助航燈光深桶燈安裝工藝創(chuàng)新與應(yīng)用

唐化康 何東 陳通 劉雙廷 劉永龍

【摘要】文章以成都天府國際機(jī)場助航燈光及供電工程為例，闡述助航燈光工程深桶燈安裝工藝創(chuàng)新施工模式。

【關(guān)鍵詞】助航燈光;深桶燈安裝;前置化施工;交叉施工;綠色環(huán)保

【中圖分類號】 V351.32【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 B

1項目背景與研究目標(biāo)

1.1項目背景

1.1.1傳統(tǒng)深桶燈施工簡介

深桶燈作為助航燈光系統(tǒng)重要組成部分，通常安裝于站坪區(qū)域，結(jié)構(gòu)形式為一體式燈具，即燈具安裝于深桶燈箱上。傳統(tǒng)安裝模式需與道面單位配合同步施工，待道面模板安裝校正后參照模板高程才能進(jìn)行深桶燈箱的安裝，安裝固定后無法拆卸，對施工安排和工期進(jìn)度控制極其不利。

1.1.2傳統(tǒng)安裝模式弊端

工序受制約，安裝效率低;堵水效果不佳，影響電路絕緣效果;觀感成型質(zhì)量不佳;運維不方便;不節(jié)能環(huán)保。

1.2研究目標(biāo)

（1）攻克土建安裝工序交叉制約難題，實現(xiàn)前置化安裝模式。

（2）提升安裝效率和觀感質(zhì)量，降低安裝難度，實現(xiàn)流水化作業(yè)模式。

（3）研發(fā)新箱體結(jié)構(gòu)和新安裝方式，提升堵水效果和絕緣能力。

（4）優(yōu)化安裝模式，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

2創(chuàng)新思路及原理

國內(nèi)目前只有香港機(jī)場采用道面全深桶燈施工方式，但一直無法解決燈箱堵水效果不佳和電路絕緣低的難題。針對深桶燈傳統(tǒng)安裝工藝的弊端，筆者公司結(jié)合多年施工經(jīng)驗，從深桶燈箱結(jié)構(gòu)、配管方式、安裝模式等方面進(jìn)行了全面優(yōu)化，在單位模板安裝前完成深桶燈箱的安裝固定實現(xiàn)安裝工序前置化，再通過深桶燈箱配合澆筑時的細(xì)節(jié)優(yōu)化，達(dá)到更好的安裝成型質(zhì)量。新工藝具有施工高效、節(jié)能環(huán)保、維保便捷、成本節(jié)約的優(yōu)勢，滿足"四型機(jī)場"的建設(shè)理念。

3主要研究成果

3.1前置施工，解決土建、安裝交叉配合難題

3.1.1優(yōu)化深桶燈箱結(jié)構(gòu)及連接件

定制深桶燈箱和連接附件，將深桶燈箱進(jìn)線由側(cè)進(jìn)孔改進(jìn)為底進(jìn)孔，箱體底部增加調(diào)節(jié)臂并定制加工調(diào)節(jié)螺桿支架，滿足深桶燈箱前置安裝條件，可待道面模板安裝校正后再利用調(diào)節(jié)螺桿支架進(jìn)行二次調(diào)整（消除模板安裝測量高度偏差）。連接附件與深桶燈箱采用承插方式連接，保留調(diào)節(jié)余量（高度調(diào)整量為20 mm），實現(xiàn)前置化施工的同時，可進(jìn)行二次精調(diào)保證深桶燈箱安裝高程滿足設(shè)計及規(guī)范要求（0～2 mm）[1]（圖1、圖2）。

3.1.2安裝模式優(yōu)化

傳統(tǒng)安裝模式需與道面施工配合同步施工，待道面模板安裝校正后參照模板高程才能進(jìn)行深桶燈箱的安裝，深桶燈箱嵌入道面水穩(wěn)層內(nèi)安裝固定后無法拆卸，高程無法調(diào)整。新安裝模式利用新深桶燈箱結(jié)構(gòu)配合定位調(diào)節(jié)螺桿實現(xiàn)箱體安裝、拆卸和高程調(diào)節(jié)，無需再等道面模板安裝校正后實施，實現(xiàn)前置化安裝，解決土建、安裝工序相互交叉制約的難題。同時，在燈具密集區(qū)域可拆卸燈箱，不阻擋道面運輸車輛通行（圖3、圖4）。

3.1.3解決施工交叉問題

通過深桶燈箱結(jié)構(gòu)和安裝方式的優(yōu)化，既解決了土建、安裝工序交叉配合的難題，又解決了施工場地交叉作業(yè)的難題。在跑道、滑行道道面進(jìn)行深桶燈安裝時，局部燈位密集區(qū)與道面施工存在一定的沖突，如直線區(qū)域燈具布置較少基本不影響道面混凝土車輛通行，但彎道區(qū)域燈具多且密集，在板塊內(nèi)交叉嚴(yán)重，影響道面機(jī)械車輛的施工作業(yè)。通常需從側(cè)面開倉繞行，才能進(jìn)行混凝土澆筑或預(yù)留倉位從成型道面上進(jìn)行澆筑。在安裝配合時也會嚴(yán)重影響道面混凝土的澆筑，振動棒的振動也容易造成燈具底座偏移，影響燈具的安裝定位精度與質(zhì)量。通過新工藝改進(jìn)可利用調(diào)節(jié)螺桿拆除燈桶，滿足車輛運輸需求，待澆筑到燈位時可快速恢復(fù)。對于平時露出水穩(wěn)層部分螺桿又占用車行道的情況，可采用搭設(shè)過橋保障車輛正常通行，解決交叉作業(yè)相互制約問題（圖5、圖6）。

3.2提升施工效率和觀感質(zhì)量，降低安裝難度，實現(xiàn)流水化作業(yè)

3.2.1優(yōu)化配管方式

天府機(jī)場電氣回路多且錯綜復(fù)雜，加之工期異常緊張，

為更好配合道面施工，不僅需要提高工效，更要確保電氣回路布置準(zhǔn)確。傳統(tǒng)配管方式采用鍍鋅鋼管焊接配管方式，與深桶燈箱連接時需配合焊接壓制彎頭，工序比較繁瑣且需動用較多機(jī)械，如電焊機(jī)、切割機(jī)、焊機(jī)、彎管機(jī)等，對施工人員技術(shù)要求也比較高，管線交叉避讓難度大，工效低且不環(huán)保。新工藝為了實現(xiàn)提升工效，降低操作難度，形成流水化作業(yè)并提升安裝質(zhì)量的目標(biāo)，從4個方面進(jìn)行了全面優(yōu)化：

3.2.1.1管材方面

采用塑料材質(zhì)的 MP單壁螺旋管，材質(zhì)重量輕，運輸安裝方便，易避讓交叉，提升了工效，降低了施工難度，為流水化作業(yè)提供了條件。同時通過雙色配管更易區(qū)分電氣回路，保證電氣回路敷設(shè)準(zhǔn)確性。

3.2.1.2連接附件方面

傳統(tǒng)工藝管與管間接續(xù)采用套管焊接方式，底孔管與深桶燈箱連接時采用焊接壓制彎頭承插方式，工序比較繁瑣且需動用較多機(jī)械。新工藝預(yù)判管線交叉沖突的情況，采用定制彎頭配直接的方式，解決配管走向交叉占位沖突的問題。根據(jù)管材規(guī)格定制配套連接附件（包括彎頭、直接頭等），定制彎頭除考慮連接便捷性外，需利用異形彎曲半徑解決水平管和彎管交叉占位的問題，同時電纜最小彎曲半徑需滿足規(guī)范要求。為滿足不同道面厚度的安裝要求，適當(dāng)加長定制彎頭豎向直管長度，通過切割預(yù)留長度滿足各類配管要求。

3.2.1.3管線連接方面

為避免管線間橫向、縱向及水平方向的交叉占位情況，管線間的連接采用定制直接頭螺紋連接方式，管線與深桶燈箱間的連接采用定制直接頭配定制彎管，直管一端采用螺紋連接方式，旋進(jìn)長度任意調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)范圍為20 mm），不會對深桶燈箱產(chǎn)生約束應(yīng)力。燈箱底孔一端采用承插連接方式，避免彎頭在深桶燈箱安裝基礎(chǔ)坑處無法旋進(jìn)安裝的問題，滿足燈位中心位置精調(diào)的要求，保證燈位安裝的精確度（圖7、圖8）。

3.2.1.4管線固定方面

采用定制管卡進(jìn)行管線安裝定位，滿足道面深桶燈雙回路同槽敷設(shè)和單回路敷設(shè)的情況，定位方式簡單，易操作，可滿足流水化高效作業(yè)，也保證了配管精度和管間間距，提升了配管質(zhì)量（圖9）。

3.2.2優(yōu)化深桶燈箱安裝配合方式

為進(jìn)一步實現(xiàn)工藝成型美觀對燈坑環(huán)形槽成形方式進(jìn)行優(yōu)化。傳統(tǒng)工藝燈坑環(huán)形槽在道面施工完成后進(jìn)行瞠孔和二次剔槽，瞠孔時易發(fā)生跳刀造成燈坑偏心，成形不美觀，既浪費機(jī)械、人工，造成道面二次污染和清掃，也不經(jīng)濟(jì)、不環(huán)保。新工藝采用寬20 mmx厚35 mm帶有一定錐度的定制環(huán)形膠圈，以消除深桶燈箱與道面不同膨脹系數(shù)產(chǎn)生的變形。膠條上沿留1 mm限位封條，保證深桶燈箱安裝高程滿足施工規(guī)范要求。在道面施工前將環(huán)形膠圈提前預(yù)埋于深桶燈箱上沿并配合定制直徑小300 mm、厚10 mm的橡膠圓盤蓋板進(jìn)行燈桶全封蓋成品保護(hù)，防止混凝土澆筑時滲人箱體造成污染和堵塞管路。環(huán)形膠圈和圓盤蓋板均為橡膠材質(zhì)具有延展性，可待道面混凝土強(qiáng)度澆筑完成初凝后再取出，防止燈坑周邊混凝土塌陷、掉邊及開裂等情況。環(huán)形膠圈采用模具統(tǒng)一加工成型，燈坑環(huán)形槽尺寸和成型外觀一致，觀感質(zhì)量明顯提升（圖10、圖11）。

3.3提升深桶燈箱堵水效果，確保燈光電路絕緣性能

傳統(tǒng)深桶燈箱采用側(cè)進(jìn)孔堵水工藝，深桶燈箱長度約50cm需嵌入水穩(wěn)層固定，側(cè)進(jìn)孔位于箱體側(cè)壁，斜視操作視線和深桶尺寸過深導(dǎo)致堵水作業(yè)難觀察、難操作、堵水效果不佳。一次管與深桶燈箱連接后進(jìn)入箱體使整個燈光回路箱體形成整體，在遇到雨季積水嚴(yán)重時，若個別燈箱滲水將通過側(cè)孔管逐步滲透到堵水不好的燈箱，造成大面積燈箱積水的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致整個燈光電路絕緣降低。新工藝將深桶燈箱改進(jìn)為底進(jìn)孔堵水工藝，深桶燈箱長度約42 cm無需嵌入水穩(wěn)層，垂直操作視線和優(yōu)化后的深桶尺寸使堵水作業(yè)更易觀察、易操作、堵水效果更好。一次管與深桶燈箱底孔連接后未進(jìn)入箱體，將整個燈光電路中每個深桶燈箱隔離為一個獨立的堵水系統(tǒng)，結(jié)合筆者公司成熟的硅膠堵水工藝，即使個別燈箱發(fā)生滲水情況，也只需對單個積水的燈箱進(jìn)行清理。確保了深桶燈箱的堵水效果，提高了燈光回路的絕緣能力（圖12）。

3.4運維便捷，節(jié)能減耗，綠色環(huán)保

3.4.1運維便捷

新工藝深桶燈與傳統(tǒng)淺桶燈工藝相比，取消土面區(qū)燈箱，避免了除草設(shè)備損壞燈箱，也避免土面區(qū)積水導(dǎo)致燈箱滲水影響電路絕緣，減少了維護(hù)工作量。新工藝深桶燈的燈箱和燈具一一對應(yīng)，通過電路優(yōu)化采用單線串接方式代替了原有跨接方式，在問題查找時可實現(xiàn)快速精確定位故障點，大大縮短了檢修時間，提高了維保效率。

3.4.2節(jié)能減耗，綠色環(huán)保

3.4.2.1簡化工序

新工藝通過工序簡化，取消了土面區(qū)燈箱安裝、電纜溝挖填、鋪沙蓋磚、二次管切槽配管及二次電纜敷設(shè)等工序，相應(yīng)減少了土面區(qū)與土建單位的交叉作業(yè)，減少了成品保護(hù)的工作量，工序更加節(jié)能環(huán)保。

3.4.2.2節(jié)能減耗

傳統(tǒng)工藝深桶燈只應(yīng)用于站坪區(qū)域，通過對深桶燈結(jié)構(gòu)、安裝方式的優(yōu)化，首次實現(xiàn)在跑道及滑行道區(qū)域均采用深桶燈，取消了傳統(tǒng)淺桶燈安裝方式中的二次電纜，解決了原有方式線損高的問題，達(dá)到了節(jié)能降耗，降低運行成本的目的（圖13、圖14）。

3.4.2.3綠色環(huán)保

優(yōu)化配管工藝：新工藝配管從管材、接管方式進(jìn)行優(yōu)化，將深桶燈一次配管工藝由傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管焊接配管工藝改進(jìn)為 MP單壁螺旋管螺紋連接配管工藝，塑料管螺紋連接無需焊接和防腐，施工高效環(huán)保。此外，MP管材在環(huán)保性、使用壽命及功能性上均優(yōu)于傳統(tǒng)鍍鋅鋼管配管（表1）。

優(yōu)化燈坑環(huán)槽：新工藝采用預(yù)留環(huán)形膠圈一次成型代替原有管孔剔槽方式，既減少了道面管孔和剔槽帶來的衛(wèi)生污染，又實現(xiàn)了材料重復(fù)利用，達(dá)到了綠色環(huán)保的目的。

材料回收：傳統(tǒng)工藝一次電纜采用直埋敷設(shè)，電路改造時電纜無法回收，全部報廢。新工藝一次電纜均采用穿管敷設(shè)，后期改造時可實現(xiàn)材料回收。

4示范應(yīng)用及效益

4.1示范應(yīng)用

成都天府國際機(jī)場作為全國首次采用道面全深桶燈新安裝工藝的內(nèi)陸機(jī)場，對機(jī)場助航燈光工程的建設(shè)具有革命性和推廣性。攻克了長期以來安裝和道面交叉配合施工相互嚴(yán)重制約、工效低、燈光電路絕緣性差的難題，通過全面優(yōu)化實現(xiàn)了一套"提質(zhì)增效，綠色環(huán)保，運維便捷"的深桶燈安裝新工藝，在助航燈光工程"前置化，裝配化，流水化"的施工新模式上實現(xiàn)了重大突破。深桶燈安裝新工藝得到了四川省電視臺、各大新聞媒體的爭相報道，也到了業(yè)界設(shè)計院、質(zhì)監(jiān)站及國內(nèi)各大機(jī)場的高度認(rèn)可。

4.2項目效益

工效方面：新工藝實現(xiàn)預(yù)制化、裝配化、流水化作業(yè)，大幅提高了施工效率，是傳統(tǒng)工藝工效的2倍以上。

人工方面：新工藝簡化了工序，降低了施工難度，形成了流水化作業(yè)，大幅降低了安裝和配合人工消耗。

材料方面：新工藝采用多種可重復(fù)利用材料，節(jié)能環(huán)保，節(jié)約成本。

機(jī)械方面：新工藝采用預(yù)制化、裝配化的安裝思路減少了大量機(jī)械的使用。

成本方面：新工藝在工藝優(yōu)化、材料、維保、節(jié)能環(huán)保等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，大幅降低了施工成本和運行維保成本。

5結(jié)束語

"四型機(jī)場"的建設(shè)理念代表著未來機(jī)場的建設(shè)方向，將大力推廣"提質(zhì)增效，安全可靠，節(jié)能減耗，運維便捷"的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用。本次深桶燈安裝創(chuàng)新工藝在全國內(nèi)陸機(jī)場首次落地應(yīng)用，實現(xiàn)了預(yù)期提出的"四大目標(biāo)"，攻克了長期以來面臨的"兩大難題"。不但解決了天府機(jī)場工期緊面臨的各項難題，同時提高工效、提升質(zhì)量、節(jié)約成本、綠色環(huán)保，對未來機(jī)場助航燈光工程的建設(shè)提出了新思路、新方法和新標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]上海民航新時代機(jī)場設(shè)計研究院有限公司.MH/T5012-2022民用機(jī)場目視助航設(shè)施施工質(zhì)量驗收規(guī)范[s].北京：中國民航出版社有限公司，2022.