北京大兴国际机场工程策划

目录工程概况1工程质量控制2目

录CONTENTS成果展示4智慧建造301工程概况北京大兴国际机场首都的重大标志性工程国家发展一个新的动力源国家“十二五”、“十三五”规划的重点工程京津冀协同发展战略中交通先行、民航率先突破的重大建设项目2017年2月23日，习近平总书记亲临现场指示：要创造一种世界先进水平，既展示国际水准，也同时为我们国家基础建设继续创造一个样板2019年9月25日，习近平总书记亲临现场，宣布机场正式投运。“大兴国际机场体现了中国人民的雄心壮志和世界眼光、战略眼光，体现了民族精神和现代化水平的大国工匠风范“。工程概况北京大兴国际机场引领世界机场建设 打造全球空港标杆精品工程、样板工程、平安工程、廉洁工程世界最大的单体航站楼工程世界最大的单体减隔震建筑世界最大的隔震层上的钢结构工程世界首座实现高铁下穿的机场航站楼世界首座双层出发双层到达、实现便捷“双进双出”的航站楼英国《卫报》：“新世界七大奇迹”之首工程概况北京新机场位于北京市大兴区榆垡镇、礼贤镇与廊坊市广阳区交界处。天安门正南46公里，距北京城市副中心51公里，距首都机场67公里，距雄安新区55公里，形成环首都1小时交通圈。距离天津市中心81公里，距离廊坊市中心26公里。工程概况-地理位置航站区工程分为四个标段：一标段：核心区基坑工程二标段：核心区工程三标段：指廊工程四标段：停车楼及综合服务楼其中一、二标段由我司施工实行大总包管理：基坑工程、主体结构、钢结构、非公共区装修、公共区精装修、屋面幕墙、机电安装、高架桥、消防工程、楼控工程、室外工程等均由总包完成工程概况-标段划分项目单位名称工程名称北京新机场旅客航站楼及综合换乘中心（核心区）建设单位北京新机场建设指挥部设计单位北京市建筑设计研究院有限公司勘察单位北京市地质工程勘察院监理单位北京华城建设监理有限责任公司监督单位北京市建设工程安全质量监督总站施工总承包单位北京城建集团有限责任公司新机场航站楼核心区工程建筑面积53.32万平方米，地下2层，地上局部5层，建筑高度50.9m，中央采光顶高度48.5m，基坑最深30.5m。航站楼核心区B2层为轨道区，共有5条轨道线，B1层主要为出港旅客提供换乘轨道交通的换乘空间，F1-F5层为出港的功能区，包括迎客大厅、办票、安检、边防、行李提取、候机等功能区域。工程概况-核心区简介工程采用钻孔灌注桩后压浆工艺，基础为桩筏式基础。桩径1000mm和800mm。主体结构为现浇钢筋混凝土框架结构，局部为型钢混凝土结构，屋面及其支撑系统为钢结构，屋面为金属屋面，外立面为玻璃幕墙。

工程概况-核心区简介D=1200m，R=600m航站楼构型：集中式布局民航快速发展的需求，再次挑战航站楼容量和规模的上限。北京新机场采用了五指廊中心放射的航站楼构型，可接驳了79个近机位。这种构型最大的特点：指廊短、空侧延展面大，在拥有更多近机位的同时，做到旅客安检后从航站楼中心到最远端登机口仅需步行约600米，最长时间不到8分钟，效率优于世界其他同等规模机场。工程概况-设计构型北京新机场航站楼是一个功能复合、连接紧密、高度整合的交通枢纽建筑综合体，多项指标在国内首屈一指。近机位米飞机停靠周长6个F类机位

如空客380 25个E类机位

如空客340、波音74758个C类机位

如空客320、波音737停靠数量庞大的飞机所需的航站楼停靠边长度达到4000米，相当于沿长安街从东单到西单的距离。工程概况-设计构型0换乘

轨道交通线路下穿航站楼，站台直接设置于航站楼正下方，旅客可以通过站厅内的大容量扶梯直接提升至航站楼的出港大厅。地下轨道交通规模相当于一个北京站。工程概况-核心区简介节能率超过70%的能源方案高品质的室内环境PM2.5净化装置室内CO2监测与新风联动分层空调辐射供冷供暖完善的自动控制与管理系统通过自动控制提高运行效率智能调光控制智能楼宇集成管理系统的应用节水一级节水器具场地雨水及径流控制非传统水源利用率达到38.67%控制管网漏损率通过结构优化节省建材基础方案优化结构体系及构件优化航站楼中央区隔震设计新型铝结构应用可再循环材料利用材料优化节能漫反射屋面大吊顶节约照明电能增加自然采光照明方案优化投光灯照射减少灯具使用量，T3两万盏灯，大兴机场四千多盏工程概况-绿色机场工程获评国家绿色建筑“三星级”和节能建筑“3A级”双认证，为我国首个节能建筑3A级项目。获得住房城乡建设部绿色施工科技示范工程、北京市建筑业绿色施工推广项目等荣誉。工程概况-绿色机场大兴机场“智慧机场”广泛应用了新科技、新技术、新产品，全面实现了数据共享和多方协同，搭建了成熟、稳定、灵活、可扩展的信息系统技术架构。业务领域深入到运行、安全、服务、交通、商业、货运、经营管理等全业务领域。“智慧机场”建设行李系统工程安检系统工程旅客登机桥工程飞机空调工程飞机静变电源工程智能服务人脸识别行李追踪导航服务5G查询机器人RFID射频行李追踪：实现100%旅客行李全流程跟踪管理，通过机场APP即可随时查询行李行踪自助安检通道：人脸识别大兴机场APP小程序呼叫中心自助综合服务终端虚拟机器人智能机器人在线预定机场商品餐饮服务数字化人脸识别全流程无纸化工程概况-智慧机场独特五指廊中心放射构型，犹如凤凰展翅内部采用C型格构柱支撑，形成了独特的采光屋面和大跨度的结构空间

轨道交通一体化，高铁高速穿过，采用减隔震技术超大结构平面超长超宽，混凝土楼板不设缝，是国内最大的单块混凝土楼板，可将鸟巢置于其上屋面面积18万平方米，最大跨度180m，最大悬挑47m，核心区无柱空间可以完整容纳水立方众多10832根工程桩1238套隔震支座钢管用量63450根，焊接球节点12300个

4万余块面层铜色金属装饰板

4609块中空夹胶玻璃和4466块铝板12万块漫反射吊顶板···········复杂

双曲造型屋面、吊顶无标准构件、无标准单元航站楼主体混凝土结构无标准层，安装工况复杂航站楼核心区钢结构安装高度不等，最大

51m，落差27m紧迫根据工程总体部署，航站楼总体施工工期仅1200日历天0102030405工程概况-工程特点1、总体创优目标：誓夺“中国建筑工程鲁班奖”2、过程创优目标：确保获得北京市“结构长城杯金质奖”、“建筑长城杯金质奖”。确保获得“中国钢结构金奖”、“中国钢结构金奖年度杰出大奖”。3、科技创新目标：确保获得QC成果奖项，并获得“北京城建集团科技进步”、“全国建筑业新技术应用示范工程”、“中国土木工程詹天佑大奖”、“北京市科技进步奖”、争创“国家科技进步奖”。4、过程质量控制目标检验批、分项工程一次报验通过率100%；分部工程质量一次性验收合格，观感质量好；单位工程质量一次性验收合格，观感质量综合评价好。工程概况-创优目标02工程质量控制工程概况-工程难点一、基础工程地层复杂多变超大规模基坑：面积达16万m2，最大尺寸565m×437m，深槽轨道区尺寸达437m×280m开挖深度：开挖深度20.95m，局部最深30.5m地层土质复杂：地下土层复杂多变，广泛分布超厚泥炭质土层多层地下水分布：开挖深度范围内富含多层地下水：上层滞水(一)、层间潜水(二)、承压水(三)工程量大：土方量约260万m³，基础桩10784根，预应力锚杆约7.4万延米，降水井300多眼土方、降水、基础桩施工组织难度大。超大复杂基础工程高效精细化施工技术创新技术动态高效施工组织将深槽轨道区划分为9个施工区段，同时组织30多台旋挖钻机同时施工，配套的吊装机械、混凝土罐车等超过100辆，有效的进行现场组织、保证材料运输。以BIM技术+信息技术为核心建立了一套适用于桩基施工的精细化管理系统。现场平面布置旋挖钻机分组作业BIM建模分析(1)大规模多机械环境下桩位快速动态测量控制技术GNSS快速动态RTK（Real

-

time

kinematic）单基站卫星测量技术采用载波相位观测值，

RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到测量高精度要求。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足2秒钟。差分接收机修正值差分发射机GPS卫星V地心o春分点轨道Ω

W赤道升交点xiyZNA 近地点s

卫星GNSS地心坐标系和RTK作业原理图创新技术测站间无需通视，点位选择灵活，可均匀布网，一次布设到位，大大提高点位的利用率。集成化、自动化程度高，操作简便，测量操作人员大大减少。不受天气、白天、黑夜等影响，可全天候作业。可消除误差积累，精度均匀，相对精度高。采用多星信号跟踪和专有栅栏天线技术等，抗干扰能力强，容错率高、操作稳定。首级控制网设计布置图创新技术(2)

聚合物泥浆护壁高效成孔技术两次钻孔灌注桩试桩试验，第一次试桩试验采用膨润土泥浆护壁，第二次采用丙烯青聚合物泥浆护壁。聚合物泥浆试桩在缩短总耗时的情况下，保证了极限承载力，而且降低了最大沉降量。按照正常工艺旋挖成孔至孔底约1m（旋挖钻机剩余1-2钻）停止旋挖成孔将桩孔内的泥浆静置45分钟，使泥浆内絮结的泥沙快速沉淀，期间桩基进行下根桩成孔桩孔泥沙静置后再挖至设计孔底标高。1、测量定位2、护筒埋设3、浆液配置4、泥浆池配置5、旋挖钻进成孔6、清孔、测沉渣7、下放钢筋笼创新技术(3)

静载检测桩头加固与桩身一体化施工技术静载检测加固的钢帽为焊接而成的钢板筒，钢板材质为Q235，厚度为10mm。钢帽与绑扎好的钢筋笼焊接。在钢筋笼外周的四等分点使用附加钢筋将钢帽与钢筋笼主筋焊接，上口、中间、下口焊接3道，整个桩帽共12个焊接加固点；桩帽加固范围内要按照桩顶加密区安装箍筋，桩的桩帽下口高出桩顶设计标高100mm，便于后续的桩头处理，具体详见下图。桩头加固方案图桩头加固模型图创新技术1、钢筋笼加工2、桩头加固一体化施工3、钢筋笼吊装4、桩头剔凿5、静载检测工程概况-工程难点二、层间隔震体系构造复杂、位移大抗震设防要求严苛：大型交通枢纽，位于多震区高铁下穿航站楼：高速下穿航站楼不减速，列车激振明显大直径隔震支座：超大面积使用1200-1500mm大直径隔震支座隔震构造体系：地面、隔墙体、吊顶、机电，需构建成套隔震构造体系，最大位移量达600mm隔震构造节点复杂，施工难度大，属国内首创，无可借鉴经验。采用先进的层间隔震技术，整个航站楼托在1238个橡胶隔震垫上，可显著降低高铁快速通过产生的振动影响，同时可调控混凝土收缩，在相同的安全保障等级下，可将抗震设防烈度降低1度,节约建设资金2亿元。超大平面层间隔震综合技术机电系统为满足结构隔震位移，流体管道采用“隔震补偿单元”标准体系，防雷与接地系统采用欧姆环隔震层跨接施工技术，解决了机电管线在垂直和水平空间上的大位移量隔震补偿要求。创新技术北京新机场航站楼隔震支座分布图滑移隔震橡胶支座黏滞阻尼器普通、铅芯隔震橡胶支座创新技术(1)

隔震结构关键技术研发了一套高效的大直径、大变形隔震支座（隔震橡胶支座直径达1500mm，镜面滑板隔震支座达3000mm）及其制造、安装、更换技术。创新技术分步施工多次校核，确保精度“支座滑移+支座双机抬吊”解决超大直径支座安装问题创新技术(2)

层间隔震建筑构造技术层间隔震支座3小时防火构造：发明了隔震支座“防火砖+防火帘+锥形钢板”防火构造体系隔震支座柔性防火包封构造连接钢圈安装防火砖安装防火软帘安装安装完成创新技术(2)

层间隔震建筑构造技术地面隔震构造：隔震区与相邻非隔震区设置地面构造核心区与指廊间隔震缝构造F1层与B1层外墙间隔震沟构造下挂楼梯/电梯结构装饰盖板限位调向楔形板地下一层结构限位滑移装置构造创新技术(2)

层间隔震建筑构造技术建筑隔墙构造：B1层隔墙与±0.000结构需要有适应变形和防火的要求：在隔震支座锥形板上口位置墙体断开；上部悬挂轻钢龙骨隔墙；下部隔墙与下挂墙之间设缝20mm，采用岩棉封堵。20mm隔震缝二次结构砌筑隔墙轻钢龙骨下挂隔墙创新技术(2)

层间隔震建筑构造技术幕墙变形构造立面玻璃幕墙伸缩缝位于航站楼核心区（隔震区）与指廊（非隔震区）的立面玻璃幕墙交界部位立面玻璃幕墙伸缩缝三维效果图立面玻璃幕墙伸缩缝节点图创新技术(2)

层间隔震建筑构造技术吊顶变形构造跨越隔震沟吊顶构造断开，但视觉连续屋面大吊顶构造断开，保证变形要求跨越隔震沟吊顶构造屋面大吊顶构造跨越隔震沟吊顶构造墙柱处隔震吊顶构造创新技术(2)

层间隔震建筑构造技术金属屋面变形构造金属屋面伸缩缝位于航站楼核心区与指廊金属屋面交界部位。条形天窗伸缩缝位于航站楼核心区与指廊的条形天窗交界部位。金属屋面伸缩缝节点图条形天窗伸缩缝节点图创新技术(3)

机电补偿变形体系隔震补偿单元---流体管道纵向补偿金属软管+角向补偿器大拉杆补偿器+角向补偿器橡胶软管补偿采暖水、空调水等；工作压力：P≦2.5MPa最优适用管径：DN≦80；

最优适用管径：100≤DN≤300；采暖水、空调水等；工作压力：P≦2.5MPa最优适用管径：40≤DN≤300；适用系统：给水、热水、雨水、消防水、

适用系统：给水、热水、雨水、消防水、适用系统：雨水、排水等；工作压力：P≦1.6MPa创新技术(3)

机电补偿变形体系隔震补偿单元---流体管道横向补偿三铰链补偿组合橡胶软管补偿PVC伸缩管补偿最优适用管径：40≦DN≦300；适用系统：给水、热水、雨水、消防水、采暖、空调水等；工作压力：P≦2.5MPa最优适用管径：40≦DN≦300；适用系统：雨水、排水等；工作压力：P≦1.6MPa最优适用管径：50≦DN≦300；适用系统：雨水、排水等；工作压力：P≦0.1MPa创新技术三铰链补偿组合PVC伸缩管补偿创新技术(3)

机电补偿变形体系隔震补偿单元---风管补偿技术隔震划分：风管纵向补偿和风管横向补偿。补偿产品：采用专利产品风管补偿器，由硅钛合成软接、法兰、伸缩杆、万向球组成。主要参数：风管管径、位移量、风速、风压等特征。位移补偿量：按需制作，补偿量为产品长度50%，单套补偿量≦600mm，单套产品长度≦1200mm。风管补偿器风管纵向补偿风管横向补偿创新技术(3)

机电补偿变形体系隔震补偿单元---隔震支座防雷跨接设计与施工技术采用扁钢欧姆环跨接，既保证防雷引下线电气导通，又满足层间隔震体系建筑电气最大位移要求隔震支座防雷跨接示意图隔震支座防雷跨接现场照片隔震补偿单元---电气管线位移补偿构造技术电气线缆位移补偿构造技术：桥架连接箱柜时不紧固连接，在临近水平桥架处固定，电缆在箱柜上方的桥架内预留大于500mm水平位移裕量，用扎带固定在横担上。桥架与箱柜连接做法安装示意图工程概况-工程难点三、混凝土结构超大平面、转换结构复杂多样超长超宽超大平面：面积16万平方米（565米×437米）整体不设缝：受地上钢结构柱脚水平推力影响，无法设置结构缝，混凝土板施工由结构后浇带分为

11

个区转换结构复杂多样：劲性结构分布众多，形式多样，节点复杂，用钢量近

10000

t，梁截面最大达

2600

mm

×

2500

mm超长结构裂缝控制难度大，超大平面中心区物料运输等施工组织困难。超大平面混凝土结构施工关键技术创新技术(1)超大平面混凝土结构裂缝控制综合技术合理设置结构后浇带，设置间距150m一道，宽度4~6m采用施工后浇带，设置间距为40m，宽度1m配置抗裂钢筋与预应力筋，有效防止楼板、地下外墙的温度应力裂缝使用纤维与补偿收缩混凝土，抵抗收缩时产生的拉应力布设诱导缝，大大降低内部裂缝的几率创新技术(2)

超大平面结构物料运输系统栈桥塔吊联合运输平面布置27台塔吊，实现结构面积全覆盖，塔吊分区独立使用不交叉塔吊（1-8#）接受喂料栈桥塔吊联合运输防碰撞系统无线遥控双向轨道变轨道岔在结构南区、北区分别设置总长度1100m的两座钢栈桥，自主研发大吨位“小火车”运输材料。通过钢栈桥解决超大平面混凝土结构施工水平运输难题，效率提高4倍。创新技术(2)

超大平面结构物料运输系统创新设置两座东西向栈桥作为材料输运通道，栈桥铺设双向钢轨，布置16台遥控轨道运输车创新技术(3)

超大截面复杂劲性结构施工技术设计快速机械连接节点，用于劲性梁上下部20-36根32mm的钢筋连接解决了多向非正交梁柱节点钢筋多向多层排布及密集交叉连接难题快速机械连接节点构造现场节点连接创新技术(4)

超大平面混凝土结构施工变形控制技术工程首层楼板下设有隔震层，屋盖支撑结构落于隔震层上部结构，支撑点分布跨越结构后浇带，需要在钢结构施工前完成结构后浇带施工，形成混凝土整体结构，承受屋盖支撑推力。工程施工过程中，隔震支座的变形需要控制在50mm以内，需要通过调节后浇带封闭控制混凝土结构施工过程的变形。后浇带封闭要满足变形控制需求的前提下及早完成，以尽早转入屋盖结构施工。创新技术简化温度场分布，完成工程结构的合理分区结构分区包括阳光直射（S）、室内（M）、部分阳光直射（N）、过渡区（P）不同方位分区包括东侧过渡区（P-E）、西侧过渡区（P-W）B1层简化分区F1层简化分区F2层简化分区创新技术结构日照温度场研究建立超大平面混凝土结构温度场分布模型,进行温度场现场实测研究,进行影响施工期间混凝土结构变形的关键因素的甄别S区温度变化 M区温度变化 N-W区温度变化 B区温度变化 N-E区温度变化基于4种不同封闭顺序及3种封闭进度，构建多个后浇带封闭时序方案，根据不同方案的支座最大位移计算，进行影响因素分析。研究表明：结构后浇带封闭施工的环境温度及其施工持续时间是超大平面混凝土结构施工变形的主要因素。形成了结构后浇带封闭的环境温度阈值及其施工持续时间分析方法。工程概况-工程难点四、不规则自由曲面复杂空间结构超长超宽超大平面：投影面积18万平方米（568米×455米）体量大构件多：屋盖2.7万吨，钢管63450根，焊接球节点12300个曲面造型独特高差起伏大：由不规则自由曲面组合而成，位形控制难度大、拼装精度要求高支撑体系简洁：主要由8个C型支撑、12个支撑筒等组成，中心部位形成180米直径的无柱空间空间网格钢结构位形控制难度大，全焊接节点高空定位精度要求高，下方混凝土结构错层布置，安装工况复杂，施工难度大。超大平面复杂空间曲面钢网格结构屋盖施工技术屋面钢结构施工采取“分区安装、分区卸载、变形协调、总体合拢”的技术方案。仅用3个月完成了18万㎡的钢屋盖施工，共进行26次单元分块提升、13块单元原位拼装、31次小合龙、7次卸载、1次大合龙，整体合龙长度达2570米，合龙对接口数量1836个，提升和合龙精度控制在1mm以内。创新技术创新技术1、超大平面钢屋盖施工位形控制与变形协调技术

提出综合施工控制技术 实现步步控制（1）传统精细测量

与

新测量技术结合

[全局]三维激光扫描测量技术→[节点]位移监测技术

[全局]无人机施工监控技术→[构件]无线应变监测技术（2）满足“实时性”要求、达到“高精度”标准

监测数据对接BIM实时显示平台

重要施工步骤监测数据互校（3）从分块、到分区、到整体、安装精度步步控制

重要施工步骤步步验证，误差设限

提出了复杂空间网格结构的施工设计方法屋盖分区独立卸载后边界合拢线精准对接施工设计（1）建立Midas-ANSYS多尺度模型，完成预起拱分析

利用主体结构施工卸载完成后变形值反向计算模型节点Z向起拱（2）生成预起拱模型，进行构件加工设计与安装设计

按照起拱模型进行深化设计、完成杆件下料

获取各施工步节点定位坐标、完成杆件安装节点坐标(结构施工控制指导思想)位形控制施工监控杆件应力鼓形球节点安装定位发明三维扫描卸载位移深化设计(结构施工设计核心状态参数)预起

拱杆件下料节点定位变形协调Midas空间变形分析ANSYS温度场施工步分析创新技术提出基于地理气象模型并考虑遮挡的网架施工温度场分析方法地理气象信息温度场模型晴空太阳辐射模/日气温模型热对流模型/长波辐射交换与施工监测数据相互验证构件遮挡效应及辐射量计算采用包围盒计算构件遮挡辐射量由有效辐射面积计算施工过程温度效应累积显著夏至日的最高有效温度发生于15时考虑日照遮挡使典型构件温度峰值降低约为9%，遮挡效应不可忽略现场施工全面考虑温度效应全面实施温度监测，严格控制合拢温度定量分析球型支座焊接热影响温度场模型杆件遮挡计算原理温度场与温度效应分析典型结果创新技术焊接球C监型测柱点关位键布杆置件图监示测点-位应力变化曲线 屋盖周围观测站三维激光扫描提变升形对结接果过测程杆监温测度无人机三维重建密集点云S1000+八旋翼无人机无人机航拍效果说明无人机倾斜摄影飞行轨迹预设无人机试拍清晰度集成创新了

新技术与传统方法相结合的综合施工监测技术[全局]

三维激光扫描测量技术

→[全局]

无人机施工监控技术

→[节点]

位移监测技术[构件]

无线应变监测技术步骤一：提升一区、提升二区在二层楼面拼装，提升一区准备提升步骤二：提升一区单独提升至提升二区对接高度，并与提升二区补杆对接步骤三：提升一、二区一同提升至提升三、四区对接高度，并对接完成步骤四：四个区一同提升至屋盖设计标高2、自由曲面空间网格钢结构分块累积提升技术分块多次累积提升、分区多次小合拢、最终完成整体安装解决了屋盖下方混凝土结构错层布置等钢结构安装技术难题，降低拼装胎架高度和难度，提高拼装效率，保证施工质量和安全创新技术3、大角度高落差倾斜空间网格钢结构旋转提升技术高落差的提升分块楼面“平躺拼装”后，在空中完成多次翻转，调整姿态、提升到位降低拼装胎架高度和难度，提高拼装效率，保证施工质量和安全提升单元空中旋转调整姿态，端头旋转提升，达到设计形态提升到位旋转提升单元脱胎，进行试提升提升单元正式提升步骤

1步骤

3步骤

2步骤

4创新技术创新技术4、巨型格构复杂C型柱加工制作与免支撑安装技术提出基于数字化虚拟预拼装的巨型格构复杂C型柱加工制作技术使用数字化模型加工技术实现弯弧构件的高精度加工→保障单元加工精度利用高精度实体扫描生成的数字模型完成虚拟预拼装→保障整体拼装精度第一段安装完成C形支撑预拼装合模精度检验管桁架之间杆件嵌补管桁架吊装创新技术优化设计吊装分段划分重心模拟与安装顺序设计根据电脑三维仿真模拟确定结构重心，对每一次吊装安装后的柱重心变化进行模拟、确定结构的安装顺序以达到免支撑安装的目的免支撑安装过程示意-C2/C2反免支撑安装过程示意-C1/C1反提出巨型格构复杂C型柱免支撑安装技术采用数字模型模拟完成弯弧构件分段，实现安装精度与效率的统一利用结构自平衡原理进行安装，安装每一步均考虑了整体结构的重心位置5、钢构件精细加工、安装与数字化管理技术发展并应用了

激光扫描逆成像预拼装技术利用精度为0.085毫米工业级三维激光扫描仪生成扫描模型将扫描模型与理论模型进行对比分析，仿真模拟预拼装过程针对大兴国际机场繁多复杂大构件情况，实现数字化预拼装创新技术构件拟合拍照定位实体采集构件制作虚拟预拼数据分析实践了厚板钢结构机器人焊接技术应用对象：部分厚板及焊接球管相贯节点、C形柱节点应用效果：提高焊接质量及焊接效率，降低焊接工人劳动强度焊接机器人操作过程焊缝成型外观K

形坡口立焊接头单V

形坡口横焊接头移动式焊接机器人系统组成创新技术通过二维码实现物联网与BIM技术结合，落实关联管理流程研发并应用了数字化管理平台开发“BIM+项目管理平台”实现系统云平台管理可视化避免构件的管理混乱和安装错误全局掌控钢结构安装进度系统云平台可视化显示管理平台关

联

管

理

流

程构件二维码标签示例物联网与BIM技术的结合创新技术实现繁多构件施工全过程数字化管理，显著提升了施工管理效率实现了物联网与BIM模型关联开发BIM信息化平台PC端与手机APP端可查看授权范围内项目信息和三维实时进度模型，实现协同工作M端模首型界）面BIM可视智化慧进管项度理目管云实理平时（台进实PC度时端统动、计态ABPIP移动端应用及物流看板信息创新技术工程概况-工程难点五、连续流畅的不规则双曲面造型屋面、吊顶双曲造型：屋面、吊顶以C型柱为中心呈发散形布设，纹理与钢结构呼应，皆为双曲面造型，板块单元形状不规则如意祥云：连续流畅的不规则双曲面造型，通过C形柱及落地柱下卷，与地面相接面积大、板块多：18万平方米金属屋面由4万余块面层铜色金属装饰板组合而成；2.75万平方米采光顶由8个C型采光顶、6条条形采光顶、1个中央采光顶组成，共计使用8238块玻璃；18.6万平方米屋盖下吊顶由12万块漫反射吊顶板组成构造复杂：屋面系统包含13道构造层抗风性能高：最高风速可达50m/s曲面形态吊顶的节点构造、板块排布、加工安装控制难度大。高性能抗风揭的屋面构造复杂，防水效果及排水组织设计难度大。利用遗传算法使C型采光顶分布点接近连续曲线。通过曲线斜率均匀的变化，使分布点间距变化均匀连续，消除突变现象。形成既有明确弯曲趋势又变化均匀的基础网格。利用遗传算法对采光顶中置遮阳进行智能优化，综合考虑遮阳和采光，选取最优解决方案。结合汇水面积，使用计算机智能手段，优化汇水分区及溢流形式，确定虹吸雨水斗型号、个数，满足溢流要求。C型采光顶分格计算C型采光顶遮阳优化汇水分区优化计算溢流优化计算屋面系统优化设计创新技术屋盖下大吊顶装配式施工技术1、基于非均匀有理B样条数学方法的复杂自由曲面大吊顶的全参数化模型转化技术屋盖吊顶是众多曲面自由组合而成，传统图形设计方法是使用立方体拟合曲面，不连续且坐标不准确，无法表达如此复杂的曲面。屋盖结构和吊顶曲面均采用非均匀有理B样条（NURBS:Non-Uniform

Rational

Basis

Spline）曲面BIM模型。NURBS

曲面是映射到三维的空间中的函数，由多个非均匀的控制点内插生成曲线，曲线通过有理多项式定义曲面形状。NURBS

曲面模型既空间坐标点云具有位置、相切、曲率、几何均连续性的特点，是现代化曲面建造的基础。非均匀有理B样条曲面创新技术（3）逆向生成球节点模型（2）三维扫描屋盖钢结构（5）参数化生成面板的模型（4）参数化优化球节点与面板距离（1）基准面生成创新技术在BIM模型中的吊顶板单元框生产吊顶板单元框的加工尺寸单元框与吊顶板组成吊顶单元北京大兴国际机场核心区大吊顶共有十二万多块尺寸不同吊顶板，为了减少现场安装工程量，采用装配式施工技术，将整个吊顶划分为若干个吊顶单元，吊顶单元在工厂进行预制化加工，提高安装效率。经过深化设计，将其分为二万多块吊顶单元，每个吊顶单元包含5～6块蜂窝铝板。吊顶单元吊装完成创新技术2、吊顶与屋盖钢结构连接节点防转动免焊接设计施工技术采用80×40×3mm矩形钢制作成转换圆盘，转换圆盘通过与下弦杆抱箍的方式安装在球节点的下方，在下弦杆上的抱箍连接点距离球节点小于500mm。160×80×2.5mm厚矩形钢承载田字型主龙骨框放在圆盘上方，再次通过抱箍与圆盘固定，完成转换层安装。吊装圆盘主龙骨框创新技术工程概况-工程难点六、航站楼功能完善，机电系统复杂航站楼功能完善：设有给排水、通风空调、电气、建筑电梯、智能建筑等通用机电系统，行李处理、航显、值机等机场专用系统，共108个子系统建筑给水排水及供暖工程：给水机房1间、热水机房4间，4套消防水泵、12台泵组、1座消防水池，171套大空间智能型主动喷水灭火设置，1795套消火栓通风与空调工程：管廊长1350米，5.1万米主干管线，4间热交换站、101间通风与空调设备机房建筑电气工程：1个行李开闭站，12个公共变配电站和4个行李变配电站，40台变压器，4130台配电箱柜、950千米电缆智能建筑：1间PCR，54间SCR，4间DCR电梯工程：94部直梯、116部扶梯、12部步道梯系统间关联性强，交互点多，层间空间受限，施工深化难度大，界面接口管理难度大积极响应国家政策，大力推进机电模块化预制、装配式施工的研究和实践，采用三维深化、4D模拟、点云扫描、物联技术等先进施工技术和方法，并取得较好效果。基于数据管理协同平台，制定19项标准施工工序流程，指导规范施工。机电预制装配创新技术流程1：测绘复尺流程2：逆向建模流程3：管线综合流程4：模型优化流程5

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装配图制作1、点云扫描技术利用三维扫描技术生成机房点云文件，并转换为三维模型，以此校核电脑建模模型，使模型文件与实际情况保持一致，减少工厂预制误差。创新技术2、模块优化根据机电系统、功能段、服务对象，结合现场实际进行模块优化。模块集成大小适宜，功能明确，利于工厂预制和现场安装。创新技术3、4D模拟技术运用4D模拟软件，进行虚拟安装建造，验证预制分段、分组拆分的合理性、可安装性。创新技术编号立管类型预制系统编码1AL-3'供水AL-3'-LG-B1-*-(DN100-3.5)2AL-3'回水AL-3'-LH-B1-*-(DN100-3.5)4、二维编码技术采用二维编码系统，编码具有空间位置唯一性、可查询性等特性。按系统进行机电设备信息的分类和存储，创建机电设备数据库，录入机电系统的多维信息，包括机电设备的空间位置、几何模型、规格型号、技术指标、设备供应商、安装进度、质量以及运行状态等信息。编码方案:按系统、楼层、机房、管径、尺寸进行管段和支架编号。所有管段进行二维码编码，二维码全程可追溯。创新技术5、远程管控技术对BIM+二维码展开了深入研究，实现了预制加工与现场施工的互动共享，在物流信息、加工生产、进度计划、问题反馈等方面达到了远程管控目的，提高了生产和装配效率。创新技术6、全景扫描实时把控施工进展采用全景扫描与EBIM平台联动，

全方位掌握施工状况，实现远程进度纠偏和质量控制。创新技术03智慧建造01020305数字化工程测量控制数字化土建工程施工数字化机电工程施工

04数字化项目管理与集成化信息平台BIM技术的综合应用智慧建造智慧化材料加工和运输管理系统超大平面施工物料运输系统设计大规模群塔作业防碰撞系统应用钢筋自动加工智能安全管控平台系统建设目的和功能施工安全日常管理施工安全数据统计分析可视化安防监控系统基于BIM5D项目管理平台基于二维码的信息管理系统环境自动检测系统冬季施工温度自动检测系统1、数字化项目管理与集成化信息平台智慧建造研发并创建基于高标塔高标网的天地一体化体高精度三维控制基准、无固定测站边角观测技术、基于多基站网络RTK技术的连续运行参考站CORS系统的多级多功能控制网采用三维激光扫描技术、测量机器人及智能全站仪相结合的数字化测量技术创新性采用超大平面双曲复杂钢网架结构测量安装控制技术三维激光扫描技术+BIM技术12300个球节点定位三维坐标，形成全屋面网架的三维点云图10天精确确定主次檩托安装位置（传统需要30天）4个月内完成18万平米、由12个构造层组成、安装工序多达18道的自由曲面复合屋面施工2、数字化工程测量技术智慧建造利用三维扫描仪对施工完成部位及重点工序施工安装进行扫描，扫描资料与BIM模型进行校核，及时了解施工误差，为下一步工序施工提供有效数据支持。智慧建造超大截面复杂劲性结构数字化施工超大跨度自由曲面钢结构网架数字化施工超大自由曲面复合屋面体系数字化施工数字化球形曲面造型天窗施工如意祥云曲面曲线空间吊顶体系数字化施工幕墙节点模型 采光天窗下吊顶板节点模型中央天窗模型 屋面模型3、数字化土建工程施工智慧建造接驳器双排筋错开50%搭接焊套筒连接劲性钢构与钢筋连接模拟分析梁柱节点钢筋排布模型图施