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奇幻视觉盛宴的背后 ——首钢建设集团机运分公司建设APEC峰会鸟巢LED网幕工程纪实
发布时间 : 2014-11-13 00:36
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11月10日晚,党和国家领导人习近平陪同出席APEC峰会的各国政要在国家游泳馆(水立方),一起观看了璀璨绚丽的焰火表演。伴随着姹紫嫣红的各色烟花在鸟巢上空绽放,国家体育场(鸟巢)的西侧面呈现出了一幅12000㎡的LED网幕视频,透过鸟巢钢桁架的不规则空隙,不时变幻出绿色森林、蓝色海洋、安塞腰鼓等图案,向来宾演示了一副奇幻的视觉盛宴。这幅创造了世界吉尼斯记录的超大型LED网幕的建设单位,正是首钢建设集团机运分公司。

该工程是首钢建设集团机运分公司继首都国庆60 周年联欢晚会焰火网幕工程后,承担的又一项艰巨而光荣的政治工程。鸟巢LED网幕项目是将LED光源安装于鸟巢西侧外柱内壁的巨幅钢丝网幕之上。整个网幕依附鸟巢西侧立面,呈弧形曲面,最高点距地面57.725m,最低点距地面3m,长度约230m(弧线长度)。最终形成在鸟巢内部的一幅巨幅视频透过鸟巢钢桁架形成的不规则空隙向外演示的奇幻效果。与以往工程不同的是,这项工程一无图纸,二无可借鉴的经验和资料,最重要的是绝对不能使用焊接、开孔等破坏鸟巢主体结构的施工方法,更是加大了施工方案制定及实施的难度。机运分公司自7月中旬承担该项工程以来,以高度的政治责任心和使命感,按照“明确使命,确保成功;团结协作,各负其责;超前准备,不容有失”的总要求,以时不我待、只争朝夕的精神,在最短的时间里组建项目指挥部,明确各部门责任,编制施工方案和运行计划,并多次召开动员会,使公司上下迅速达成“施工安全万无一失,施工质量万无一失,后勤保障万无一失,监督管理万无一失”的施工目标,各项工作自觉加压、精心组织、全面协调、周密安排。加大各项细节工作的推进力度,层层分解,任务落实到人。多次研究修改施工技术方案,充分整合最优秀的人力、物力资源组织施工,施工过程中注重每一个施工环节、做好每一个细节,以百分百的质量确保工程的安全可靠,经过117天不懈努力,终于为APEC峰会再添一项精品工程。

万事开头难,由于对鸟巢外部结构资料非常欠缺,在资源及其匮乏、时间及其紧迫的情况下,机运分公司组织技术人员通过照相、测量、搜集、手绘等方式,在最短的时间内绘制出了鸟巢西侧外部不规则钢结构外观资料图纸,为确定工程施工方案赢得了时间。技术人员经过多个不眠之夜的讨论研究,反复修改,鉴于在不能对鸟巢原结构钢桁架上施焊、开孔的前提下,最终形成了采用绑扎带通过捆绑的方式,将钢丝绳网挂在鸟巢外柱内侧之上并进行适度张紧,使其保持稳定,继而安装钢丝网片,再在钢丝网片上悬挂LED光源的施工方案。但是由于整个网面呈异形曲面,尺寸巨大,施工中视钢桁架与网幕网格的位置、斜度关系,需要采用多种方式分别进行捆绑、张拉、连接、紧固等操作。因操作点位繁多,还需依据钢桁架的不规则走向进行分块,施工难度极大。为了确保工程质量,专业人员对全国几十家材料供应商的产品进行了比对,到制造厂考察,进行拉力、防火等专项试验,又通过在鸟巢西侧面的北部区域进行10m高20m长的LED屏幕的实地实验,才最终确定了施工材料的选用。

该工程需要投入工程管理及施工人员80余人,投入直臂高空作业车、剪刀式高空作业车及100T汽车吊等工程机械18台套。要确保8月10日前达到进场施工条件,9月15日完成钢丝绳网安装,10月21日完成钢丝网片安装,10月24日达到网幕调试条件的工期节点目标。鉴于该工程的施工难度和紧迫工期,首钢建设集团机运分公司成立了以经理为指挥的现场指挥部,统筹组织、合理安排项目的总体进度,多方协调各方关系,确保施工生产顺利进行。公司各部室的负责人也主动“降级”到项目部,帮助项目部一起完成各项工作。公司人力部针对部分施工人员进场前暂不具备高空作业资格证的情况,第一时间联系培训考试机构,对高空作业平台操作手展开培训,满足了每名高空作业人员具备高空作业资格证的要求;设备部门为解决鸟巢项目高空安装的难题,先后联系了国内外20余家高空作业平台车的生产厂家为鸟巢租赁设备,先后将国内6台最高的43米高空作业平台车租赁到鸟巢项目使用,又从厂家租赁了刚刚下线的28米和32米高空作业平台车各1台,解决了高空安装难题,另外租赁4台剪刀车解决低空钢丝网安装。针对43米线以上安装设备不足的难题,经过多次研讨,最终确定使用4台100吨汽车吊吊装定制的2米吊篮进行安装,达到了仅300米长、30米宽的区域就投入18台各式高空作业设备的要求。材料人员根据项目的施工技术要求,多方寻找材料供应商,按照施工方案的要求与厂家沟通进行产品定制,同时在施工过程中根据方案的不断改型,及时保证了材料物资的供应,确保了工程按计划进度进行;工程技术部门一直不断深化细化施工组织设计,为了满足施工要求,又编制了多个切实可行的专项施工方案,并对鸟巢项目的15个区域进行测量放线,每个区域的中心线及时准确提供给施工人员,为鸟巢项目提供了坚实的技术支持,技术人员还通过试验不断找寻专业、可靠、适用、使用方便的连接固定材料和安装工具。并经过多次改进,先后研制了钢丝绳十字卡子、钢丝绳绑扎固定连接件、钢丝绳护角等施工专用备件;安全部门针对施工期间鸟巢大型商务活动、体育赛事较多,而且每天还有数万名游客游览参观的压力,通过现场安放护栏、警示牌、安全标语、设置人员值岗等手段,保证了随时对游人的疏导。每日落实施工前的安全教育、施工交底工作,及时纠正施工过程中的违规违章现象,及时检查现场施工用电、机具及各种安全防护设施完整有效,确保了施工过程中安全“万无一失”;公司后勤部门也在确保施工人员每日就餐、通勤无误的基础上,随时满足现场的各项需求。由于网幕工程运行的特殊性和艰巨性,施工人员要经常加班加点,自7月中旬进场到11月10日,没有一个人休息过双休日、节假日,可职工们毫无怨言,都是埋头苦干。他们把能参与这样的工程,为国家尽一份职责而感到自豪,真真正正的用心去干,注重每一个环节、做好每一个细节,以百分百的质量确保工程的安全可靠。在LED灯条安装施工阶段,由于灯条无法满足供货需求,有可能致使工期延误。针对这种情况,职工们主动要求在南北两区增加夜班,灯条随时到货随时安装,在保证施工安全的情况下连夜赶工,确保了工期不被延误。正是公司上下同欲,团结一心,将第一时间解决问题作为工作准则,使网幕施工整体有序开展。

由于网幕工程运行的特殊性,机运分公司技术团队在面对没有图纸、没有国家或行业标准规范可以参照的情况下,以高度的责任感、使命感创造性开展工作。自主研发,攻克一道道难题,为项目的顺利实施提供了坚强的技术保障。项目施工组织设计的编制凝聚了机运公司技术团队的智慧和付出。安装最高处57.725米,使用什么方式将操作人员运送到作业高度,并且要绝对保证安全。技术团队展开讨论研究多种方式,考虑了高空作业平台车、汽车吊吊挂吊篮、消防登高平台车、搭设脚手架、安装吊篮、座板式高空悬吊作业等多个办法,经过实地及对设备的调研、反复论证最终方案确定40米以下安装以高空作业平台车为主,40米以上使用汽车吊吊挂吊篮和消防登高平台车配合的方式。实践证明我们的方法是可行的、高效的。由于鸟巢钢结构桁架不允许焊接、开孔作业,如何在钢桁架上将钢丝绳网可靠连接成为至关重要的环节。技术团队结合试验段施工时的总结和探索,自行设计制作了绑扎带专用连接件。要求绑扎带厂家按照我们提出的需求制作加工绑扎带,专用连接件与绑扎带接触位置做倒角处理,实现了柔性连接与刚性连接的完美过渡,既保证了对钢桁架的保护,又形成了可靠的连接固定点。为获取绑扎带连接件受力后的变化情况,我们利用汽车吊进行了横向、竖向拉力试验,记录力矩显示器数值和连接件的位移、倾斜变化,通过实验确定将连接件安装在钢桁架外侧三分之一范围内,此时绑扎带对连接件的作用力最大,连接件不易产生位移和倾斜。这些试验即验证了连接件的安全可靠性,同时也验证了其可操作性。根据设计要求在距地3米处使用Φ20mm的钢丝绳作为下杆件,技术团队又在专用连接件的基础上研发了丝杠式连接件,通过调节丝扣顺利解决了下杆件标高一致的问题。由于大部分垂直钢丝绳直接捆扎在钢桁架上,对于钢桁架四角涂层和钢丝绳的保护又是个需要解决的问题,既要起到保护作用又不能影响整体效果,技术人员设计了半圆管外侧焊接圆环、内侧加装橡胶垫的专用护角,专用护角小巧精致得到了设计单位的充分认可。他们还先后编制完成了汽车吊吊挂吊篮专项施工方案、座板式高空悬吊作业专项施工方案、钢筋网片LED光源安装作业指导书、质量验收标准等多项技术文件,为施工的正常进行提供了技术保障。在统筹考虑设备人员条件、材料供应周期、交叉作业安全和整体工期计划等多项因素后,为确保网幕图案不变形的难题,技术团队经过研究决定对施工区域从中间分为南北两个区域同时施工,这样安排一是为了避免一个队伍在施工过程中出现意外中途离场而导致工程搁置。二是为了在施工过程中如果出现了工作难题可以通过施工人员的交流互相经验借鉴来解决。三是为了后期网片的安装以及LED灯安装从中间向两侧的工作开展时为项目部提供不同的建设性意见。南队从南面向中间施工,北队由北面向中间施工,最终在区域中线会和。随着工程进度的不断往前推进,对施工区域的统计以及施工日志就要求有明确,清楚,详细的记录,为此技术人员经过CAD制图,对鸟巢西侧面施工区域进行了详细划分,以钢桁架的分块为基础,将区域分成了15个大区域,由北向南依次为第1—第15区,每个大区域的中心线独立确定,这种划分方式也为后期网片和LED灯条安装提供了基准点。在每个大区域里又依据鸟巢钢桁架形状分为不同的小区域,使进度计划以天为单位直接落实到各个小区域,进度的统计也更简便明了,不仅为之后的验收做了区域标记铺垫,也为钢丝网片和LED灯的安装解决了诸多技术难题。整个LED屏幕安装完毕后的调试、彩排过程中,技术人员还编制了各项保障方案,对可能的突发状况逐项编排应急预案,并制作了整个现场调试人员岗位位置图,使调试监测工作责任到人,施工人员岗位明晰。在APEC筹委会组织的三次彩排中,机运分公司对网幕运行项目严格定时间、定进度、定要求,各项工作环节明确,有方案、有措施、有责任人,严格按照实施方案落实各项工作。同时扫清工程推进中遇到的一切障碍,确保网幕演练整体运行万无一失。

首钢建设集团机运分公司在确保网幕工程项目成为“展现首钢品牌、打造精品力作”的目标的同时,对施工现场按照 “花园式”工程目标,划分为若干个责任区,实行挂牌制,项目定期进行检查,发现问题立即整改,在施工过程中,由于高空作业平台、100t汽车吊车压力太大,为防止对鸟巢地面构成损伤,施工中所有高空作业平台车下都铺设了竹胶板来防止压坏地面路石,所有吊车及消防车支腿下方铺设专用路基板作业,使受力面积达到每平米不超过2t的要求,防止破坏鸟巢地下室的承重结构。还制订了文明施工措施、环境保障措施,细到对设备突发漏油的预防与应急处理等细节,全体施工人员持之以恒地遵守规定,使施工现场环境始终保持整洁如初,在全国人民面前充分展现了首钢形象。

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11月10日晚,党和国家领导人习近平陪同出席APEC峰会的各国政要在国家游泳馆(水立方),一起观看了璀璨绚丽的焰火表演。伴随着姹紫嫣红的各色烟花在鸟巢上空绽放,国家体育场(鸟巢)的西侧面呈现出了一幅12000㎡的LED网幕视频,透过鸟巢钢桁架的不规则空隙,不时变幻出绿色森林、蓝色海洋、安塞腰鼓等图案,向来宾演示了一副奇幻的视觉盛宴。这幅创造了世界吉尼斯记录的超大型LED网幕的建设单位,正是首钢建设集团机运分公司。

该工程是首钢建设集团机运分公司继首都国庆60 周年联欢晚会焰火网幕工程后,承担的又一项艰巨而光荣的政治工程。鸟巢LED网幕项目是将LED光源安装于鸟巢西侧外柱内壁的巨幅钢丝网幕之上。整个网幕依附鸟巢西侧立面,呈弧形曲面,最高点距地面57.725m,最低点距地面3m,长度约230m(弧线长度)。最终形成在鸟巢内部的一幅巨幅视频透过鸟巢钢桁架形成的不规则空隙向外演示的奇幻效果。与以往工程不同的是,这项工程一无图纸,二无可借鉴的经验和资料,最重要的是绝对不能使用焊接、开孔等破坏鸟巢主体结构的施工方法,更是加大了施工方案制定及实施的难度。机运分公司自7月中旬承担该项工程以来,以高度的政治责任心和使命感,按照“明确使命,确保成功;团结协作,各负其责;超前准备,不容有失”的总要求,以时不我待、只争朝夕的精神,在最短的时间里组建项目指挥部,明确各部门责任,编制施工方案和运行计划,并多次召开动员会,使公司上下迅速达成“施工安全万无一失,施工质量万无一失,后勤保障万无一失,监督管理万无一失”的施工目标,各项工作自觉加压、精心组织、全面协调、周密安排。加大各项细节工作的推进力度,层层分解,任务落实到人。多次研究修改施工技术方案,充分整合最优秀的人力、物力资源组织施工,施工过程中注重每一个施工环节、做好每一个细节,以百分百的质量确保工程的安全可靠,经过117天不懈努力,终于为APEC峰会再添一项精品工程。

万事开头难,由于对鸟巢外部结构资料非常欠缺,在资源及其匮乏、时间及其紧迫的情况下,机运分公司组织技术人员通过照相、测量、搜集、手绘等方式,在最短的时间内绘制出了鸟巢西侧外部不规则钢结构外观资料图纸,为确定工程施工方案赢得了时间。技术人员经过多个不眠之夜的讨论研究,反复修改,鉴于在不能对鸟巢原结构钢桁架上施焊、开孔的前提下,最终形成了采用绑扎带通过捆绑的方式,将钢丝绳网挂在鸟巢外柱内侧之上并进行适度张紧,使其保持稳定,继而安装钢丝网片,再在钢丝网片上悬挂LED光源的施工方案。但是由于整个网面呈异形曲面,尺寸巨大,施工中视钢桁架与网幕网格的位置、斜度关系,需要采用多种方式分别进行捆绑、张拉、连接、紧固等操作。因操作点位繁多,还需依据钢桁架的不规则走向进行分块,施工难度极大。为了确保工程质量,专业人员对全国几十家材料供应商的产品进行了比对,到制造厂考察,进行拉力、防火等专项试验,又通过在鸟巢西侧面的北部区域进行10m高20m长的LED屏幕的实地实验,才最终确定了施工材料的选用。

该工程需要投入工程管理及施工人员80余人,投入直臂高空作业车、剪刀式高空作业车及100T汽车吊等工程机械18台套。要确保8月10日前达到进场施工条件,9月15日完成钢丝绳网安装,10月21日完成钢丝网片安装,10月24日达到网幕调试条件的工期节点目标。鉴于该工程的施工难度和紧迫工期,首钢建设集团机运分公司成立了以经理为指挥的现场指挥部,统筹组织、合理安排项目的总体进度,多方协调各方关系,确保施工生产顺利进行。公司各部室的负责人也主动“降级”到项目部,帮助项目部一起完成各项工作。公司人力部针对部分施工人员进场前暂不具备高空作业资格证的情况,第一时间联系培训考试机构,对高空作业平台操作手展开培训,满足了每名高空作业人员具备高空作业资格证的要求;设备部门为解决鸟巢项目高空安装的难题,先后联系了国内外20余家高空作业平台车的生产厂家为鸟巢租赁设备,先后将国内6台最高的43米高空作业平台车租赁到鸟巢项目使用,又从厂家租赁了刚刚下线的28米和32米高空作业平台车各1台,解决了高空安装难题,另外租赁4台剪刀车解决低空钢丝网安装。针对43米线以上安装设备不足的难题,经过多次研讨,最终确定使用4台100吨汽车吊吊装定制的2米吊篮进行安装,达到了仅300米长、30米宽的区域就投入18台各式高空作业设备的要求。材料人员根据项目的施工技术要求,多方寻找材料供应商,按照施工方案的要求与厂家沟通进行产品定制,同时在施工过程中根据方案的不断改型,及时保证了材料物资的供应,确保了工程按计划进度进行;工程技术部门一直不断深化细化施工组织设计,为了满足施工要求,又编制了多个切实可行的专项施工方案,并对鸟巢项目的15个区域进行测量放线,每个区域的中心线及时准确提供给施工人员,为鸟巢项目提供了坚实的技术支持,技术人员还通过试验不断找寻专业、可靠、适用、使用方便的连接固定材料和安装工具。并经过多次改进,先后研制了钢丝绳十字卡子、钢丝绳绑扎固定连接件、钢丝绳护角等施工专用备件;安全部门针对施工期间鸟巢大型商务活动、体育赛事较多,而且每天还有数万名游客游览参观的压力,通过现场安放护栏、警示牌、安全标语、设置人员值岗等手段,保证了随时对游人的疏导。每日落实施工前的安全教育、施工交底工作,及时纠正施工过程中的违规违章现象,及时检查现场施工用电、机具及各种安全防护设施完整有效,确保了施工过程中安全“万无一失”;公司后勤部门也在确保施工人员每日就餐、通勤无误的基础上,随时满足现场的各项需求。由于网幕工程运行的特殊性和艰巨性,施工人员要经常加班加点,自7月中旬进场到11月10日,没有一个人休息过双休日、节假日,可职工们毫无怨言,都是埋头苦干。他们把能参与这样的工程,为国家尽一份职责而感到自豪,真真正正的用心去干,注重每一个环节、做好每一个细节,以百分百的质量确保工程的安全可靠。在LED灯条安装施工阶段,由于灯条无法满足供货需求,有可能致使工期延误。针对这种情况,职工们主动要求在南北两区增加夜班,灯条随时到货随时安装,在保证施工安全的情况下连夜赶工,确保了工期不被延误。正是公司上下同欲,团结一心,将第一时间解决问题作为工作准则,使网幕施工整体有序开展。

由于网幕工程运行的特殊性,机运分公司技术团队在面对没有图纸、没有国家或行业标准规范可以参照的情况下,以高度的责任感、使命感创造性开展工作。自主研发,攻克一道道难题,为项目的顺利实施提供了坚强的技术保障。项目施工组织设计的编制凝聚了机运公司技术团队的智慧和付出。安装最高处57.725米,使用什么方式将操作人员运送到作业高度,并且要绝对保证安全。技术团队展开讨论研究多种方式,考虑了高空作业平台车、汽车吊吊挂吊篮、消防登高平台车、搭设脚手架、安装吊篮、座板式高空悬吊作业等多个办法,经过实地及对设备的调研、反复论证最终方案确定40米以下安装以高空作业平台车为主,40米以上使用汽车吊吊挂吊篮和消防登高平台车配合的方式。实践证明我们的方法是可行的、高效的。由于鸟巢钢结构桁架不允许焊接、开孔作业,如何在钢桁架上将钢丝绳网可靠连接成为至关重要的环节。技术团队结合试验段施工时的总结和探索,自行设计制作了绑扎带专用连接件。要求绑扎带厂家按照我们提出的需求制作加工绑扎带,专用连接件与绑扎带接触位置做倒角处理,实现了柔性连接与刚性连接的完美过渡,既保证了对钢桁架的保护,又形成了可靠的连接固定点。为获取绑扎带连接件受力后的变化情况,我们利用汽车吊进行了横向、竖向拉力试验,记录力矩显示器数值和连接件的位移、倾斜变化,通过实验确定将连接件安装在钢桁架外侧三分之一范围内,此时绑扎带对连接件的作用力最大,连接件不易产生位移和倾斜。这些试验即验证了连接件的安全可靠性,同时也验证了其可操作性。根据设计要求在距地3米处使用Φ20mm的钢丝绳作为下杆件,技术团队又在专用连接件的基础上研发了丝杠式连接件,通过调节丝扣顺利解决了下杆件标高一致的问题。由于大部分垂直钢丝绳直接捆扎在钢桁架上,对于钢桁架四角涂层和钢丝绳的保护又是个需要解决的问题,既要起到保护作用又不能影响整体效果,技术人员设计了半圆管外侧焊接圆环、内侧加装橡胶垫的专用护角,专用护角小巧精致得到了设计单位的充分认可。他们还先后编制完成了汽车吊吊挂吊篮专项施工方案、座板式高空悬吊作业专项施工方案、钢筋网片LED光源安装作业指导书、质量验收标准等多项技术文件,为施工的正常进行提供了技术保障。在统筹考虑设备人员条件、材料供应周期、交叉作业安全和整体工期计划等多项因素后,为确保网幕图案不变形的难题,技术团队经过研究决定对施工区域从中间分为南北两个区域同时施工,这样安排一是为了避免一个队伍在施工过程中出现意外中途离场而导致工程搁置。二是为了在施工过程中如果出现了工作难题可以通过施工人员的交流互相经验借鉴来解决。三是为了后期网片的安装以及LED灯安装从中间向两侧的工作开展时为项目部提供不同的建设性意见。南队从南面向中间施工,北队由北面向中间施工,最终在区域中线会和。随着工程进度的不断往前推进,对施工区域的统计以及施工日志就要求有明确,清楚,详细的记录,为此技术人员经过CAD制图,对鸟巢西侧面施工区域进行了详细划分,以钢桁架的分块为基础,将区域分成了15个大区域,由北向南依次为第1—第15区,每个大区域的中心线独立确定,这种划分方式也为后期网片和LED灯条安装提供了基准点。在每个大区域里又依据鸟巢钢桁架形状分为不同的小区域,使进度计划以天为单位直接落实到各个小区域,进度的统计也更简便明了,不仅为之后的验收做了区域标记铺垫,也为钢丝网片和LED灯的安装解决了诸多技术难题。整个LED屏幕安装完毕后的调试、彩排过程中,技术人员还编制了各项保障方案,对可能的突发状况逐项编排应急预案,并制作了整个现场调试人员岗位位置图,使调试监测工作责任到人,施工人员岗位明晰。在APEC筹委会组织的三次彩排中,机运分公司对网幕运行项目严格定时间、定进度、定要求,各项工作环节明确,有方案、有措施、有责任人,严格按照实施方案落实各项工作。同时扫清工程推进中遇到的一切障碍,确保网幕演练整体运行万无一失。

首钢建设集团机运分公司在确保网幕工程项目成为“展现首钢品牌、打造精品力作”的目标的同时,对施工现场按照 “花园式”工程目标,划分为若干个责任区,实行挂牌制,项目定期进行检查,发现问题立即整改,在施工过程中,由于高空作业平台、100t汽车吊车压力太大,为防止对鸟巢地面构成损伤,施工中所有高空作业平台车下都铺设了竹胶板来防止压坏地面路石,所有吊车及消防车支腿下方铺设专用路基板作业,使受力面积达到每平米不超过2t的要求,防止破坏鸟巢地下室的承重结构。还制订了文明施工措施、环境保障措施,细到对设备突发漏油的预防与应急处理等细节,全体施工人员持之以恒地遵守规定,使施工现场环境始终保持整洁如初,在全国人民面前充分展现了首钢形象。