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北京大兴机场航站楼诞生记:拼速度求精度 不到四年时间实现从0到1

2019-06-28 13:42 编辑:TF003 来源:北京晚报

北京大兴国际机场将于6月30日竣工。站在外形如金色凤凰的航站楼内,脚下的拼花地面与上空的曲线吊顶相呼应,构成的光影让人仿佛立于锦缎之上。这个体量巨大的航站楼核心区与覆盖其上的自由曲面屋顶,建设难度堪称世界级。从这里辐射出的五条候机指廊,同样的工序至少要重复五遍,施工难度大,更难的是与时间赛跑。

航站楼核心区内景 白继开摄

自2015年9月26日基坑开挖至今,这些难题被北京城建集团和北京建工集团的“铁军”逐一攻克,国之“凤凰”诞生了。

核心区揭秘

脚下头顶

全是新难题

“自由曲面,真的很美,也真的很难。”站在高架桥上,望着大兴机场航站楼,段先军想象着旅客们熙熙攘攘的情景。“大家会不会也觉得它很美?”身为北京城建集团新机场航站楼项目总工程师,段先军是公认的“智多星”,回顾起建设历程,他感慨“难度比预想高”。

难题榜的第一项,就是为建在火车站上的航站楼解决隔震问题。航站楼采取层间隔震,即在负一层和负一层顶板间的结构柱上,安装1152个橡胶隔震支座,极限位移可达66厘米。“这就相当于装了个‘伸缩阀’,让震动传导不上去。”段先军说,随之而来的问题是,和负一层交接的机电管线和竖向构件,同样需要柔性节点以实现伸缩。“层间隔震是全新的,柔性节点更是没人研究过。”段先军用日志本记录待开发的柔性节点,边施工边研发,攒下了16本日志。

脚下的难题解决了,头顶的难题又来了。在这个世界规模最大的单体机场航站楼核心区内,共有八根巨大的C型柱。C型柱间的无柱空间足以装下整个“水立方”,C型柱之上,便是迷人的自由曲面空间。

“这个自由曲面空间主要由支撑体系和屋盖钢网架组成。屋面钢网架面积有18万平方米、用钢量达4万多吨,合龙施工极难。”段先军说,最终方案是划分出六个较为完整稳定的受力单元,分区施工,然后在高空总体合龙。“难点在哪?每个单元都不完全相同,变形也不同,得确保在空中能合得上。”段先军说,项目团队通过BIM系统计算了2550个球节点的变形值,模拟找到平衡,最后付诸实施,“这些计算过程如果落在纸上,怕是要堆满半间屋子。”

机电设备

数量规模空前

“难”,几乎是每位采访对象的口头语。

副经理张正主管着核心区机电系统,这个系统决定着航站楼内的舒适度,安装规模史无前例:电气、暖通、给排水、消防等108套机电系统,涉及24.7万台(套)设备、541间机房、1800公里的电缆电线、58万平方米的风管以及百万数量级的接口,超过目前所有正在运营中的公共机场。

在有限的空间里排布巨量的管线,且不能发生碰撞,这是技术也是艺术。张正说,他曾选择航站楼一层一个小区域生成机电管线碰撞检验报告,结果电脑瞬间死机,“因为碰撞点太多了。”

比安装更复杂的,是调试。从今年年初开始,张正每天都“泡”在施工现场,逐一调通设备:喷射水炮的反应时间是否在6秒以内,空调运行的环境噪声能否控制在45分贝以下,楼梯间的风压能否满足45到50帕斯卡……“核心区有178门喷射水炮,我们在每一门水炮下都点火测试了无数遍。”张正说。

0.5毫米精度

让曲线最流畅

生产副经理熊计富当年是带着“军令状”来到新机场的,不完成桩基施工不回家。500多台设备密布在10万平方米的基坑中,日夜兼程,112天就完成了251万方土方、1392根护坡桩、75000延米锚杆和8275根工程桩的施工,其中一根工程桩就相当于16层楼高。

副经理刘汉朝每天要去现场查看吊顶的安装。14万块漫反射装饰板,每一块都要用仪器核准点位,确保安装精度在0.5毫米,让曲线看起来最流畅,就像一体而生。

作为“掌舵人”的项目经理李建华更是如此。60万平方米的航站楼核心区,李建华走过了每一个角落,在他的办公室里挂着一张张标注着不同颜色的进度计划表。“这是世纪工程,每个细节要精益求精。”

从高空俯瞰航站楼,金色屋面的造型像极了海星,核心区是海星的中央盘,五条指廊是海星的五个腕。“最上层的装饰板有近四万块。”李建华告诉记者,为了让新机场航站楼披上这层金色外衣,每个工人平均每天要安装2400多个螺钉、弯腰5000余次,“这是一钉一铆干出来的。”

指廊看点

三条下穿隧道

一次浇筑而成

晚上6时,拿着当日的进度计划表,北京建工集团指廊工程项目经理郭双朝走进了会议室。每晚一次的生产协调会,是身为“船长”的他最重视的一场会。“时间就是指廊的生命线。1200天,我们每天都在做同一件事:和时间赛跑。”郭双朝感慨道。

赛跑刚启程,一道“奥数题”就摆在了项目部的面前。拥有“五纵三横”交通体系的北京大兴国际机场,有“两纵”直接下穿航站楼的中南指廊,即轨道新机场线和京雄铁路。同时,规划中的轨道R4线也要在中南指廊下预留出一条隧道。这在全国机场航站楼建设中尚属首次。

“这三条相对独立的隧道,净高就有11.55米,如何支设模板可是个大课题。”工程部部长孙博介绍。经过反复试验和可行性论证后,项目部决定采用定型“木工字梁”整体模板,刚度大且重量轻不说,最重要的是,可以定制成12米的高度,从而实现一次浇筑“成活”。

精工细做也体现在钢结构施工中。五条指廊的屋面钢网架,共需要焊接8472个焊接球和55267根杆件,用掉的焊丝若首尾相接,可以绕地球赤道半圈。为了确保钢结构焊接探伤通过率能达100%,一台超声波探伤仪被派上了场。焊接部位内部哪怕针尖大小的气孔、夹渣或裂纹都逃不过这台机器的“慧眼”。

拥有20多年经验的焊工赵庆如说,在超声波探伤仪的苛刻察验下,所有部位的焊接都以满分过关。

金色屋面

是个超级夹心面包

在中南指廊负责人韩晋看来,堪比“奥数题”难度的是金色屋面的安装。

“大家看到的金色‘羽衣’,只是最上层的装饰板而已,屋面整体其实是一个13层的超级夹心面包。”韩晋细数起“面包瓤”,从主檩托、主檩条、次檩托,到防潮隔汽层、岩棉保温层、装饰板钢龙骨、复合金属装饰板等,不一而足。

由于众所周知的曲线造型,每一块装饰板的尺寸都不一样,每一根龙骨的尺寸也都要现场测量,分别编好号后再一一对应。“装饰板的安装,是在2017年的冬天,也就从11月起吧,屋面钢板上就结起一层薄薄的霜,稍不留神就会摔倒。”郭双朝记得,那阵子,每天6时,一支除霜队就会爬到屋面人工清霜,“只有霜没了,才放心让工人们抬着长达45米的装饰板行走在高空。”

13道工序

打造中国园“万字符”

玲珑精巧的八角亭,静谧清幽的廊榭……作为新“国门”,北京大兴国际机场不仅是中国首都的城市入口,也是传统文化的展示之地。为此,中方设计团队在新机场的设计中引入中国元素,其中最亮眼的莫过于五条指廊末端的五个室外庭院,以传统“丝绸之路”为主题,分别为丝园、茶园、瓷园、田园和中国园,其中,中国园的文化元素最为丰富。

“425.96平方米的中国园内,几乎涵盖了中国古建筑的所有样式,包括八角亭、六角亭、游廊、敞轩、垂花门、歇山顶、硬山顶、悬山顶等。”项目党支部书记李万博介绍。

2019年3月12日,中国园启动施工,彼时,新机场航站楼指廊工程已进入收尾阶段。修缮过神武门、慈宁宫花园、午门雁翅楼的古建“匠人”团队,拿出“把大象带出瓷器店”的谨慎劲头,临时移除了中南指廊最接近中国园的登机廊桥,利用廊桥开口空间将混凝土泵管接入打灰。

“这里的每根木头都需经过‘一麻五灰’处理,斩砍、撕缝、汁浆、捉缝灰、通灰……13道工序,一道都不能少。”给木头穿了27年“衣服”的油工徐海涛告诉记者,“一麻五灰”是古建筑彩绘油漆传统做法的代表,也是古建筑施工最标志的做法。同样需要13道工序的,还有中国园里的1000个“万字符”,“仅涂刷油漆就要5遍,最后贴金纸才算完工。”

核心区项目经理 李建华

“科技解放生产力”

从北京首都机场T2、T3航站楼到也门萨那国际机场新航站楼,再到如今的北京大兴国际机场航站楼,李建华是航站楼建设的“老兵”。他说,新“国门”建设中最大的进步就是科技解放生产力,正是把最先进的BIM系统用得淋漓尽致,才实现了这么美的自由曲面屋顶。“我得好好做番总结,先进的管理体系一定是未来的发展趋势。”

在建设新“国门”的第四个年头,李建华还从一位普通建设者变成了“网红”建设者。在短视频网站快手上,李建华的粉丝数比不上当红主播,但在建设领域这是独一份。有人说,李建华做了件了不起的大事。李建华认为,自己只是一个让更多人认识新“国门”的窗口。“能被肯定,我自然高兴,但赞美也是种压力,我得尽力做得更好,才不愧对这份肯定。”

指廊项目经理 郭双朝

“每天都在和时间赛跑”

在新“国门”当项目经理的80后绝不多见,郭双朝便是其中一员。

腼腆、内秀、不善于在镜头前自我表达,这是2017年记者第一次采访郭双朝时的印象。两年后,郭双朝依然话不算多,但话语中的沉稳和自信却明显增加。“这三年的感受,就是一年比一年的挑战大,丝毫不敢放慢脚步,每天都在和时间赛跑。”郭双朝说。

2016年,郭双朝担任西边两条指廊的负责人,2017年他被提拔为项目经理。“当了项目经理,就不能只管眼前一摊事,得统揽全局做好协调。”2018年的任务是机电安装和装饰装修。“要协调的事情是千头万绪,墙面上预留的三个孔可能就得协调十几家专业分包单位。”

采访当日,晚上8时30分,郭双朝又开始了现场巡查,晚上10时才背着月光回到办公室。“到了交成绩的日子,咱做得更精致些,不给自己留下遗憾。”

从0到1

2016年2月25日
深槽区施工。新华社发

2016年9月20日
地下结构工程“跃”出地面。甘南 摄

2017年6月30日
航站楼钢结构封顶。新华社发

2018年1月11日
实现功能性封顶封围后。甘南 摄

2018年12月28日
外立面装修工程全面完成。潘之望 摄

(原标题:大兴机场航站楼诞生记

拼速度 求精度 不到四年时间实现从0到1)

来源 北京晚报 文字 赵莹莹 制图 吴薇

流程编辑 TF003

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