上海浦东国际机场航站楼工程项目管理模式的实践.doc

上海浦东国际机场（一期）航站楼工程项目管理模式的实践一、 概述1、 工程概况随着改革开放的不断深入，上海航空业得到迅速发展，原有的虹桥国际机场由于受到种种条件的限制，已经难以有更大的扩展余地，机场设施已经成为制约上海市航空运输业发展的主要因素。经过反复的研究论证，上海市政府作出“完善虹桥，建设浦东”的决策，决定在浦东靠近长江入海口的海边新建一座大型的国际一流的新机场，和原有的虹桥国际机场共同承担上海的航空运输任务。浦东国际机场规划占地32平方公里，远期规划有4条平行跑道，年旅客吞吐量为70008000万人次，货邮吞吐量为500万吨。一期工程先建一条4000米长，60米宽的跑道，设计年旅客吞吐量为2000万人次，货邮吞吐量75万吨。航站楼是浦东国际机场的核心建筑，航站楼一期工程总面积为30万m2，由航站主楼（长402m，宽128m）和候机长廊（长1374m，宽37m）两大部分组成，航站主楼和候机长廊之间以两条宽54m的连接廊相连。航站楼的建筑外形极富有特色，屋顶是一组轻灵的弧形钢结构，支承在下部稳重的混凝土基座上，共同构成了海鸥展翅欲飞的空间景观（见图1.1，图1.2）。航站楼的上部建筑的大面积玻璃幕墙和金属屋面板围护，展现出现代高科技建筑的非凡风采，弧形的钢屋盖和倾斜的玻璃幕墙赋予建筑强烈的动态，与下部坚实的一直线条为主的混凝土结构形成鲜明的对比。图1.1 航站楼平面图 图1.2 航站楼立面图大跨度的钢屋盖使航站楼的内部空间业独树一帜，整个出发层的高架进厅、办票大厅、商业区和候机长廊四个区域形成数万平方米的无柱空间，置身于这震撼人心的空间内，人们的视线可以透过玻璃幕墙到达碧波万顷的东海，繁忙的停机坪和航站楼外优美的景点。室内大空间采用深蓝色的金属吊顶，仅遮盖结构圆弧形的上弦，宛若深邃无限的天穹，其下悬垂着一根根白色的腹杆，以黑色的预应力钢索相串连，充分展现结构的力度。屋架与纵向柱列的错位布置又形成一种和谐的韵律。这种独一无二的空间效果使航站楼建筑从外观到内部都具有极强的个性，因而也极具标志性，给人以深刻的印象。航站楼钢结构工程由高架道路进厅屋盖（以下简称R1）、航站主楼办票大厅屋盖（以下简称R2）、航站主楼商业区屋盖（以下简称R3）和候机长廊屋盖（以下简称R4）共4跨组成。屋盖由间距为9m的钢屋架构成，航站主楼和高架进厅为连续三跨，屋盖支承点水平投影跨度分别为49.3m、82.6m和44.4m，纵向长度411.6m，钢屋架高低搁置，低端支承在混凝土框架大梁上，高端通过托架梁支承在呈倾斜状态的钢柱上；候机长廊支承点水平投影跨度54.3m，纵向长度1388.6m，钢屋架通过托架梁支承在两侧标高不同的倾斜钢柱上。钢柱间距15m，航站主楼斜钢柱间设支撑索，候机长廊跨内设群索。钢结构安装重量33000余吨，安装面积16万m2。航站主楼钢屋架采用张弦梁，以方管为上弦，高强钢索为下弦，腹杆为圆钢管。这种结构形式具有很好的垂直方向的承载力，适宜于跨越大空间，但它属于非线性结构，必须通过下弦张拉预应力才能成形，且在平面外刚度较差，不能承受反向荷载。如何保证其在施工过程中和建成以后形成一个能抵抗重力荷载、风荷载和地震作用的结构体系，对设计和施工者来说都是一次严峻的挑战。2、 建设目标航站楼钢屋盖工程作为航站楼工程的重要分部工程，其工程的质量、进度及投资有明确的目标。一流的工程质量是一流国际机场的必要条件。国际机场的建设质量，不仅关系到机场航班的运行和旅客的安全，而且也将向世界展示我国建设项目管理的水平。工程质量目标必须达到优良，争创上海市“白玉兰优质工程”奖及国家“鲁班奖”。航站楼工程的进度是关系到浦东国际机场准时通航的关键工程，按照常规，一座30万平方米的航站楼工程需要48个月以上的时间，而浦东国际机场航站楼的工期仅有36个月，钢结构屋面工程又是航站楼进度的关键工程之一，根据航站楼总进度计划，必须在10个月内全面完成重量为3.3万吨的钢结构安装任务和16万平方米的钢结构屋面工程，并保证安全生产无事故，文明施工要达标。二、项目管理的工作原则和组织结构模式1、 项目管理的工作原则为适应航站楼工程规模大、工期紧、技术含量高的难点，及时发现和解决建设过程中出现的各种问题，优质、高效地完成项目建设，必须采取一种新的项目管理模式和方法，改变传统的承发包和建设管理模式，使得项目参与各方围绕着一个共同的项目建设目标，保证项目目标得到控制。近年来，Partnering工程承包模式已逐渐为世人所认识和重视，在美国、英国、澳大利亚、新加坡等国家和地区得到应用，Partnering模式创造了一种和谐的项目环境，改善了业主和承包商之间的关系，并在降低工程费用、缩短建设周期、提高工程质量、减少诉讼方面都产生了明显的效果。Partnering模式是一种创新，是80年代末才于美国等地产生的一种新的建设项目管理模式。Partnering模式的产生也是市场竞争的结果。由于市场竞争的激烈，承包商在参与竞争时往往会压低报价，以求中标，而业主或投资方为了降低成本，往往也愿意选择报价低的承包商。但是中标的报价往往并非合理，而且由于工程项目的复杂性，在实际操作过程中往往会有一些不可预测的情况出现，这时由于各自的目标和利益不同，往往会在业主和承包商之间产生分歧、纠纷、索赔甚至引发诉讼，从而导致业主与承包商的关系紧张，结果双方的利益都受到损失。另一方面，在工程项目的建设中，业主与承包商、设计方等除了必须支付生产活动所需成本外，还要支付一笔为了完成交易所必须花费的“交易成本”。而Partnering模式的出发点就是在整个工程项目的实施过程中，充分考虑参与各方的利益，设定共同的项目目标，发挥最大的资源效益，共同解决问题，避免诉讼，培育合作、信任、健康的工作关系，使项目的实现取得超常规的效益，并使参与各方的利益都得以实现。Partnering的定义：意味着在工程合同所涉及的主要参与各方之间建立一个合作性的组织，这个组织着眼于共同的目标和利益，将业主、承包商和各专业工程师的利益整合成为一个项目管理上的通力合作，并通过合同的执行及采取一定的操作程序来保证这些目标的实现。Partnering模式与传统建设模式在实践应用中的比较传统建设模式Partnering模式怀疑和不信任可以信任，有良好工作关系每一方都有自己的目标和利益有共同的目标在一定的框架内进行沟通沟通范围扩大单个工程项目合同关系可以长期合作项目评价的客观性受限制对项目客观地批评和评价每一方出于自身利益限定了资源的获取可以获取参与各方组织的资源，达到资源共享限定在项目级别的人员上整个企业的参与本文在Partnering模式探索的基础上，结合上海市的具体实际情况，对项目管理模式是： 建立项目法人管理组织上海浦东国际机场建设指挥部，主要职责是提出项目规划，进行投资决策，筹措机场建设资金，选定设计机构、工程监理、施工承包等单位，完成机场工程的建设。 建立工程社会化、合作化管理组织分指挥部，即航站区工程的施工管理总承包商上海建工（集团）总公司负责航站区工程的全过程的施工项目管理与协调工作，钢结构屋面工程项目由上海市机施公司总承包。在航站楼工程项目管理的实施中（本文着重介绍钢结构工程项目管理的实践），组成了业主（机场指挥部）、总承包（建工集团、机施公司）、设计总承包（华东院）。监理（建科院）的合作体，有效地利用项目参与各方的资源，及早地参与了项目的管理，对法国巴黎机场公司ADP的初步设计方案进行优化和及早的设计改善，共同进行了技术和工艺上的认证、优化等大量试验研究工作，来充分满足方案设计的构思和设想，对特大型现代化国际机场钢结构屋面工程项目的设计、施工、投资费用，施工总进度和工程质量产生了巨大的影响，在实现项目目标的同时，也达到了项目参与各方的利益和目标方面都取得了良好的效果。2、 项目管理组织结构模式根据钢结构屋面工程的管理难度和专业技术特点，有业主、承包商、设计、监理组成的工作小组，全面处理和解决设计、施工、材料、建设全过程的各类问题，航站楼钢结构屋面工程项目的组织结构图：业主机场建设指挥部工作小组（partnering）业主代表总承包商 建工集团机施公司设计代表 华东院监理代表 建科院专业分包商(业主指定)材料设备供应商总承包商设计单位分包1分包2分包n分包1分包2分包n由于工作小组的成员存在着相同的目标，决定了以工作小组的形式共同对项目进行管理。这个工作小组突破了传统的组织界限，它既遵循Partnering模式的组织法，又具有自己的特点：1) 目标一致原则。首先明确他应实现的目标和完成的任务前提，调节各参与方的努力于项目的整体目标相一致，从而提高了整个组织的效率。2) 权责一致原则。为承担其责任所应具有的权力，由业主方（机场建设指挥部）为工作小组全面授权，从而提高了整个组织的权威性。3) 效率原则。工作程序和工作岗位的设置尽可能的精简，应避免重复，保证项目领导指令到各专业分包以及实施过程的信息的快速和畅通。4) 有效调度原则。各专业分包只服从其直接上级部门的指挥，以确保命令源的唯一性，各部门不允许越其下级部门，对更低二层次的工作部门进行直接指挥5) 共同原则。从业主、总承包商、设计、监理、各分包商都专门成立了钢结构工程管理班子，配备了优秀的管理及技术人员，共同负责其承担的钢结构工程涉及到的设计、制作、安装工程的协调管理，强化了各个环节的功效发挥，全方位保证钢结构工程项目的完成。三、工程管理的小结Partnering是在相互信任、资源共享的基础上达成的一种相互合作，这种合作突破了传统的组织界限，通过确定共同的项目目标，建立工作小组，培育相互合作的良好工作关系，共同解决项目中的问题，促使本项目的目标实现，同时也使参与各方目标和效益的实现。本文就以下三个方面进行小结：1、 工程投资控制投资控制的关键环节是设计阶段，工作小组一手从方案设计（法国机场公司ADP）抓起，赴法国与方案设计方协调（在上海也与法方协调多次），提出结构设计的优化和设计应考虑施工的工艺；一手从结构设计的试验和施工工艺的试验抓起，在同济大学土木工程防灾国家重点实验室进行航站楼钢屋架1：20模型的抗震试验，在南京航空航天大学进行整个航站楼模型的风洞试验，还在江南造船集团公司按1：1足尺制作钢屋架模型，进行了结构制作和荷载试验，通过试验我们采集到大量的第一手数据，为工程设计优化，选择加工工艺和安装工艺提供了可靠的科学依据。1) 设计的优化。一个复杂的结构体系是不可能一次设计就达到尽善尽美的，更何况本工程这种充满创新的设计，因此必须有一个优化过程。根据大量的试验，我方提出原设计屋面体系采用三维空间体系计算，通过调整构件的设置，改为二维平面体系计算，大大节省了钢屋面的用钢量，仅此一项取得了节省钢材10的效益。方案中1400米的长廊和400米的主楼的上方侧面是很小的弧形，这样造成钢结构屋架组成的每一个构件都为异型的，经与法方协调，将屋面上方侧面的弧形改为直线，带来的却是舒畅的建筑效果，也给制作和安装带来极大的方便，同时降低了钢结构工程的成本。方案中钢材和幕墙玻璃都选定了进口材料，工作小组在试验中充分注意到这个问题，在大量试验的基础上，国内的材料完全满足设计上的要求，于是在征得法方的同意后，选择了国内钢材（3.3万吨）和玻璃（7.7万平方米），不仅降低了材料成本，也为采购材料带来方便，保证了工程进度的需要。2) 施工工艺的优化。施工方案的合理与否不仅是投资控制（施工成本控制）的重要方面，也使保证工程进度（安全）的重要方面。工作小组充分利用钢结构安装单位的专业技术优势，提前把施工方案深入到设计中，组织与法方进行多次方案协调，取得统一。钢结构安装单位的提前介入对吊装设备提前改造（原选型的300吨履带吊费用很大，且300吨履带吊在上海的数量不能满足工程需求），根据现场实际情况和企业现有设备装备及技术能力，把二台塔吊组成一个机组代替300吨履带吊，二组塔吊机组共同抬吊重150吨的节间屋架，并共同高位（钢柱顶上方）负荷远程行走（行走最远距离800m）。通过设备改造，共降低了机械使用成本1000多万元，并保证了工程进度。2、工程进度控制由于钢屋架工程是航站楼工程建设的关键，其进度目标能否完成将直接影响到航站楼工程的总进度目标，工作小组充分发挥了其职能，采取了以下措施对工程进度实施动态控制。1) 例会制度。由业主、总承包商、设计、监理组成了工作小组并建立了每周一次的钢屋盖工程的例会制度（各专业分包全部参加）。在项目实施过程中工作小组充分相信和运用已建立的管理模式这一工具，及时解决工程中所遇到的各种问题，鼓励创新、合作的精神，并就所有问题公开交流，充分利用各方的资源降低成本，提高效益，并且对项目实行周期性的评价和强化，以确保项目目标的实现。当取得进展时，适时举行一些庆祝活动来鼓舞士气，使各方增强对目标实现的信心。2) 合同管理。工作小组认识到，合同的执行也是保证项目目标实现的重要手段。首先，业主（机场建设指挥部）与总承包商（建工集团和机施公司）签订了总承包合同，对工程项目的质量、进度、合同造价、安全、文明施工等进行全面管理；其次业主指定的专业分包商，与总承包商签订分包合同，业主予以鉴证，并且在分包合同明确各指定专业分包商必须统一服从总承包商的现场管理，通过强化总承包商对工程总进度的控制，确保了项目节点目标的如期实现。3) 充分发挥安装单位等单位的专业特长和施工经验。航站楼钢结构屋面工程面积达16万平方米（相当于20个足球场之大），总重量达3.3万吨，预应力钢索共用1080根，其施工难度在国内尚无类似规模的结构形式的钢结构安装。上海建工集团机施公司是专业钢结构安装单位，曾荣获上海市英雄吊装队的光荣称号，多次承担上海市乃至国内重大工程中高难度的吊装任务，有着丰富的经验和技术力量。业主在充分信任的前提下，提前与其合作，发挥其作用。在初步方案设计阶段，机施公司就拿出吊装方案，供设计参考和设计协商，在施工工艺上下大功夫（在吊装方案形成前已经做了大量的试验，并在6个吊装方案基础上优化而成），在航站主楼和高架进厅三跨屋盖钢结构采用了“屋架节间地面拼装，柱梁屋盖跨端组合，区段整体纵向位移”的方法；候机长廊采用了“地面拼装，四机抬吊，高位负荷，远程吊运”的施工方法，这样在制作上采用了工厂化生产、流水化作业，达到进度快、质量高的要求。在吊装的同时，屋盖以下隔一层的层面上土建、设备安装等均可同步进行，为施工赢得时间和空间，大大加快了施工进度，钢结构月平均安装工作量5000吨，月最大安装工作量6670吨，创造了钢结构吊装产量的新记录，保证了航站楼钢屋盖工程在8个月内全部完成的目标实现，对航站楼工程总进度目标的完成起到了巨大的作用。3、工程质量控制1) 设计阶段的质量控制。首先工作小组负责对初步设计方案组织严格的审核和不断的优化。由于施工方案的提前介入，这样在设计阶段就可以考虑施工工艺的可行性和合理性。原方案设计在高空的焊接量过多，经过设计同意，采用了在地面拼装、整体位移的施工方案，并在设计中充分配合，这样就加快了工程的进度，更重要的是保证了工程的质量。还有原方案设计中在高空屋架托梁是在钢柱中心外3米偏心处焊接后，才使区段的钢结构系统达到稳定（这样的工艺容易造成变形，对工程质量有影响），工作小组与设计协商，改在偏心处焊接到钢柱中心焊接，来保证钢结构系统在安装时的稳定，设计的修改保证了安装工程质量。其次，工作小组对钢结构工程对所缺的规范和标准在设计阶段就及时进行了补充，这样庞然大物，造型独特、结构复杂