新型工艺管理思路探讨

新型工艺管理思路探讨

董婉莹

（上海建科工程咨询有限公司  上海  200000）

摘要：目前，随着我国经济的高速发展和现代化建设不断推进，很多设计师在进行建筑设计时，除了考虑必须满足的功能需求外，还会进行新颖的外观造型设计，为了实现这些外观造型，会采用一些新的工艺；如何通过科学管理在有限的时间内、经济可行的情况下实现这些新的施工工艺，是本文讨论的内容。本文以萧山国际机场T4航站楼空间双曲蜂窝铝板大吊顶为例，深入讨论遇到新型施工工艺的管理思路。

关键字：新型工艺；管理思路

Abstract: At present, along with the high-speed development of our country's economy and the modernization construction constantly advancing, many designers in the architectural design, in addition to considering the functional needs that must be met, will also carry out the novel appearance design, in order to realize these appearance modeling, will use some new processes; How to realize these new construction techniques in a limited time and economically feasible through scientific management is the content of this paper. This paper takes the double curved honeycomb aluminum plate large ceiling of T4 terminal of Xiaoshan International Airport as an example to discuss the management ideas of new construction technology.

Key words: new technology; Management thought

【作者简介】董婉莹、女，生于1991年11月，汉，中级工程师、注册监理工程师、注册咨询工程师（投资）、一级造价工程师（土建），上海，上海建科工程咨询有限公司，主要研究方向大型工程项目全过程工程咨询、项目管理、监理。

联系地址：上海市徐汇区宛平南路75号建科大厦2301室；200000；15962423532；dongwanying@jkec.com.cn

1 大吊顶工程概况

1.1大吊顶设计概况

杭州萧山国际机场大吊顶的造型借鉴了西湖十景中“曲院风荷”的特色，再根据江南文化的意蕴，营造出“清荷映绿”的场景。该吊顶采用的材料为铝合金蜂窝板，由于其造型为空间结构加对称设计，使得整个大吊顶的蜂窝板有双曲、单曲、翘曲的形状，且曲率不同。大面积真双曲蜂窝铝板作为大吊顶材料的使用为国内首例，没有可借鉴参考的项目。

整个出发层大吊顶，按照清单划分为室内区域和室外区域，室内区域为精装修施工范畴，室外区域为幕墙施工范畴。整个大吊顶系统由菱形肌理单元、荷叶柱以及单元间凹槽组成，荷叶柱室内室外共计40个，具体情况如下图1所示。整个大吊顶面积约125800m2；其中室内区域总面积95200m2，其中菱形肌理单元47100m2，荷叶柱38400m2，单元间凹槽6000m2；室外区域总面积30600m2，其中菱形肌理单元15400m2，荷叶柱13700m2，单元间凹槽1500m2。

图1 大吊顶系统组成

室内外大吊顶各区域材料使用情况如下：菱形肌理单元以及荷叶柱均采用蜂窝铝板，室内厚12mm，室外15mm；蜂窝铝板表面有漫反射要求，室内面层涂层采用聚酯预辊涂工艺，室外面层采用氟碳喷涂工艺；面板孔径3mm，穿孔率13%；单元间凹槽采用3mm厚铝单板。为了达到美观和消除施工误差的双效果，设计院在进行缝宽设计时，考虑了三种宽度：装饰凹槽600mm宽300mm深；宽缝20mm宽；细缝5mm宽；荷叶柱分为5节，具体情况如下图2所示。

图2 大吊顶设计参数

1.2大吊顶施工时机和施工条件

整个大吊顶面板的施工需要在屋面闭水完成的情况下方可施工，否则吊顶面板会被损坏；在屋面未闭水前，施工单位可以先行施工龙骨部分；由于整个大吊顶处于出发层顶部，因此无论是龙骨施工或者后期的面板施工，均需要用到高空车，这就要求出发层地面石材不能敷设，否则高工作业施工时，很容易对地面石材以及相关管线造成破坏。通过以上分析可知，大吊顶的施工既受制于前道工序-屋面闭水时间的影响，也影响着后道工序-精装修地面石材的施工。在进行大吊顶施工管理时，这些因素均为需要重点考虑内容，对整个项目的进度至关重要。

2 管理思路

本工程精装修在总承包合同范围，我们作为工程全过程咨询和监理，在精装修专业分包招标前组织设计单位、总包单位、投标精装单位和合格供应商短名单中的铝板厂成立攻关小组进行前期策划和技术攻关研究，通过反复的分析讨论，我们总结出为了实现设计意图以及满足整个项目的进度要求，需要解决以下问题：

技术问题：本项目为国内首次采用蜂窝双曲铝板作为大吊顶造型材料的工程，没有可以借鉴的项目经验，如何加工生产出种类繁杂的双曲蜂窝铝板和安装工艺的可实现性，这是大吊顶方案实现的技术前提和基础；

工程进度问题：大吊顶的施工和安装，既受制于前道工序，又制约了后道工序的施工，曲面蜂窝铝板的加工产能和安装效率也存在很大的难度，因此其大吊顶的施工进度能否保证会直接影响到整个项目进度计划的实现；

造价问题：每个项目除了工期要求外，投资控制也是需要关注的方面，如果仅有个别厂能生产双曲蜂窝板，将制约后期的材料采购商务谈判。如何在前期解决多家加工厂能生产出满足设计要求的蜂窝板和多家专业施工单位具有安装能力，使其形成竞争状态，是实现造价合理、造价可控的关键。对进度控制也有帮助。

3 项目分析

我们通过组织攻关小组进行调研、分析、试制，主要从技术、进度以及造价三个方面对萧山机场大吊顶项目分析出了以下具体难点作为攻关方向：

(1)技术方面：由于本项目为国内首次采用蜂窝双曲板作为大吊顶造型材料的工程，没有可以借鉴的项目经验，因此在技术方面存在很大难点；通过分析发现主要有以下难点：

1)如何实现双曲造型：整个大吊顶由菱形肌理单元和荷叶柱组成，为双曲造型，大吊顶的最终效果由龙骨和面板决定，因此龙骨的定位以及面板的曲率的准确性至关重要，由于双曲造型，每个点位的三维空间坐标都不相同，因此如何保证龙骨定位的准确性和面板曲率的准确性是难点之一。

2)如何实现漫反射要求：大吊顶铝板采用漫反射涂层，可以把原光源的直射变为漫反射来增大发光面,消除了直射光源的光斑现象,解决了光线刺眼、眩光的弊端,使环境更加柔和温馨；同时可以减少灯具数量，起到节能环保作用。为了满足一定的照度要求且不产生光线刺眼、眩光的弊端，设计要求大吊顶的反射率和漫反射率≥95%，如何实现这么高要求的漫反射率，是技术难点之一。

3)如何实现颜色统一：由于工程量大，工期紧，室内大吊顶施工划分了两个标段，三家施工单位；加之铝板供货时间短，铝板厂家多等原因，尽管前期材料送样时由设计师确定铝板颜色，但不同的原材料供应单位、加工单位、不同的生产线都有可能导致面板的颜色存在色差，如何保证整个大吊顶颜色的统一，是技术难点之一。

4)如何实现测量统一：不同的施工单位，测量人员不同、测量仪器不同、测量方法不同，都会对钢结构的测量结果产生影响，这样的误差累加，会导致各标段交接位置的大吊顶偏差很大，从而影响大吊顶的整体效果，如何实现整个大吊顶工程的测量统一，是技术难点之一。

(2)工程进度方面：整个大吊顶因其造型的独特性，致使每块蜂窝板都不一样；大吊顶总面积约125800m2，其中包含大量的双曲蜂窝板，加工难度越高，耗费的时间越久，且仅有个别厂家和施工单位具备加工和安装能力，如何在不影响整个项目工程进度的情况下，完成大吊顶的加工和安装，是难点之一。

(3)造价方面：由于总承包单位已确定，大吊顶的施工内容在其合同范围内，这就意味着大吊顶的投标价格早已确定，由于技术难度，对于铝板加工厂家以及现场施工单位的要求和门槛都较高，导致前期总包了解到双曲蜂窝铝板和施工安装采购价格远高于其中标价格，如何通过前期的技术准备和公关，将价格控制在有限的预算范围内，使得参建各方在实现设计意图的前提下，还能有一定的利润，也是难点之一。

4 解决措施

针对以上介绍，为了实现建筑师对本工程最重要的设计效果要求，我们组织业主方、设计方、总承包方、精装修专业分包方、铝板加工厂等成立技术攻关小组，提前进行相关问题的攻关研究。

(1)通过对大吊顶模型的研究、市场双曲蜂窝铝板的的调研、设计院设计要求的理解以及实物样板的分析，我们总结出以下内容：

1)通过大吊顶模型研究，发现：

无论是荷叶柱还是菱形肌理单元，均存在一定量的双曲蜂窝铝板，整个大吊顶，双曲蜂窝铝板的面积占比约为50%左右。

荷叶柱整体分为5节，每节的曲率不同，其中第3、4节的曲率最大，也是最难实现的部位。

2)通过对市场双曲蜂窝铝板的调研，发现：

目前有两种双曲板成型方法：胎模负压成型和蒙皮拉伸成型。两种方式有各自的适用范围：胎模负压成型适用于高斯曲率的绝对值不能过大以及板材不能过厚的双曲板；而蒙皮拉伸适用于板材大于等于2.5mm的铝板。

本项目大吊顶荷叶柱3节以上的双曲蜂窝板，选择胎模负压成型的方法来进行加工。而荷叶柱1、2节因其曲率过大，无法通过胎模负压成型方法实现，通过和设计沟通，将该部位的材料换成3mm后铝单板，通过蒙皮拉伸成型方法实现。

实现较高的反射率和漫反射率，涂料的厚度有一定要求，如果涂层过薄，则入射的大部分光线会被铝板吸收，这样便达不到要求。根据萧山机场大吊顶面板的厚度，实现漫反射的方式可以采取预辊涂。

3)通过对设计院设计要求的理解以及实物样板的分析，发现：

设计师最开始定的宽缝2cm与窄缝5mm最终效果不是很理想，而将宽缝改为3cm，窄缝宽度不变，既能起到消除施工误差的作用，整体的视觉效果也比较理想；样板施工完成后，我们邀请设计师前来确认，最终设计师同意将缝隙大小变更为3cmm和5mm.

影响双曲蜂窝板成型效果的主要因素为吊顶板长边弦高，短边弦高不能很大，否则容易出现花瓣造型。

双曲蜂窝铝板通过胎模负压成型可实现，但是有的厂家的面板出现褶皱现象；

为了达到一定的反射率和漫反射率，萧山机场面板层涂料厚度约为100微米，这种厚度的面板在进行加工折边过程，很容易出现开裂现象。

样板由几家加工厂共同完成，虽然设计已经确定了涂层颜色，但是几家厂家加工出来的面板颜色依旧存在色差问题。

(2)通过以上分析，可以得出萧山机场大吊顶工程存在以下技术难点：

1）双曲蜂窝铝板如何实现？如何解决面板褶皱问题？

2）如何解决双曲蜂窝铝板涂层开裂问题？

3）如何解决整体的面板色差问题？

4）如何解决测量统一问题？

(3)针对以上发现的技术难点，组织各方逐一深入研究、讨论，逐一攻克。

1)关于双曲蜂窝板的成型以及面板褶皱的问题

因为要保证蜂窝铝板的在变型过程中始终处于面内受拉状态，这种状态才能保证铝板在变形过程中不出现皱折；铝板的朝向也决定了模胎的形状，也就是模胎的选择至关重要；高斯曲率K为负值的曲面，应采用板的长边方向为凹模，宽度方向为凸膜；高斯曲率K值为正数的曲面，应采用凹模作为模胎，则拉伸的时候，板的长边方向边部先和模胎贴合。以上这种胎膜形式，保证了双曲蜂窝铝板在真空负压成型过程中，面内不变形的区域先和模胎贴合，真空负压过程中根据拉伸变形量由小到大逐步和模胎贴合，保证了成型过程面板的各个部位均处于受拉状态。

2)关于漫反射涂层的开裂、面板色差以及测量统一问题。

为了满足一定的照度要求且不产生光线刺眼、眩光的弊端，设计要求萧山机场大吊顶反射率≥95%，漫反射率≥95%；想要实现较高的反射率和漫反射率，涂料的厚度有一定要求，如果涂层过薄，则入射的大部分光线会被铝板吸收，这样便达不到要求。而涂层厚度过后，在进行双曲加工时极易产生开裂问题，通过调研和相关试验，最后找到一种涂料既满足漫反射率要求，又不会产生开裂问题。

而面板色差问题的解决则是通过要求现场的原材料——铝卷和涂料统一采购，现场实现漫反射率要求的预辊涂厂家统一，且要求预辊涂厂家使用同一生产线；针对铝板加工厂家，则要求加工时按照预辊涂后铝板的箭头方向统一加工，因为方向不一致，也是产生色差的原因之一。这种铝卷统一、涂料统一、生产线统一、加工方向统一的方式便可实现颜色的整体统一。

钢结构的测量主要和模型的深化有关。模型深化工作则是在实测钢结构造型的基础上对设计院模型进行调整。由于不同的测量人员、测量仪器也存在误差，因此我们要求现场的测量工作由一家施工单位完成。

(4)针对进度和造价问题的解决措施

1)进度问题：这里提到的进度主要只大吊顶本身的进度。而大吊顶本身进度一是受制于双曲蜂窝板加工进度，二是受制于现场安装进度。双曲蜂窝板加工的进度可以通过不同曲率板的归并以及扩大胎模形式来实现。上文提到，影响双曲蜂窝板成型的主要因素为吊顶板长边弦高，而经过现场试验发现，弦高2cm以内的板块可以合并共用一个胎模，2cm的高差后期可以通过龙骨上的角码固定解决。这样一个单元内不同曲率的吊顶板便可归并；除此之外，通过加大胎模的尺寸，使得一个胎模的不同部位可以满足不同曲率的吊顶板造型，这两种方式便可提高双曲蜂窝板的生产效率。

2)造价问题：让所有的加工厂家具备双曲蜂窝板的加工能力，从而形成投标竞争，以此来达到价格合理。我们通过组织各铝板厂家进行交流讨论，总结可能实现双曲蜂窝板的工艺方法，然后让各家进行工艺方法试验，我们进入厂家参与试验，指出整个加工过程中存在的问题，并提出相应改进意见。最后通过各方努力，实现了多家铝板厂具备双曲蜂窝板的加工能力。除此之外，为了实现经济合理这一目标，在整个深化过程、样板段实施过程中，我们组织参建各方进行交流讨论，发现设计可优化内容，以此来减少不必要的投入。上文提到的不同曲率板归并以及扩大胎模尺寸等方法，在提高进度的同时也解决了造价过高问题。[1]

当然，在后续大面积施工的过程中，也陆陆续续出现了一些新的问题，比如：下单的数据错误、加工厂的生产能力滞后、疫情原因导致材料的加工速度缓慢、资金的原因导致加工厂不生产等等。这些问题相对于前期工作发现的问题来讲，不是本质问题，这些问题可以通过沟通、协调解决，当然发现问题后，我们也全力攻克，无论是通过约谈、或者驻场的方式，最后都较好的解决，最终实现了杭州萧山机场大吊顶的精彩效果[2]。[3]

5 总结

在我们的组织下，参建各方的大力支持下，我们在有限的工期内，既定的预算内，完成了萧山机场大吊顶工程，最大程度的实现了设计想要的视觉效果。后续其他机场人员前来参观，也对其有着高度的评价，称赞其效果前无古人，后无来者。

作为工程咨询人员，在确定我们的服务或者管理范围后，首先要做的工作便是梳理所在范围内的技术难点或者新型工艺，包含供货方面存在的难点、设计难点、施工难点、造价难点等等；梳理出难点或者新型工艺后，通过熟悉设计意图、调研市场情况、组织参建各方讨论等方式分析关键问题所在，是技术方面问题、工期方面问题、亦或是造价方面问题，针对分析出的关键问题，采取一定的方法逐一进行攻克，可以通过改变设计，也可以通过技术攻关的方式解决，最后实现参建各方多赢的结果。与此同时，工程咨询管理人员需要具有一定技术能力、组织能力、思维能力，这样才能带动整个新型施工工艺攻关的进度和走向。[4]

[1]这部分是说明：我们针对模型分析、样板试验得出了哪些技术难题，针对这些技术难题我们采取了哪些方法如何解决。

[2]这里再加一条，说明大吊顶实现的最后效果（包括视觉效果、工期问题、造价（定性说）问题和各参建方的反应。

[3]这段放前一节

[4]最后的总结和题目呼应一下：作为工程咨询人员，在项目中难免会遇到……，为了……，我们需要在…...基础上，想方设法解决…...问题，最后实现参建各方多赢的结果。这里最好提一下对咨询管理人员的素质要求，把立意拔高一点。