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回音壁丨權威雜志贊精工，出海十年鑄輝煌！
近日，《鋼結構進展與市場》推出精工國際海外特輯，刊登《十年磨劍鑄輝煌——精工國際十年記事》、《賴陽體育場鋼拉桿安裝精度控制》、《SPMT在大型鋼構件運輸過程中的應用研究》等文章，介紹精工國際十年發展歷程與前沿技術亮點。
雜志開篇文章《十年磨劍鑄輝煌——精工國際十年記事》由精工國際副總工程師兼技術中心總監郭靜執筆，以精工國際海外市場拓展與標志性項目承接為主線，講述精工國際十年間深耕海外市場、潛心技術研發、賡續精工精神的奮斗故事。
十年磨劍鑄輝煌——精工國際十年記
關于精工國際 >
ABOUT JINGGONG STEEL
精工國際鋼結構有限公司（以下簡稱“精工國際”）成立于2010年，總部位于中國的金融之都上海。作為上市公司精工鋼構集團的全資子公司，精工國際肩負著走出國門、把品牌推向世界的重任，是立足中國、面向全球的鋼結構專業承包商。精工國際承建的項目已在全球市場遍地開花，產品覆蓋近40個國家和地區，致力于承接高層和超高層鋼結構、空間大跨度鋼結構、公共建筑鋼結構及工業建筑鋼結構等各種鋼結構的設計、制作和安裝任務。
精工國際通過了美國鋼結構協會AISC質量認證、歐盟市場最高等級EN 1090 EXC4認證、日本鋼結構H級認證、俄羅斯GOST認證等多重國際標準認證，擁有一支高素質且熟悉海外標準的技術研發和設計隊伍，以及境外項目管理團隊。公司有超過500名持各類國際標準證書的焊工、近千名持國標證書的焊工。
引子 >
INTRO
“用心做事，把不可能變成可能”、“真誠待人，感動自己才能感動別人”，這些是精工國際十年來始終堅持的理念和準則，也在潛移默化地滲透到了整個團隊的行動中去。憑借專業技術、優質產品和精細管理，精工國際已經樹立起一個國際化的品牌形象，是全球諸多城市地標建筑的鋼結構主承建商，也是行業內外公認的“精于技術，工于品質”的名牌企業。
至今，精工國際已承接了50余項境外大型地標項目。包括有“世界樞紐”美譽的世界上面積最大的機場——阿卜杜勒·阿齊茲國王國際機場，有“建筑之巔”稱號的世界最高的在建建筑——沙特帝王塔，全球首例大型公共建筑/全模塊化施工建筑——港珠澳大橋香港旅檢大樓，2022年卡塔爾世界杯主場館——盧賽爾體育場，開創鋼結構EPC一體化先河的阿斯塔納世博館，環保建筑典范——海景壹號，標志著開合屋蓋成套技術走向海外的印尼雅加達國際體育場等，無一不散落在世界各地以奪人眼球的姿態，躍身成為了各地的地標建筑，點綴了一處城池，絢爛地釋放著鋼結構建筑的魅力。在這里，讓我們一起回顧這些項目的建設歷程，感受一下精工人是如何在海外項目的建造過程中攻堅克難、苦心磨劍的。
經典項目回顧 >
OUR ARCHITECTURAL MASTERPIECES
阿卜杜勒·阿齊茲國王國際機場位于紅海之濱的沙特阿拉伯，是世界上面積最大的機場，建筑面積67萬㎡，屋蓋投影面積約24.5萬㎡，結構用鋼量約2.9萬t，承擔著沙特經濟發展與宗教文化輻射的功能。
該項目的鋼結構集中分布在機場出發區的主航站樓、指廊、國際區域交通中心與46座登機橋這四個部分,精工國際負責機場鋼結構的優化和節點設計、加工制作、安裝及項目管理等工作。項目按美標標準執行。該項目體量超大，是首個標志著精工國際真正走向海外、嚴格執行海外標準、對接國際標準的項目。
該項目的技術關鍵點在于設計與加工的技術參數的協調、防腐與防火施工的管理流程、高質量標準和美標物資的落實等方面。
△阿卜杜勒·阿齊茲國王國際機場鋼結構安裝現場
該項目的建筑外露鋼結構AESS要求高，構件加工難度大，主要體現在鑄鋼件較多、光滑的外觀要求、設計要求與彎管加工工藝產生矛盾等方面。建筑構件表面等級為AESS-4級，要求呈現自然平滑的外觀。經反復試驗并經由多次與設計方商討技術、與總包商討成本，最終達成了共識：增厚管壁并采用熱彎工藝，對R/D≤20的356mm直徑圓管，管壁最小取10mm，采用中頻彎管工藝。在商討和妥協的過程中，充分體現了海外項目中質量先行、質量高于成本的理念。
△阿卜杜勒·阿齊茲國王國際機場屋面鋼結構
該項目鑄鋼件共480個，總重約1,100t，用于指廊柱腳。鑄鋼件的外形較為復雜，鑄件長度達3.6m，端口處的壁厚約30mm，因此必須采取更為合理的澆鑄工藝并模擬驗證才能保證鑄件端口處的強度能達到要求，以保證機加工銑槽后的截面不存在缺陷。型砂、芯砂、鑄造砂（石英砂和樹脂砂）的選用非常關鍵，新舊砂的配比也很重要，需考慮綜合成本、鑄件強度、鑄件變形等多重因素并協調配比。精工國際在多達4個月的澆鑄試驗后，才找到了合理的工藝參數。
鑄鋼件的表面質量必須嚴格按照標準進行控制，容不得半點馬虎，也相應開發和應用了專用的表面處理工藝，以提高工效及確保合格的表面質量。除表面質量以外，鑄鋼件的內在質量更是質量控制的重中之重。為此，除采用常規的UT、RT和MT探傷外，還進行了1個鑄鋼件剖解試驗，以驗證剖解件的壁厚與設計的偏差程度以及材質理化性能是否均能達標。該項目鑄造工藝的附屬措施較多（澆冒口、冷鐵等），表面連續性和完整性較差，因此后期表面處理需投入大量資源，而涂覆油漆和防火涂料后的表面也需達到AESS-4級標準而無變化。
△項目完工實景
帝王塔位于沙特阿拉伯的第二大城市——吉達市，建成后的總高度達1,007m，地上251層，地下3層，包括酒店、豪華餐廳、辦公室以及世界最高的644m的觀景平臺，是目前在建的世界第一高樓，建成后將成為沙特的新地標。
△帝王塔遠景圖
精工國際負責該項目中鋼結構的深化設計、加工制作和安裝。前所未有的建筑高度對鋼結構的質量提出了極致的要求，也成為一個極限考驗。該項目執行美標，制作執行AISC標準，焊接和檢測須符合AWS標準，材料采用ASTM572-Gr50和Gr42標準。
最大厚度達180mm的美標鋼板，已經遠遠超出規范的最大厚度要求，鋼板的指標缺乏依據，鋼廠沒有制作如此厚的美標鋼板的經驗。在此難題之下，精工國際一方面積極與顧問公司溝通詳細指標，另一方面與國內鋼廠進行協商討論，最終制造出了專為帝王塔項目度身打造，既滿足受力性能要求又符合美標標準的180mm的超厚鋼板。
符合美標材質和180mm厚度要求的超厚鋼板，要求被制作成全熔透焊接的H形鋼，全熔透焊接須嚴格按標準執行且修改不能超過兩次。針對這個技術難題，從坡口角度到焊材選用，以及反變形數值的選用，再到具體焊接工藝流程的制定（甚至在執行過程中開發了專用的自動化焊接設備），都層層把關，才最終保證了焊接的高質量和構件的高精度，也讓業主和顧問方對于中國的制造技術有了新的認識。
△建造中的帝王塔
創下多項世界之最的港珠澳大橋于2018年10月24日上午9時正式通車。作為香港旅檢大樓的鋼結構承建商，精工國際為之自豪，這項被英國《衛報》評價為“新世界七大奇跡”之一的工程也必將造福港珠澳三地，進一步促進各城市間的互融互通和協同發展。
在港珠澳大橋香港旅檢大樓項目中，精工國際負責主鋼結構的深化設計、制作與運輸，總用鋼量為1.75萬t，其中，鑄鋼件總重1,100t。屋蓋結構由5列45個屋面大模塊、4列36個嵌補模塊組成。由于航空限高要求，在施工現場不能使用大型吊裝設備，還要把大跨度、大噸位的鋼構件“舉到”數十米的高空。大型吊裝設備的“缺席”令精工國際“巧婦難為無米之炊”，確實難。但困難對于“精于技術、工于品質”的精工人來說只是暫時的。經過集思廣益，精工國際提出了將屋面大模塊在異地拼裝完畢、再通過水路運到香港、在施工現場采用螺栓安裝組合起來的方案。由于采用的是模塊化施工技術，精工國際最終確定了在中山市的施工現場將鋼結構分塊連同屋面系統、水暖、機電、室內裝修等組裝成為整體。單個模塊的海運最大尺寸為60m×25m×17m，重880t，使用SPMT裝船。這種模塊化施工技術以前只在海洋、橋梁工程中采用過，在大型公共建筑領域采用模塊化施工技術，這尚屬首次。要把這樣一個外形像降落傘、頭重腳輕的龐然大物送上船只絕非易事。經過對碼頭潮汐規律的反復研究，精工人巧妙地利用平潮時段將屋面大模塊送上船只。裝運過程必須對模塊受力進行測量監控，對SPMT模塊車的相對位移及同步、頂升高度作精確控制，上船時壓艙水和上船速度必須嚴格匹配，且轉運裝船過程的諸多操作只能在數小時內完成。為此，精工國際安排專人全程跟蹤轉運過程中的受力、位移等數據，及時調整模塊車的速度、方向等參數，有效地將誤差控制在可接受的范圍內。模塊上船時，技術人員要充分考慮其重心轉移對甲板、碼頭間相對高度的影響，結合調載及漲潮來控制船岸的相對高度，采取一系列有效措施務必使模塊順利裝船并為模塊轉運過程的安全和高效保駕護航。
△香港旅檢大樓SPMT轉運
不僅如此，該項目中大型復雜鑄鋼件的外觀還須滿足嚴苛的歐洲CT9的標準要求，鋼結構表面要達到美標AESS-4最高等級標準。該項目中構件之間的連接節點繁多，大部分都采用全螺栓連接。為了保證嚴絲合縫，工程師和管理者采用了特別有效的施工辦法使得螺栓連接能達到鋼結構成形以及屋面施加其他荷載兩階段都能高精度對接的要求。該項目實施的結果證明，由于歷經了眾多海外項目的錘煉，精工國際在構件的表面處理、防火和油漆加工質量等方面已達到了國際建筑鋼結構領域的頂尖水平。
該項目開創了國內外大型公共建筑裝配式/模塊化施工的先河，對今后裝配式/模塊化技術在大跨空間結構以及高層、超高層結構中的應用具有啟發和借鑒的作用。
△香港旅檢大樓模塊滾裝上船
盧賽爾體育場是2022年卡塔爾世界杯的主場館，這里將舉辦開幕式、揭幕戰、閉幕式以及決賽。這座體育場用鋼量約3萬t，外形酷似一只阿拉伯“金碗”，閃耀在波斯灣畔。其整體平面投影為圓形，直徑310m，能夠容納9.2萬名觀眾，比鳥巢還多1,000個座位。這是目前中國企業在海外建造的規模最大、容納人數最多的專業體育場館。
△卡塔爾盧賽爾體育場效果圖
卡塔爾屬于熱帶沙漠氣候，炎熱干燥，動輒50℃的高溫和漫天的塵暴，不僅對體育場的順利施工和高精度要求提出了巨大的挑戰，也是對精工國際員工的生理和心理的雙重考驗。正是在這樣惡劣的環境下，精工人本著務實與創新的原則，拿出了一項又一項的技術創新，克服了一道又一道的工程難題。V柱模塊的吊裝需要大幅度調整位形且精度要求極高，傳統多機抬吊根本無法滿足要求，精工人就大膽采用穿心式千斤頂進行吊裝，成功地做到了位形調整，滿足了精度要求；壓環單個模塊重達460t，精工人在仔細分析了場地、工期、精度等各方面因素以后，果斷采取3D掃描虛擬預拼裝與實體循環預拼裝相結合+模塊運輸車SPMT進行長距離轉運等一系列措施，一舉解決了拼裝場地遠、工期緊、精度要求高的難題，最終將直徑1.6m的圓管對接錯邊控制在±3mm以內；面對主體結構卸載受力復雜、控制精度高的難題，精工人自行研發集頂升、卸載于一體且可實現全方位可控滑移的工裝設備，將巨型鋼結構的卸載精度控制在毫米級；面對業主對施工過程的嚴控需求，精工人果斷制定符合歐美標準的全流程管理體系，在資格預審、文件報審、焊接工藝評定、檢驗檢測計劃、生產全過程可追溯及聘請多個第三方對項目進行全方位監理等諸多方面加足馬力，保證了項目全過程實施有理有據，符合海外規范；精工人還利用自行研發的BIM管理平臺，對原材料采購、構件加工、運輸、拼裝、安裝等全過程進行系統管理，確保了鋼結構在加工、模塊拼裝及安裝后的精度完全符合嚴苛的國際標準。
△吊裝中的盧賽爾體育場
如今盧賽爾主體鋼結構已順利完工，索膜結構和幕墻結構安裝還在緊張有序地進行中。
所有參加過主體鋼結構施工的精工人無不感嘆，在盧賽爾體育場鋼結構施工的這一年多時間里，自己宛如涅槃重生。面對高溫、沙塵暴，亦或是業主極高的要求，沒有一個精工人被嚇倒，甚至在當地疫情遠超武漢之時，亦沒有一人退縮，而是在科學防疫的基礎上，順利完成了壓環合攏與主體鋼結構卸載等諸多關鍵步驟，取得了最后的勝利。
精工人拼搏進取的精神也獲得了業主和當地政府的高度贊譽，最終在波斯灣畔這只巨大的“金碗”上畫上了濃墨重彩的點睛之筆。
△盧賽爾體育場夜景
阿斯塔納世博館位于哈薩克斯坦首都阿斯塔納，是2017年哈薩克斯坦世博會的主場館。整個項目用鋼量超過1.6萬t，按歐洲標準執行。精工國際承擔了12個單體和4座連橋的結構設計、制作和安裝任務，屋面為平面桁架結構，樓層大部分為3層的鋼框架結構，連橋為管桁架結構。在這個項目中，精工國際開創了鋼結構EPC一體化的先河。
阿斯塔納冬天最低溫度可達零下40℃，雪荷載極大，給鋼結構的設計和現場安裝帶來了極大的挑戰。在設計階段，精工鋼構就與建筑等相關專業積極溝通配合，從資源、受力、制作質量、運輸分段、安裝便捷性等各方面全面考慮整個項目的影響因素。該項目全部采用螺栓連接，節點復雜，四個方向均帶牛腿，加工和安裝精度要求極高。在這種情況下，通過部分實體預拼裝加虛擬預拼裝技術可保證現場100%的穿孔率。
項目的外露鋼結構要求很高。柱為焊接方形截面鋼柱（SHS450X450），鋼柱直接外露，對柱的外觀要求很高，屋面局部由網格形狀的鋼結構支撐玻璃天窗，網格由RHS600X300X8X10的箱型截面組成，對鋼構件表面的外觀要求也非常高。
針對阿斯塔納冬天最低零下40℃的超低溫條件，進行帶滑移支座的桁架安裝，最終采用全螺栓來避免低溫焊接。4座連橋是帶滑移支座的大跨度空間三角桁架彎橋，最大跨度約75m，兩端支撐在鋼柱柱頂，采用滿堂腳手架支撐、分步卸載的方式最終實現了鋼結構的安裝。
△阿斯塔納世博館遠景圖
海景壹號項目位于新西蘭奧克蘭市，為純鋼結構住宅，總建筑高度為192m，地上53 層，地下5層，標準層面積約900㎡，總建筑面積約6萬㎡，總用鋼量為1.1萬t。海景壹號是當地最高的鋼結構建筑，也是中國施工企業第一次承接的新西蘭超高層項目。結構體系為純鋼結構外支撐框架，東西兩側結構分別在124m及144m高度處立面傾斜，于頂部匯集成尖頂，最終滿足了該建筑唯美的外觀需求。
該項目嚴格執行澳州及新西蘭的設計、加工及施工標準且由當地設計方、監理及市政廳全過程監管。這是中國企業首次在新西蘭承接大型建筑項目，所以各方對中國企業的能力存在質疑是情有可原的。當地各方多次到精工國際考察各項流程、文件報審、原材料及加工質量等情況，對運送到現場的鋼構件也隨機取樣抽查以確保每根構件都能滿足要求。精工國際對每個環節都精益求精，經受住了嚴苛的考驗，消除了老外對“中國制造”心存的疑慮。
該項目的構件及節點設計非常復雜，焊接量驚人，一個X形斜撐節點由100余塊20~90mm不同厚度的鋼板組成。外露鋼結構需滿足AESS4等級的外觀要求，全部構件的加工精度都需要達到毫米級。為了滿足嚴苛的項目要求，精工國際采用了實物模型分析、預拼裝、三維掃描、多道尺寸檢測等多重措施來滿足最終的加工精度要求。
△海景壹號施工現場
該項目也是首個高抗震地區采用全螺栓連接的超高層項目，采用10.9級大直徑高強螺桿連接X形和K形巨型支撐節點，其余節點也采用高強螺栓連接。這對建筑物的安裝精度提出了極高的要求。精工國際采取充分考慮基礎剛度的結構預變形方案，以及可調整的螺栓連接節點，加上現場測量及反饋機制等，滿足了安裝的各項要求。
2020年，精工國際頂住了疫情帶來的不利影響，順利完成了地下擋土墻支撐的安拆及地下室鋼結構的安裝工作，地上結構的加工及安裝也在有條不紊地展開，預計結構將于2022年中封頂，屆時該項目又將成為精工國際在新西蘭的一座里程碑，為中國企業進入當地市場夯實基礎。
△海景壹號項目第一吊鋼柱就位
2020年，在新冠疫情肆虐和國際經濟形勢慘淡的大背景下，精工國際憑借技術優勢，順利承接了印尼雅加達國際體育場鋼結構工程。該項目是精工首次將自有的鋼結構開合屋蓋成套技術成功推向海外市場的一個具有里程碑意義的項目。
雅加達國際體育場可容納8.2萬人，屋面鋼結構包含固定屋蓋和開合屋蓋，屋蓋最高點標高82m。固定屋蓋呈橢圓形，長軸270m，短軸245m，投影面積6萬㎡。固定屋蓋由井字形大跨度預應力張弦主桁架、次桁架及桁架間填充網架組成，采用地面拼裝、初步張拉后整體提升就位以及高空散件嵌補的一體化施工方案。開合屋蓋由兩片對開的拱形空間桁架構成，可沿支承于長軸主桁架頂部的軌道梁滑動。單片開合屋蓋的投影尺寸為80m×57m，全開、全閉狀態旋轉角度為±4.7°，移動行程為53m。開合屋蓋設備系統主要包括機械系統、電氣控制系統和監控系統。每片開合屋蓋兩側各由7輛臺車支撐，相鄰兩臺車之間設置一輛驅動小車，臺車與驅動小車間通過推拉桿連接，屋蓋運行時動力系統采用銷齒條系統傳動、推拉桿分布式驅動。
該項目涉及固定屋蓋和開合屋蓋的跨專業協同；大跨度預應力張弦桁架和填充網架的不同結構體系間協同；地面張拉、整體提升與高空散裝不同施工工藝間協同；中國關鍵技術和施工管理輸出與當地勞務團隊間協同等多維度的技術上和管理上的協調，設計、制作、安裝難度非常大。
該項目制作工期緊且制作精度要求非常高。主桁架同一個節點處腹桿交匯數量多，空間角度復雜，大部分采用法蘭板栓接或插板栓接，需要非常高的加工精度才能保證現場的順利拼裝。為此，精工國際對圓管精確放樣、編程，采用數控相貫線切割機切相貫口，提高切割精度；采用AMADA三維數控鉆床鉆孔，精確控制鉆孔位置和孔徑；同時，工廠通過實體預拼裝確保牛腿焊接定位精準。開合屋蓋機械動力系統對于軌道安裝精度的要求極為苛刻，由于軌道與軌道梁之間無調整結構，因此只有嚴格保證軌道梁的加工及安裝精度，才能保證軌道的精度。為此工廠嚴格控制軌道梁的加工工藝，通過制定合理的焊接順序，減小焊接變形量，并在鋼板長度方向下料時考慮焊縫收縮補償值；通過設置工藝隔板及焊后的測量調整，保證軌道梁斷面的平整度。現場安裝時采用了地面初步固定、高空精確調整、軌道焊接接頭打磨光滑的方案。盡管生產任務重、時間短，但精工鋼構項目部、技術部、采購部及工廠等職能部門發揚團結一心、克服困難、相互協作的精神，全力配合一線生產，固定屋蓋主次桁架終于在2020年12月下旬全部保質保量完成且順利發貨，贏得了印尼總包方的盛贊。
印尼現場工地的安裝還在如火如荼、有條不紊地進行著，精工團隊將繼續秉持“精于技術、工于品質”的企業精神，繼續推進該項目早日完工。
△印尼雅加達國際體育場效果圖
結語 >
EPILOGUE
今天，這些建筑或已竣工，或正在如火如荼地進行之中，無一不凝聚著精工國際的員工們的汗水和智慧。它們就像一顆顆鑲嵌在世界版圖中的璀璨明珠熠熠生輝，承載著建筑工程領域的重重變革，推動著鋼結構技術的發展。精工國際，十年磨劍，砥礪前行，必將用一枚枚閃耀在世界版圖上的閃亮地標鑄就前所未有的新輝煌。
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《鋼結構進展與市場》雜志由同濟大學、中國建筑金屬結構協會主辦，主要報道鋼結構市場信息，宣傳和推廣企業的新技術、新產品，展示企業新理念、新視角，推廣和普及鋼結構的應用，以生動活潑的形式建起企業與設計院、高校、業主之間溝通橋梁和互動平臺，在業內廣受好評。
