成都天府機場飛行區(qū)下穿通道設(shè)計與思考

張超

【摘要】通過分析飛行區(qū)下穿通道特點，以成都天府機場下穿通道為案例，分析下穿通道功能布局及常見結(jié)構(gòu)形式，對飛行區(qū)下穿通道設(shè)計要點進行討論研究，提出飛行區(qū)下穿通道結(jié)構(gòu)形式選擇、道路平縱橫設(shè)計、設(shè)計速度等內(nèi)容的設(shè)計建議，為今后飛行區(qū)下穿通道設(shè)計提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】特種車輛;下穿通道;平縱橫設(shè)計

【中圖分類號】 V351.11【文獻標志碼】 A

隨著我國航空業(yè)務(wù)快速發(fā)展，機場旅客、貨運吞吐量高速增長，民用機場規(guī)模逐步擴大的同時也面臨著飛行器與地面服務(wù)車輛相互干擾日益加劇的問題，國內(nèi)新建大型機場通常在連接飛行區(qū)地塊關(guān)鍵路上由設(shè)置下穿通道，空間上分離飛行器與地面服務(wù)車輛，以提高機場飛行區(qū)綜合運行效率。由于飛行區(qū)特種車輛存在加大差異性，與普通市政通道相比，飛行區(qū)下穿通道在道路平、縱、橫設(shè)計上均有所不同，本文以成都天府機場飛行區(qū)下穿通道為例，對飛行區(qū)下穿通道設(shè)計的不同點進行研究。

1 飛行區(qū)下穿通道特點

1.1平面布局特點

飛行區(qū)下穿通道平面位置必須滿足機場總體規(guī)劃，其布局受制于航站樓、跑道、滑行道構(gòu)型，且為保障飛機運行安全，下穿通道開口位置尚應(yīng)考慮跑道平整范圍、跑道升降帶范圍、滑行道平整范圍，滑行帶范圍的影響，因此下穿通道平面布局往往比較局促，平面線形指標相對較低。

1.2服務(wù)對象特點

飛行區(qū)下穿通道服務(wù)對象均為飛行區(qū)內(nèi)部車輛，具有交通量小、車輛速度低、駕駛員熟悉路況等特點，與市政通道服務(wù)對象差異較大，在進行設(shè)計時應(yīng)考慮上述特點，不宜生搬硬套市政道路規(guī)范。

1.3特種車輛幾何特征

飛行區(qū)內(nèi)特種車輛種類較多，包括飛機牽引車、電源車、行李牽引車、食品車、升降平臺車等多種特種車輛，其幾何尺寸及爬坡能力均異于市政普通車輛，根據(jù)成都、大興、蘭州等機場調(diào)研結(jié)果，本文對機場常用特種車輛的幾何尺寸及爬坡能力進行了梳理，如表1所示。

分析表1數(shù)據(jù)，最寬車輛為升降平臺車，寬度為4.4 m， 其余車輛寬度在4 m以下;最高車輛為航食車（A380），高度為4.25 m，其余車輛高度在4 m以下;最長車輛為擺渡車，長度為14.3 m，其余車輛在14 m以下;行李牽引車爬坡能力為5%，其余車輛爬坡能力在7%以上。需要注意的是，不同機場采購的特種車輛品牌不同，其尺寸與性能存在一定差異，在設(shè)計時應(yīng)進行充分調(diào)研。

2 成都天府機場下穿通道設(shè)計方案

2.1整體布局

飛行區(qū)下穿通道的主要功能是為機場飛行區(qū)內(nèi)地面車輛與飛行器提供一套立體交叉的交通系統(tǒng)，避免相互干擾，提高機場運行效率，通常是連接航站樓與飛行區(qū)各小區(qū)地塊。成都天府機場飛行區(qū)內(nèi)本期設(shè)置5條下穿通道，其中1號通道、2號通道已投入使用，5號通道、6號通道及貨運通道為預(yù)留通道（表2、圖1）。

2.2設(shè)計方案

天府機場下穿通道均為雙向4車道，特種車道寬4.5 m， 普通車道寬3.5 m，設(shè)計速度為40 km/h，道路等級為城市次干路（參照執(zhí)行），汽車通道建筑限界4.5 m。閉口段采用箱涵結(jié)構(gòu)，由于地下水位較高，敞口段采用 U槽結(jié)構(gòu)。通道平面、縱斷面主要設(shè)計指標見表3、表4。

3 下穿通道設(shè)計要點分析

3.1結(jié)構(gòu)形式選擇

下穿通道由閉口段和敞口段組成，閉口段常采用箱涵結(jié)構(gòu)，箱涵結(jié)構(gòu)單價較高，平均1.5萬元/m2左右。箱涵段一般設(shè)置在跑道、滑行道下部，在保障飛機運行安全的情況下，應(yīng)盡量減少閉口段長度，以節(jié)省投資造價。敞口段常采用放坡、擋墻、U槽等結(jié)構(gòu)形式，放坡結(jié)構(gòu)投資較低，但占地面積最大，在布局緊湊的機場飛行區(qū)使用較少。擋墻結(jié)構(gòu)造價低于 U槽，但在地下水位高的情況下?lián)鯄Y(jié)構(gòu)不再適用，此時應(yīng)選擇 U槽結(jié)構(gòu)。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)下穿通道選用"箱涵＋U槽"的結(jié)構(gòu)組合形式。

3.2平面設(shè)計

飛行區(qū)總體平面規(guī)劃以航站樓、跑道構(gòu)型為骨架，滑行道次之，下穿通道及其它小區(qū)地塊再次之，為節(jié)約用地，機場跑道、滑行道往往以最小間距布置，機場整體布局緊湊。下穿通道平面線位必須滿足機場總體規(guī)劃要求，在設(shè)計階段僅可對線位進行局部優(yōu)化調(diào)整。如若前期規(guī)劃細節(jié)考慮不足，則可能產(chǎn)生爬坡段長度不足，寬度不足等情況，增大設(shè)計難度，可能造成規(guī)劃方案無法落地的不良后果。為避免這種情況發(fā)生，在進行機場總體平面規(guī)劃時就要充分考慮機場下穿通道設(shè)計特點，對機場下穿通道爬坡長度、通道寬度進行合理規(guī)劃，為后續(xù)合理設(shè)計方案奠定基礎(chǔ)。

根據(jù)上述原則，成都天府機場在前期規(guī)劃中已充分考慮了下穿通道特點，通道平均爬坡長度在200 m左右，通道最大縱坡可控，平面方案布局合理。

3.3縱斷面設(shè)計

3.3.1最大縱坡

通道縱斷設(shè)計應(yīng)綜合考慮車輛的爬坡能力、道路建筑限界、道路排水、箱涵頂覆土厚度、與通道交叉管線的覆土高度，飛行區(qū)場道排水溝、燈具、監(jiān)控、風機等附屬設(shè)施高度等因素。通道最大縱坡通常受限于行李牽引車，根據(jù)調(diào)研情況，通道縱坡超過5%后行李拖車會出現(xiàn)爬坡困難情況，需減載行駛，因此建議下穿通道最大縱坡控制在4%以內(nèi)。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)下穿通道最大縱坡按照4%控制。

3.3.2建筑限界

MH/T7003-2017《民用運輸機場安全保衛(wèi)設(shè)施》中要求，下穿跑道或滑行道的隧道，凈高度不應(yīng)低于4.5 m[1]， CJJ221-2015《城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范》中要求通行各種機動車的城市地下道路最小凈高為4.5 m[2]，規(guī)范中的4.5 m凈高基本滿足飛行區(qū)特種車輛通行需求，故4.5 m為飛行區(qū)下穿通道建筑限界建議值。如在調(diào)研中有超過4 m 的車輛確需使用下穿通道，則建筑限界高度可按照設(shè)計車輛最小凈高加上0.5 m豎向安全行駛距離確定[3]。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)下穿通道建筑限界高度設(shè)計值為4.5 m。

3.4橫斷面設(shè)計

3.4.1車道寬度

飛行區(qū)特種車輛中最寬車輛為升降平臺車，寬度為4.4 m，其余車輛寬度在4 m以下，由于升降平臺車很少通過服務(wù)車道進行調(diào)度，因此不建議將其作為橫斷面設(shè)計的控制條件。參照特種車輛尺寸及機場運營經(jīng)驗，建議下穿通道特種車輛車道寬度取值4.5 m。當通道為單向2車道時，可將1條車道均定義為特種車輛車道，寬度為4.5 m，另一條定義為普通車道，寬度為3.5 m[4]。應(yīng)注意，為保障下穿通道的運營安全，在同孔內(nèi)布置雙向交通的地下道路，應(yīng)在兩車道之間設(shè)置雙黃線進行分隔。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)下穿通道特種車輛車道寬度為4.5 m，普通車道寬度為3.5 m。

3.4.2橫斷面布置

國內(nèi)飛行區(qū)下穿通道橫斷面布置有雙向2車道、雙向3車道、雙向4車道等3種形式。雙向2車道及雙向3車道為單孔隧道，其在通風排煙、消防逃生上工程難度較大，且為保障飛機運行安全，在跑道、滑行道、站坪區(qū)域下穿通道開口區(qū)域受限，進一步增加了單孔隧道在通風排煙、消防逃生的設(shè)計難度，在 CJJ221-2015《城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范》中也提出，為保障地下道路的運營安全，不宜在地下道路同一孔內(nèi)布置雙向交通，地下道路雙向交通應(yīng)盡可能分孔隔離[2]。因此，雙向3車道、雙向2車道斷面在國內(nèi)機場中運用相對較少，僅建議在條件受限時采用。雙向4車道通道為雙孔形式，具有運行效率高、運營管理安全可靠性好、通風排煙及消防逃生工程難度小等特點，在機場中運用最廣泛，為推薦斷面形式。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)下穿通道橫斷面采用雙向4車道布置形式。

3.5設(shè)計速度

飛行區(qū)內(nèi)車輛運行速度普遍在20-50 km/h 之間，結(jié)合特種運行性能及機場運行手冊中關(guān)于車輛行駛速度的規(guī)定，建議通道設(shè)計車速取40 km/h，條件困難時取30 km/h。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)下穿通道設(shè)計速度為40 km/h。

3.6不停航施工

不停航施工是指在機場不關(guān)閉或部分時段關(guān)閉并按照航班計劃接收和放行航空器的情況下，在飛行區(qū)內(nèi)施設(shè)工程施工。在跑道有飛行活動期間，禁止在跑道中心線兩側(cè)75 m 以內(nèi)進行任何施工左右。在跑道中線兩側(cè)75 m 以內(nèi)的區(qū)域進行的任何施工作業(yè)，在有航空器起飛、著陸前半個小時，施工單位應(yīng)完成清理現(xiàn)場工作。在跑道兩側(cè)升降帶內(nèi)進行施工的，施工機具、車輛、堆放物高度及起重機懸臂高度不得穿透內(nèi)過渡面和復(fù)飛面[5]。機場預(yù)留下穿通道設(shè)計要考慮遠期建設(shè)時不停航施工難度，建議預(yù)留段端點遠離跑道中心線，遠期施工范圍位于跑道不停航施工范圍外，若設(shè)計條件受限，則建議預(yù)留段端點與跑道中線的距離不小于跑道平整帶寬度。

根據(jù)上述原則，成都天府機場飛行區(qū)預(yù)留貨運區(qū)下穿通道端點按照與跑道中線的距離不小于跑道平整帶寬度控制。

4 總結(jié)

本文分析飛行區(qū)下穿通道特點，以成都天府機場為案例提出飛行區(qū)下穿通道在道路工程設(shè)計的要點，主要結(jié)論：

（1）平面規(guī)劃應(yīng)充分考慮下穿通道特點，預(yù)留足夠爬坡長度與通道寬度。

（2）縱斷面最大縱坡建議按照4%控制，建筑限界高度建議按照4.5 m控制。

（3）橫斷面中特種車道寬度建議4.5 m，普通車道寬度建議為3.5 m，建議采用雙向4車道的斷面形式。

（4）設(shè)計速度建議值為40 km/h。

（5）預(yù)留通道應(yīng)考慮遠期建設(shè)不停航施工難度，建議預(yù)留段端點與跑道中心距離不小于跑道平整帶寬度。

參考文獻

[1]民用運輸機場安全保衛(wèi)設(shè)施：MH/T7003-2017[S].北京：中國民用航空局，2017.

[2]城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范：CJ211-2015[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[3]城市道路工程設(shè)計規(guī)范（2016年版）：CJ37-2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

[4]李振楠，趙祎.關(guān)于機場空側(cè)服務(wù)車道設(shè)計要點的思考[J].科技與創(chuàng)新，2019（21）.

[5]運輸機場運行安全管理規(guī)定：CAR-140-R2[S].北京：中國民用航空局，2022.