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人物访谈

监理“鸟巢”工程 严把质量关——杨东民

监理“鸟巢”工程 严把质量关

——中咨工程建设监理公司总经理杨东民访谈录

人物介绍

杨东民,男,汉族,生于1959年,英国皇家特许建造师,国家注册咨询工程师(投资),项目管理师。现任中国国际工程咨询公司党组成员、副总经理,中咨工程建设监理公司总经理。中国建设监理协会常务理事、中国设各监理协会副会长、北京市建设监理协会副会长。

杨东民曾经在国家计划委员会(现国家发展和改革委员会)工作,十分熟悉国家宏观经济政策和基本建设程序,具有丰富的基本建设投资及项目审批实践经验,审批过的宝钢、鞍钢、武钢、攀钢等一大批改扩建项目目前均在企业发挥着重要作用。1986年调到中国国际工程咨询公司工作,对国家重大这设项目前期咨询论证和建设期间工程监理、项目管理、代建制又积累了丰富的经验。他亲自组织和参与过的代表性项目有国家体育场(“鸟巢”)、首都机场T3航站楼、深圳地铁、杭州湾跨海大桥、三峡库区地灾治理等许多令世人瞩目的建设项目。

杨东民校友1978年至1982年在北京钢铁学院冶金系炼钢专业学习,在校期间,杨东民曾担任院团委委员和钢78班团支部书记,钢78班曾连续三年被评为北京市先进集体,并被团中央授予全国学雷锋先进集体称号。

访谈内容

一、珍惜志愿者机会,为国争光

主持人:这是您笫二次出席“校友讲坛”,这次的观众都有一个特殊的身份,即奥运志愿者的候选人,请您先和志愿者讲几句。

杨东民:今天非常高兴再次回到母校参加“杰出校友讲坛”与奥运志愿者们面对面交流。看到台下的同学们我心里非常激动,仿佛又回到了29年前。首先,我要对入选2008奥运会志愿者的同学们表示祝贺。在令世人瞩目的2008年奥运会上,能成为一名志愿者,亲身参与其中,这是非常难得的机会, 也是一件令人骄傲的事情。希望同学们能珍惜这次机会。在中国举办奥运会,这是中国几代人的梦想,也是几代中国人长期为之奋斗、不懈努力的结果。2001年7月13日,当国际奥委会主席萨马兰奇在莫斯科举行的112次全会上宣布第29届奥运会在中国北京举办的时候,祖国大地举国欢腾。那激动人心的场面,我想在座的同学们也和我一样,至今都难以忘记。要知道,奥运会在北京举办是来之不易的,这不仅仅是体育上的胜利,更重要的是中国的综合国力被世界认可。奥运会给了我们一个举办的机会,给了中国一个发展的机会,同时也给了我们一个向世人展示的机会。我们将用我们的实际行动证明,我们完全有能力举办一届有特色、高水平的奥运会,同时也将让世人更充分的认识我们中国和中国人。

讲个小插曲:我大学毕业以后,1982年分配到国家计委,1984年,我第一次出国, 当时我是随善中国非金属矿的一个代表团去美国。当时美国有—个集团要在中国辽宁海城收购一个滑石矿,用滑石粉作为医药的添加剂。当时有两件事情令我印象深刻,一个是当时中国人不被看好,谈判过程美国人一直趾高气扬。另一件就是当时是冬天,外面下着鹅毛大雪,我们代表团的同志都穿若羽绒服,呢子大衣,而陪我们的美国人就穿着T恤,显得中国人体力很不好。当时给我的感受就是:什么时候中国人在世界上可以站起来,可以被外国人看好,可以昂着头跟他们谈判,和他们一比高低。经过20年,中国就有了这么大的变化,真的是非常非常不容易!因此,在座的同学们,你们将是13亿中国人的代表,在从事志愿服务的同时,你们还肩负着中国人民形象大使的责任和使命。

二、辉煌的奥运筹建工作

主持人:请您介绍一下参与奥运筹建工作的基本情况和体会。

杨东民:我本人能够有机会亲自参与奥运会的筹建工作,感到十分自豪与荣幸,同时也深感责任重大。我所在的中国国际工程咨询公司和中咨工程建设监理公司参与了如下几项与奥运建设相关的事情:(1)2008年奥运会比赛场馆及相关设施建设总体规划方案的前期咨询论证以及部分项目可行性研究评估;(2)奥运会水上项目、乡村赛马场项目的法人招标;(3)国家体育场(“鸟巢”)项目为奥运会配套的首都机场T3航站楼、地铁5号线、朝阳医院和首都体育学院训练场馆等项目的工程监理工作。

2002年,为了北京奥运会的顺利举办,北京市成立了由中央有关部委、北京市有关委办局和区负责人参加的奥运场管建设协调委员会,我代表中咨公司作为委员之一参与了其中的一些工作。2008年奥运场馆及相关设施建设总体规划方案,是由北京市和国家体育总局共同编制完成的,经过我公司组织专家论证,并报国家发改委审查,最后经国务院141次总理办公会审查通过。国家发改委于2002年11月正式批复。

根据总体规划,奥运场馆建设按照1个中心加3个区域的规划布局,一个中心区就是奥林匹克公园:它由国家体育场、国家体育馆、国家游泳中心、奥体中心体育馆、奥运村、会展中心等13个场馆组成,是举办奥运会的主中心区,地处城市中轴线北段,面积1135平方公顷,在此建设一个总规模为304万平方米的场馆和680公顷的森林公园,集体育竞赛、会议展览、文化娱乐和休闲购物于一体的、空间开放、绿地环绕、环境优美、能提供多功能服务的市民活动中心。3个区域是(1)西部社区,由9个场馆组成,重点建设五棵松文化体育中心和老山自行车运动场等,总规模为20万平方米,奥运会期间为篮球、棒球比赛场地,赛后将成为西南部地区群众文体活动场所。(2)大学区,包括北科大、农大、北大等体育场馆。(3)北部风景旅游区,包括奥林匹克水上公园等。按照批复,奥运场馆总建筑面积141万平方米,场馆建设112万平方米。北京奥运场馆建设投资预16.5亿美元(后来预计总投资205亿元)此外,北京市对外曾宣布对城市基础设施建设投1800亿 元。其中,900亿元用于修建地铁轻轨高速公路机场等;450亿元用于环境治理、如城市绿化、城市用水、空气质量等项目;300亿元用千信息化建设;150亿元用于改善水、电气等设施。最终投资到底多少,恐怕还要等最后竣工结算下来才可确定。不过,中央的精神是节俭办奥运,要求北京市不要铺张。在上述投资中,奥组委投入1.3亿美元,主要用于该扩建场馆和临时设施的补助。国家投资主要用于国家体育总局的负责的场馆建设,北京市和其他城市新建场馆所需资金,主要通过项目法人招标和其他筹资方式,进行市场筹资。对通过市场筹资不能解决资金来源的项目,由所在地方政府投资,大学的运动场馆主要由学校自筹资金。

北京市政府通过国际招标的方式,对国家体育场、奥运村、国际会议中心、国家游泳中心、五棵松文体中心、奥林匹克水上公园及北京乡村赛马场等7个项目进行了项目法人招标,其中我公司负责了水上公园和乡村赛马场两个项目法人招标代理工作。我以奥林匹克水上公园项目法人招标为例给大家介绍一下招标过程。首先我们要与北京市发改委、顺义区政府和国家体育总局的同志针对水上运动项目所需要的条件和拟建场地情况等编制招标文件,并通过媒体予以公布。国内外符合招标条件又有财力的、今后又具备运营能力的投资商,根据招标文件的要求,向我们报送投标文件,然后我们邀请了包括赛艇、皮划艇国际联合会主席、香港法律专家、财务顾问以及国内运动项目专家建设专家等10多位专家,按照国家的招标法对所有的投标人进行评审,先评审的是技术标,然后评审商务标,专家无记名打分,以分高者为最终中标人。北京市政府对投标人承诺给予以下优惠政策:(1)土地一级开发,政府将对企业承诺 “七通一平”;(2)享受土地优惠政策;(3)与商业设施开发组合,增加场馆项目的盈利能力;(4)政府为项目单位提供服务;(5)经营权20-30年(奥运会之后)。北京市采取项目法人招标应该说非常成功的,通过面向全世界公开招标,不仅可以让更多的人参与奥运建设,同时也减轻了政府投资的压力。

我们监理的代表性项目第一个是“鸟巢”项目,这个项目我们之后再详细说。第二个是首都机场新航站楼首都机场航站楼,首都机场扩建工程总投资270亿元,新建125个停机位,建成之后首都机场将会成为亚洲最大的机场。目前我们监理的奥运工程进展都非常顺利,首都机场已经通过国家验收将在2008年2月底交付使用, 国家体育场项目由于涉及开闭幕试工程,将于2008年3月完工,地铁5号线朝阳医院等已经投入使用。我们监理的奥运工程进度非常好,国际奥委会对我们的施工情况很满意,我相信中国人一定能够用自己的聪明才智和汗水办好这届奥运会。

三、举世瞩目的“鸟巢”

主持人:能否请您重点介绍一下“鸟巢”项目工程监理的过程?

杨东民:因为在鸟巢的建设和监理过程中有很多宝贵的知识和精神财富,所以我想除了监理的基本情况,也给大家多介绍一下设计、建设,特别是 过程中我国工程技术人员自主创新的一些成果。我先向同学们介绍一下“鸟巢”的基本情况。国家体育场(“鸟巢”)位于北京奥林匹克公园内、北京 城市中轴线北端的东侧,占地面积20万平方米,建筑面积258万平方米、国家体育场设计使用年限是100年,是我们国家工程设计使用年限的最高等级,这个项目投资是31.4个亿。其中工程造价23.1个亿。除了承担奥运会开、闭幕式任务外,还将在这里进行田径、男子足球决赛等奥运会的重要比赛。这个体育场能容纳观众10万人,其中临时坐席2万个。奥运会后可承担重大体育比赛各类常规赛事以及非竞赛项目,是北京奥运会的一座标志性建筑,是北京奥运会留下的宝贵遗产,同时也将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所。

1. 项目概况

(1)“世界之最”

前面我们讲过招标,“鸟巢”也是经过公开招标,最终确定了由中国中信集团公司、北京城建集团有限责任公司、国安岳强有限公司(香港)粕金州控股集团有限公司(美国)4家企业组成的中信集团联合体,成为国家体育场“鸟巢”项目法人合作方招标的中标人。拥有中国特级资质的北京城建集团有限责任公司为项目的总承包。作为国家体育场的建设者,接受第29届奥组委监督委员会、中介机构和社会各界的监督。国家体育场聘请了“鸟巢”的原创作者瑞中设计联合体作为设计方,并聘请了世界著名的万喜、布依格公司作为项目总体管理顾问,并邀请HOK、城建和中信武汉设计院作为项目的设计监理, 为施工监理,以确保项目的万无一失。

我们知道,北京奥运会的场馆有两个“世界之最”世界上跨度最大的钢结构建筑“鸟巢”' (国家体育场), 世界上首个基于“气泡理论”建造的多面体钢架结构建筑一“水立方"(国家游泳中心)。 这两个缺少现成技术标准作为参考的“世界之最” 不仅承载着满足举办奥运会赛事功能方面的需求。还承载着为中国乃至世界留下新的“建筑遗产”的使命。

(2)“鸟巢”建设六大要素

,鸟巢建筑结构形式独特,采用钢架编织而成,要实现这一独特的建筑设计形式,在建设上包含六大要素。第一是技术方案,国家体育场的钢结构技术方案,经过科技部科技攻关立项,多方专家深入论证、评审,经过严密论证的技术方案是国家体育场钢结构施工的基础。第二个要素是钢材,“鸟巢”建设需要的钢材量巨大,对钢材质逞和技术要求都比较高,在中国钢铁协会等有关部门和各大钢厂的支持下建设所需钢材有了保障。第三个要素是加工,国家体育场钢结构分别在江苏、浙江以及上海三地进行加工,确保加工方案和工程进展可以满足钢结构施工要求。第四个要素是施工详图。第五个要素是焊工,由于“鸟巢”工程非常独特,其对焊工的技术要求也非常高,大批焊工都需经过长时间培训、考核。最后—个要素是运输,由于“鸟巢”所用钢材加工地在浙江、江苏和上海,这些钢材需跨五省三市才能被送到国家体育场,运输工作也是确保国家体育场施工正常的重要。

2. 钢结构概况

(1)独一无二的钢结构

说到钢结构可能我们学校的学生就瞪起眼来了。(笑声)“鸟巢”的钢结构在世界上是独一无二的。钢结构工程是国家体育场项目中技术难度最大、最关键的施工阶段。体育场的钢结构是由24挺钢析架及次结构编织而成的鸟巢的结构。其特点是空间的跨度大,空间成双曲线的马鞍形,东西轴长298米,南北轴长是333米,它的最高点是69米,最低点也有40米,此外,这个结构的用钢量非常惊人,达到了42000吨之多。除去外形和用钢量的难题之外,结构复杂、施工难度巨大,国内外均无可借鉴经验等难题是“鸟巢”建设者需要解决的问题。

“鸟巢”从上空俯视是一个椭圆形的,从北侧开始,一共有24根桁架柱,每根桁架柱伸出2根桁架梁和对向的桁架柱相交相切于内环结构。“鸟巢”主结构的空挡当中是次结构,用来填补主结构的空缺,对结构的整体进行补强,也形成一种我们后来称之为鸟巢的浑然天成的、自然的杂乱无章的建筑效果。我们每根桁架柱和每一品桁架梁是由—个菱形内主和两个方形外主组成。柱子从肩部弯曲上来和主桁架梁相交,桁架梁的上悬和下悬之间的距离是12米,上层的膜材攫盖起到遮雨的作用,下层的膜材覆盖,一是用来遮盖钢结构中的一些管线,另外还起到吸声、加强声学 效果的作用。

(2)地地道道的“中国造”

鸟巢外部钢结构的钢材用量为4.2万吨,整个工程的总用钢量,包括混凝土中的钢材、螺纹钢等达到11万吨,没有使用一公斤外国钢铁。玉江札是地地道道的“中国造”“鸟巢”钢结构的最大跨度达到343米,如果使用普通钢材,厚度至少要达到220毫米。这样一来,“鸟巢”钢结构的总重量将超过8万吨, 不仅不便于加工和运输,而且钢板越厚,焊接越困难。经过专家反复论证,厚度为110毫米的Q460高强度钢材成为最佳选择。

在鸟巢之前,国内从未生产过这种高强度的钢材,都是从国外进口。此次为了鸟巢的建设,国内钢厂量身打造Q460高强钢板。在国家标准中,Q460的最大厚度只是100毫 米,而“鸟巢”这次使用的钢板厚度史无前例地达到110毫米。Q460建筑用钢是我国科研人员经过三次技术攻关,才研制出来的不仅在厚度和使用范围上前所未有,而且具有良好的抗震性抗低温性可焊性等特点。可以这么说,中国自主创新研发的钢材,撑起了“鸟巢”的钢筋铁骨。(掌声)

3. 工程监理概况

(1)“鸟巢”监理概况作为奥运工程建设中的一号工程,“鸟巢”是北京奥运会投资量最大、建筑 面积最大、标准最高、钢材用量最多、科技含量最高、施工工艺最复杂、参加施工与协作的单位最多的工程。对于这一国家重点工程,中咨工程建设监理公司十分重视,成立了一个强有力的专家组。派出了39名监理人员,对“鸟巢”工程进行了严格监理。9名同志驻厂监理,严把钢材加工关,30名同志在现场昼夜轮流跟班,对不规则的看台混凝土柱和网架钢柱,—丝不苟,严格要求。通过监理与施工建设等单位的共同努力,奋战两年,终于出色地完成了主体结构,2007年9月16日“鸟巢”结构卸载成功,巍然屹立。(掌声)

“鸟巢”'之所以引起了国内外的广泛关注是因为该工程本身的几个特点和难点。首先,构建加工难度大:构件成三维扭曲状,如何把轧制出来平整的钢板弯扭成型再焊接到—起,是—个非常复杂的工艺过程。我们采取了两种加工方式,—个是造船行业中三周滚压机滚压成型;第二种就是我们开发的机电一体化的设备。其次是节点复杂,牛腿多。第三就是构建、拼装难度大:测量定位复杂,吊装难度大 ,吊装工件不规则,控制难度大,很容易失稳,高空散拼难度大, 精度要求高,焊接难度大,高强钢焊接完后回炉进行热处理难,钢板过厚,焊接难。最后是组织协调难度大,参与单位多。

(2)监理钢结构建设

刚才讲过“鸟巢”的钢结构非常复杂,在钢结构的监理上我们也花费了很多心思。首先,因为钢结构工程是—个产业化程度比较高的项目,先由工厂加工制造成为半成品,我们现场再去把它安装成型,如果工厂的加工制作有偏差,我们就很难把它安装成型,因此我们花了大量人力进驻加工厂监造。关千原料生产和工程建筑,我有—个比喻:做—个工程就像是包饺子,从事建筑业的我们是包饺子的人,生产原料的人就是和面的人,面和不好,我们的饺子也包不好。(笑声)其次,抓好工程建设的前期准备工作,作为一项工程,到现场去监工已经是后期,真正的重点应该是前期的技术准备工作和设备准备工作。在经过大量准备工作之后,才进入正式的施工过程,而且要求施工单位进行焊接工艺评定的实验。仅“鸟巢”钢结构焊接这一道工序,我们就制订了80余项施工工艺标准。并对各种有难度有特点的施工部位进行施工方案监制,在整个“鸟巢”钢结构安装过程中,又出现了200多个安装方案,有时候吊一个吊装单元就要做3次论证。

具体的监理过程大致括以下几步:第一是材料验收。首先,工厂加工出来的钢板是不是符合要求,要进行一系列的实验。在每个环节中,要求的是哪种材科,都作了明确的规定。第二是拼装过程。初步拼装之后,要进行严格的丈量,合格之后才允许进行焊接。这样的控制过程,保证了我们公司的质量,也控制了我们工程的节奏,可以处理好质量和工期的关系。焊接结束后,进行第二次的丈量,并且对与其他部件相连的部分进行相应的处理。经过这样的检查,我们的—个拼装单元就算完成了。然后转交给安装单位进行吊装。第三是安装过程,每一个吊装单元都非常庞大,安全问题很重要。对接口要进行检查,我们规定的是3MM的误差范围,这是保证整体尺寸和质量的最重要的一个环节。

焊接间题也是钢结构建设中的一个难题。“鸟巢”钢结构焊缝总长达30多万米,其中现场焊接焊缝长达6万多米。按工期要求,近—半现场钢材焊接要在冬季进行,室外气温常在零摄氏度以下,而焊接一般要求在零摄氏度以上的“正温”条件下进行。应该预热多久?用什么温度焊接最合适?“鸟巢”钢结构动工之前,施工单位对全世界150多个钢铁焊接的大型数据库进行了详细的检索,结果没有找到任何相关工艺标准的记录。科研人员随后兵分多路,进行可焊性实验。实验一直持续了5个多月,最终制定出了准确科学的施工质量验收规范。

根据国家有关规定,除施工方和监理方在焊中和焊后要对钢结构的焊缝进行严格自检外,还必须由独立第三方进行超声波探伤抽检,抽检的比率是3%。 但为了严格把关,“鸟巢”的业主单位自愿多掏出40多万元,将抽检的比率提高到12%。我们宁可多花些钱,也要力保工程质量不出问题!(掌声)

(3)“问责制”保驾精品工程

“没有质量,就没有安全,也没有工期,更没有效益”,这是高悬在“鸟巢”工地的横幅标语。施工企业是工程质量安全的主体,如果企业管理不到位将直接影响工程质量。“鸟巢”的建设过程中有一条由业主单位、施工单位、监理单位、设计单位共同组成的“四位—体”的“责任链条”从安全员、质检员到项目经理再到集团老总,均实行“问责制”。同时,将质量等指标具体化,层层分解,将控制质量的责任落实到每个施工环节和每个人。

我们几个单位一起制作了一张施工流程图。仅一道焊接工序,就要经过工程管理者、专家顾问、技术部和焊接工程师的焊接实验、工艺评定和验收评定等环节,所有环节都确认无误后才能开工。施工之前,工程师还要向焊工进行专门的 技术交底和强化培训,并按照严格的规范在焊中和焊后进行检查 。 通过这样一个 流程 , “鸟巢"的每个工件都能追溯到其生产厂家地加工地、焊接工和焊接时间,每一条焊缝都能追溯到人。

4. 收获成功的喜悦

严格管理之下,必出精品。国家体育场的主体结构一完成,就获得了诸多大奖。我给大家介绍一个环节。合龙和卸载是国家体育场钢结构施工过程中最关键的里程碑式的事件。在完成了钢结构的吊装后,参加各方在此合作解决了合龙温度等一系列难题,制定了合龙、卸载技术的方案,组织方案和工作预案,2006年8月26日的凌晨到31日,在设计要求的合龙温度下,顺利完成了国家体育场钢结构的合龙工作。最后一段钢结构卸载,全部的卸载重量大约有1.4万吨,需要将78 个临时支撑塔架支撑点与主结构完全脱开,以达到移除支撑塔架的目的,全过程一共有7大步35小步,采取液压千斤顶的顶升移除支撑垫片的方法,分步交替进行,逐步进行卸载。最终,国家体育场钢结构顶面主航架的78个支撑点与支撑塔架全部脱开,卸载以后的实测垂直位移仅为271毫米,比理论位移还要低,这意味着卸 载工作圆满完成。(掌声)

2006年10月1日,胡锦涛总书记亲自到主体育场视察工作并慰问一线员工, 我们倍感荣幸!总书记给了非常高的评价,他说“国家体育场卸载的成功谱写了新中国建筑史上光辉的—页!”

的确,“鸟巢”的成功证明了我们的生产力达到了一定水平,同时也提高了我们建筑行业的世界知名度。正是因为“鸟巢”,我们现在在国外得到了很多的项目。前些日子《泰晤士报》评了十大建筑,“鸟巢”名列第—位。就是因为我们有了“鸟巢”我们在国际上得到了三百个亿的项目。

5. 奥运工程留财富,自主创新出成果

“鸟巢”的建设虽然结束了,但在这个过程中我们收获了很多,特别是自主研发的成果和自主创新的精神很值得我们科技大学的每一个同学学习。奥运场馆建设中,打着中国烙印的新标准、新工艺不断浮出水面,包括大跨度结构温度场研究、钢结构复杂节点研究、弯扭构件设计理论研究等核心技术。“鸟巢”施工过程中形成的自主创新成果《新型多面体空间钢架结构设计理论》填补了世界建筑业的空白。在目前已完成的混凝土结构施工中,已有两项科技成果通过专家鉴定。这些新标准、新工艺是奥运工程留下的—笔宝贵财富,今后将成为同类建筑的参照。

奥运场馆工程依靠各方面智慧,协力攻关, 把创新精神落到实处,形成了“科技奥运”和自主创新的亮点,非常可贵。我想在座的志愿者们,都是北京科技大学的优秀学生,我们更应该学习和发扬这种自主创新的精神,到国家的钢铁行业等国民经济主战场去发挥自己的作用,作出自己的贡献。看到大家年轻的活跃身影,我似乎也看到了祖国的未来与希望,相信中国将来一定会建出比“鸟巢”更好的建筑!同学们,好好努力,今日你以母校为荣,明日母校以你为荣!把握住千载难逢的机会, 将来一定会成为对社会有用的人才!谢谢大家!(热烈掌声)

本文收录于《校友讲坛》第二辑(2008年4月)