關(guān)于機場新塔臺建設(shè)工程重點和難點分析

周建軍

珠海航空城發(fā)展集團有限公司 廣東珠海 519000

一、概述

我國國民經(jīng)濟持續(xù)向前增長，綜合實力已穩(wěn)居世界第二，與此同時民航事業(yè)也得到跨越式發(fā)展，逐步成長為世界第二航空大國，目前正堅實地向航空強國邁進，要實現(xiàn)航空強國這個宏偉目標，民航機場的基礎(chǔ)設(shè)施必須抓緊發(fā)展的機遇進行升級改造才能滿足發(fā)展的需求。機場的塔臺作為民航基礎(chǔ)設(shè)施的重要建筑物之一，它是以框架核心筒結(jié)構(gòu)為主的高聳建筑物，由民航專門的管制員在內(nèi)部對航空器的起降進行指揮和調(diào)度，上部配有專門的管制室，下部配套設(shè)備控制機房、值班休息室等用房。多跑道機場建設(shè)完成后，通過機場塔臺內(nèi)部的管制員也能利用現(xiàn)場監(jiān)視雷達對航空器的起降進行監(jiān)視。因此，塔臺的更新改造也是當前民航機場升級的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

二、塔臺建設(shè)工程的重點和難點

下面以中南地區(qū)某機場新建塔臺項目為例來說明施工過程中的重點和難點，更好地提升塔臺建設(shè)工程質(zhì)量。

(一)工程概況

塔臺(含空管塔臺及機坪塔臺)(圖1)：建筑高度約81m，地上18層，地下1層，總建筑面積4100m，其中地上3600m、地下500m。航管樓及輔樓：建筑高度24m，地上5層，地下1層，建筑面積14200m(含航管樓與塔臺連廊面積)，動力中心(含變電站及柴油機房)：建筑高度14m，地上2層，建筑面積1000m，室外工程及供配電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、消防與給排水系統(tǒng)。目前中南地區(qū)某空管站及塔臺管制室配備的航管設(shè)施配置不全，并考慮設(shè)備老化等問題，根本無法滿足機場未來運行需求。同時原航管樓及空管塔臺內(nèi)空管業(yè)務(wù)用房、講評室、休息值班室嚴重不足，設(shè)備機房面積過于擁擠，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求。核心筒結(jié)構(gòu)下部交通空間依托核心筒結(jié)構(gòu)布置一部樓梯、兩部消防電梯，將交通面積最小化。航管樓與輔助樓呈L型，塔臺、動力中心分別單獨施工，航管樓與塔臺之間通道采用連廊形式。屋蓋采用鋼結(jié)構(gòu)，航管樓和動力中心均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

圖1 塔臺及配套建筑造型圖

(二)塔臺施工技術(shù)的重點及難點

1.基坑工程

對于塔臺的基坑的重點，整個基坑面積約為500m，基坑面積不大，從現(xiàn)場勘查資料進行分析，由于當?shù)赜晁^多，新建建筑均考慮合理的室內(nèi)外高差，避免雨水倒灌，依據(jù)現(xiàn)狀航管樓使用情況及當?shù)貙崪y24小時暴雨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，室內(nèi)外高差應(yīng)設(shè)計不小于600mm?；拥闹ёo和降排水是基礎(chǔ)施工的重點和難點之一，在開挖過程中實施兩次分層開挖作業(yè)，第一次采取反鏟挖掘機到設(shè)計深度后，第二次開挖的承臺、地梁選擇人工開挖的方式，基坑的底部寬度控制為地下室外墻邊線加2.0m。技術(shù)人員對邊坡系數(shù)進行計算，每層深度控制在1.5m，邊挖邊用φ6.5mm鋼筋網(wǎng)支護，采取φ16鋼筋以1.50m見方打入土中，頂部與鋼筋網(wǎng)焊接。承臺開挖以機械結(jié)合人工配合進行，挖出的土方運到機械挖土的操作范圍內(nèi)，由挖土機裝車運棄，設(shè)置規(guī)格為300×300mm的截水溝和集水溝，溝內(nèi)抹1∶1水泥砂漿，溝底澆筑厚度為50cm的C15混凝土。要注意的是截水溝與基坑開挖的同步協(xié)調(diào)性。水溝地排水坡度為1%，在四個角設(shè)集水井，水經(jīng)集水井沉淀后直接引入市政管道外排，也可用抽水機抽排。

2.基礎(chǔ)工程

目前參照相鄰工程，塔臺、航管樓采用樁基礎(chǔ)，動力中心采用樁基礎(chǔ)或進行地基處理后采用獨立柱基，樁基、承臺、筏基選擇混凝土強度等級C30。本工程基礎(chǔ)底板厚度比較大，筒體體積大。由于地下室底板混凝土量大，承臺厚度大，混凝土產(chǎn)生的水化熱量高，且施工時間長，地下室底板混凝土的施工的重點是采取降溫和抗裂縫措施，大體積混凝土控制溫度重要手段包括選擇低水化熱的水泥，注重后期的保濕養(yǎng)護工作，加強內(nèi)部混凝土降溫的措施，如設(shè)置冷卻水管、選擇氣溫低時間澆筑混凝土等，合理控制混凝土內(nèi)部溫度差值不超標。

要實現(xiàn)合理地控制溫度必須嚴格做好測溫工作，按照現(xiàn)場施工實際環(huán)境，在核心井筒位置每隔5m布置測點1個，每個點位布置3個深度為1.0m的測溫點(圖2)，分別設(shè)在砼的上部，中部和底部，要注意溫度變化不同控制測溫的頻次，澆筑完成后的3～4d內(nèi)間隔頻次為2～4h進行一次，超過4d后每8h實施一次，混凝土內(nèi)外的溫度差值不超過25℃時即為正常。

圖2 測溫點設(shè)置大樣圖

3.塔臺軸線及垂直度控制

塔臺地上十八層，塔臺建筑高度約81m，屬高層建筑，為花瓣圓形內(nèi)筒外框架結(jié)構(gòu)，在軸線控制方面是一大重點，需要對塔臺弧形混凝土墻、鋼梁、鋼柱進行定位測量，控制筒體垂直度是實現(xiàn)工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點。利用專業(yè)的測量機構(gòu)實施不間斷現(xiàn)場精準測量控制，施工方進行二次校核，以保證塔臺的垂直度不超過質(zhì)量規(guī)范要求。

4.塔臺外腳手架工程

塔臺的頂部結(jié)構(gòu)呈弧形，頂部在具有不同功能的七個樓層中的立面結(jié)構(gòu)有特殊的外形呈現(xiàn)，外立面選用鋁合金玻璃幕墻設(shè)計，對腳手架的搭設(shè)要求較高且難度比較大，通過多方面的技術(shù)協(xié)調(diào)選擇組合式腳手架實施，制定嚴密的腳手架搭設(shè)方案，搭設(shè)前進行嚴格的安全技術(shù)交底，在保證安全基礎(chǔ)上進行搭設(shè)作業(yè)。

5.鋼結(jié)構(gòu)工程

本工程塔臺結(jié)構(gòu)體系均采用抗震墻結(jié)構(gòu)，屋蓋采用鋼結(jié)構(gòu)，本工程結(jié)構(gòu)中鋼管柱連接板、鋼塔樓連接板等采用Q235低合金結(jié)構(gòu)鋼；鋼管柱、樓層鋼梁、鋼天橋、鋼塔樓各桿件及支座板均采用Q345結(jié)構(gòu)鋼制造。鋼梁吊裝主要是靠現(xiàn)場已安裝好的塔吊吊裝，塔吊起吊不到的高空部位及無能力起吊的鋼梁選用160t汽車吊，再配備一臺50t汽車吊進行協(xié)助吊裝。鋼結(jié)構(gòu)吊裝和焊接的精度是施工的重點和難點，利用激光經(jīng)緯儀投點，投點采取每回轉(zhuǎn)90度投點一次。安裝中每節(jié)柱控制網(wǎng)的豎向投遞，必須從底層地面控制線引測到高層，不能從下節(jié)的軸線直接引測，避免產(chǎn)生積累誤差。拼接焊縫主要采用埋弧自動焊，鋼構(gòu)件的預(yù)埋件與土建施工是同時進行，土建施工時與鋼結(jié)構(gòu)安裝共同協(xié)調(diào)控制預(yù)埋件精度，吊裝之前，必須對已完成施工的預(yù)埋件的軸線間距進行認真核查、驗收。預(yù)埋件安裝前應(yīng)認真核對標高及軸線精度誤差不能超過千分之零點一，要為后續(xù)安裝的準確無誤提供良好的基礎(chǔ)。

6.塔臺外立面裝飾工程

從本工程的設(shè)計來看，塔身外立面裝飾具有良好的美觀觀感，要實現(xiàn)通透的風格，外立面的裝飾由鋁板、鋁合金裝飾條、石材、玻璃幕墻等構(gòu)成。不同的裝飾材料經(jīng)過有機組合形成富有時代感的塔臺，鋁板幕墻所占比例較高，其次是門窗及玻璃幕墻，這幾項裝飾效果直接決定了外立面的品質(zhì)，這三個子項在外立面上形成了連續(xù)的密閉空間，是影響項目防水性能優(yōu)劣的關(guān)鍵所在，因此，塔臺外立面中的不同裝飾材料接口和節(jié)點的防水是施工的重點和難點，針對這個難點應(yīng)用BIM技術(shù)來實施科學施工控制，通過BIM軟件采集外立面裝飾結(jié)構(gòu)構(gòu)件不同坐標和相關(guān)技術(shù)指標參數(shù)的數(shù)據(jù)建立三維模型，呈現(xiàn)不同裝飾界面之間的連接節(jié)點，參建各方的技術(shù)人員對不同節(jié)點之間的防水處理和封閉處理的重點和難點聯(lián)合分析，選擇合理的泄水槽最佳的防水設(shè)置點，邊框結(jié)合的內(nèi)外部位均做封堵處理，特別是對于幕墻工程中大規(guī)格的裝飾面板的拼接點防滲漏處理，容易出現(xiàn)不同程度的滲漏，BIM軟件能較好地模擬不同環(huán)境影響下可能出現(xiàn)的滲漏問題，在實施過程中還要充分考慮接縫的隱蔽性和安全性，在確保外立面美觀功能的同時確保其施工質(zhì)量。

7.綠色建筑

由于塔臺工程的特殊性，本工程要求達到綠色建筑二星標準，本項目圍護結(jié)構(gòu)熱工性能提高10%。以BIM等建筑信息化模型系統(tǒng)平臺為核心，集成土建、鋼筋、機電、鋼構(gòu)、幕墻等全專業(yè)模型來實現(xiàn)綠色建筑功能，綠色建筑施工的重點是節(jié)能環(huán)保施工工藝和材料的創(chuàng)新應(yīng)用，選擇節(jié)能效果好的工程材料和設(shè)備，可循環(huán)使用的建筑材料，如混凝土廢料制作的砌塊、綠道磚等。重視建筑材料、設(shè)備材料的循環(huán)利用，現(xiàn)澆混凝土全部采用預(yù)拌混凝土，提高材料資源利用率；避免不必要的材料損失，公共空間中可變換功能的室內(nèi)空間采用可重復(fù)使用的隔墻，且比例不低于30%，提升綠色機場建設(shè)水平，從源頭控制機場能耗剛性需求。

8.海綿城市建設(shè)

塔臺工程為新建項目位于中南地區(qū)某市，在2016年該市已成為國家第二批海綿城市試點，塔臺工程的總用地面積1.37萬平方米，整個項目的用地范圍內(nèi)整體地勢平坦，已進行雨污分流，雨水通過市政雨水管網(wǎng)排放，要達到海綿城市的修復(fù)自然水生態(tài)，實現(xiàn)和諧水資源環(huán)境的建設(shè)理念，建設(shè)的重點指標是雨水年徑流總量控制率、雨水年徑流污染去除率，根據(jù)當?shù)貧夂颦h(huán)境：年徑流總量控制率不小于80%，年徑流污染去除率(以TSS計不小于35%)，計算這兩個指標值后，配置適合當?shù)貧夂颦h(huán)境和土壤種植的綠色植物，現(xiàn)場種植采用復(fù)層綠化的模式進行，覆蓋的植物具有易種、養(yǎng)護簡單且破壞自然環(huán)境少，通過利用豎向綠化的方式更有效地達到雨水主動蓄積和組織滲透效果。

結(jié)語

我國的航空事業(yè)近年來得到快速發(fā)展，離不開航空基礎(chǔ)設(shè)施的不斷更新完善，機場塔臺工程作為重要的航空基礎(chǔ)設(shè)施，必須嚴格控制施工質(zhì)量。通過對塔臺工程建設(shè)的重點和難點進行全面分析，只要采取針對性的手段和科學的施工方案，可以順利地完成工程建設(shè)任務(wù)。建成后的塔臺工程能有效地改善現(xiàn)有中南地區(qū)某空管站塔臺對機場發(fā)展的限制作用，使得新的設(shè)備及管制席位可以得到擴充的空間，提高設(shè)備的保障能力和管制的保障能力，從而提高空中交通管制能力，保證飛行安全。