悬挑约 10 米，并且都是小直径薄壁圆管，这给运输、安装和焊接都带来了巨大挑战。

为满足卫星厅三角形钢屋盖大跨度钢桁架的吊装需求，在卫星厅中央区小屋面上分别布置 2 台平臂式塔吊。先从三角屋盖的三角区域开始进行吊装施工，接着依次向中间区域进行吊装施工，最后进行合拢操作，从而形成整体。施工前借助 3D 模拟工况分析技术，对整个钢屋盖的吊装流程进行了优化。在全过程中，运用应用软件进行计算模拟分析，把每个吊装流程以及现场实际的变形都反馈到结构计算软件里，以此来进行桁架的变形和受力分析。通过这样的方式，有效地控制了整个施工过程中的变形，确保了施工的安全以及工程的质量。三角钢屋盖包含 21745 根构件，其构件数量众多且规格各不相同。为解决拼装难题，项目团队借助“互联网+”技术。他们创造性地应用构件二维码，给钢屋盖的 2 万余根钢构件都贴上了“二维码”身份证。这个“二维码”身份证是钢构件唯一的身份识别。现场施工人员通过手机 APP 终端就能读取便签信息。通过读取便签信息，施工人员可以了解到生产厂家、合同编号、区块号、重量尺寸等重要信息。这样有效地实现了按图堆放的设想。同时，还节约了成本，提高了现场拼装的精确度和工效。

三角钢屋盖构件的管壁比较薄，并且相贯接头的数量很多，所以对焊接的要求极高。为了能够确保焊接的质量，项目团队合理地运用了“优化焊接工艺”“遴选优秀焊工”“焊缝实名追溯”“焊接机器人辅助”等一系列的管理及技术方法，从而使得高强钢薄壁钢管和厚壁钢管的焊缝一次合格率达到了 99%以上。

炉火纯青运用BIM技术

BIM 是近几年在建筑行业开始兴起的新的技术。它能够建立虚拟的建筑工程三维模型，进而对工程项目的实体以及功能特性进行数字化的表达。

工程管理团队在钢结构施工的各个阶段都运用了 BIM 技术，以此实现信息化和可视化管理，从而显著提高了现场施工管理的质量与效率。在图纸深化阶段，他们将 BIM 技术应用于卫星厅的所有钢结构，包括幕墙钢结构、三角形桁架钢屋盖、登机桥钢结构以及楼层钢结构等。凭借 BIM 模型，能够提前察觉到图纸中存在的问题，并在模型中进行标注，这样做更加便捷且高效。在深化设计阶段，对于本工程的土建部分、钢结构及幕墙部分、机电安装部分等的细部节点以及复杂部位，通过利用三维可视化模型来进行深化分析，同时进行实操性难易方面的分析，进而提出最为优秀的施工方案。在幕墙施工阶段，借助 BIM 来对幕墙单元进行方案优化，借助 BIM 来对幕墙节点进行方案优化，借助 BIM 来对附属设备进行方案优化。同时，利用 BIM 进行“深化设计、钢结构制造、钢结构安装”的一体化控制。通过精细化管理来打造精品工程，确保安装精度能够达到毫米级，从而为后续的幕墙安装奠定了扎实的基础。

卫星厅曲面数量较多。在施工过程中，借助了 BIM 软件来进行精确建模。并且建立了各阶段以及不同工况的现场平面布置模型。通过 BIM 模型，能够直观地反映出各类专业和各种工况的变化情况。同时，也为施工方案的优化以及施工现场的监控提供了可视化的依据。

工程施工之前，施工单位要编制工程 BIM 应用的总策划。同时，要制定项目 BIM 团队的分工制度，以及三维出图的管理制度、数据录入及共享的管理制度、竣工模型的管理制度等，以此来规范 BIM 的实施应用。此外，还要编制项目 BIM 技术标准，从而规范整个项目的 BIM 建模体系，提升 BIM 应用的精细化水平。

一流团队铸就一流工程

机场建设指挥部针对钢结构施工的特点与难点，及时组建了一个钢结构工作团队。这个团队由设计、施工、监理以及材料供应等单位的专业技术人员组成。他们以“钉钉子”般的工匠精神去迎接困难与挑战。在前期，他们开展了大量的分析研究工作和准备工作。在此基础上，引入了先进的设计理念，制定了周密的施工方案，采取了有效的施工工艺，凝聚了各方的力量，全力打造一流的卫星厅钢结构工程。

上海机械施工集团承担了卫星厅的钢结构工程。其中包含核心区的大跨度劲性钢结构。还有 83 座登机桥的钢结构。以及 6 公里外立面幕墙的钢结构。包括 A12 大桁架层。有 2 个三角钢屋盖。包含楼内零星的钢结构。并且有 T2 捷运车站主体钢结构。机械施工集团作为一家高新技术企业，为了确保工期，调派了 20 余名各专业技术骨干。接着成立了“吊装英雄队”和“青年突击队”，让它们参与到施工生产的全过程管理中。加工厂构件实行无纸化施工，同时进行二维码试点运用；厂内有切割三角形钢管构件的机器人，现场也有焊接机器人；有盘扣式移动登高平台，还有自主研发的钢结构拼装胎架；创新了测量方法，也自主组装了重大型机械设备；有早班交底会，并且实行网格化施工管理；有样板展示，也注重绿色施工。项目团队对这些方面都进行了细致周密的安排，制定了不同的应对策略，将科学管理和创新发展贯穿到整个卫星厅工程建设的过程中。在机场不停航施工的环境当中，成功攻克了大跨度长距离钢结构幕墙精度控制的技术难题。通过对大跨度桁架施工模拟工况进行分析，对大跨度桁架进行现场拼装及吊装技术操作，实施大跨度桁架卸载及后期健康监测技术，开展大跨度双曲桁架空间精准对接等核心技术的研究与创新工作。最终高质量且按期完成了工程任务，为卫星厅如期交付运营提供了保障。

卫星厅钢结构工程是系统工程，含金量较高。它包含了现代钢结构工程设计理念，很先进；有钢结构建筑成果，也很先进；还有钢结构实施工艺，同样先进。上海机场建设者的聪明才智和辛勤汗水都凝结在其中，此工程已成为上海大型公共建筑钢结构工程建设的代表作。

目前，卫星厅工程已步入内部装饰装修阶段，也进入了商业精装修阶段，同时还处于系统联调联试阶段。在今年之内，卫星厅投入运营之后，浦东机场的年旅客吞吐量保障能力能够达到 8000 万人次。