北京大興國際機場将于6月30日竣工。站在外形如金色鳳凰的航站樓内,腳下的拼花地面與上空的曲線吊頂相呼應,構成的光影讓人仿佛立于錦緞之上。這個體量巨大的航站樓核心區與覆蓋其上的自由曲面屋頂,建設難度堪稱世界級。從這裡輻射出的五條候機指廊,同樣的工序至少要重複五遍,施工難度大,更難的是與時間賽跑。
自2015年9月26日基坑開挖至今,這些難題被北京城建集團和北京建工集團的“鐵軍”逐一攻克,國之“鳳凰”誕生了。
核心區揭秘腳下頭頂 全是新難題
“自由曲面,真的很美,也真的很難。”站在高架橋上,望着大興機場航站樓,段先軍想象着旅客們熙熙攘攘的情景。“大家會不會也覺得它很美?”身為北京城建集團新機場航站樓項目總工程師,段先軍是公認的“智多星”,回顧起建設曆程,他感慨“難度比預想高”。
難題榜的第一項,就是為建在火車站上的航站樓解決隔震問題。航站樓采取層間隔震,即在負一層和負一層頂闆間的結構柱上,安裝1152個橡膠隔震支座,極限位移可達66厘米。“這就相當于裝了個‘伸縮閥’,讓震動傳導不上去。”段先軍說,随之而來的問題是,和負一層交接的機電管線和豎向構件,同樣需要柔性節點以實現伸縮。“層間隔震是全新的,柔性節點更是沒人研究過。”段先軍用日志本記錄待開發的柔性節點,邊施工邊研發,攢下了16本日志。
腳下的難題解決了,頭頂的難題又來了。在這個世界規模最大的單體機場航站樓核心區内,共有八根巨大的C型柱。C型柱間的無柱空間足以裝下整個“水立方”,C型柱之上,便是迷人的自由曲面空間。
“這個自由曲面空間主要由支撐體系和屋蓋鋼網架組成。屋面鋼網架面積有18萬平方米、用鋼量達4萬多噸,合龍施工極難。”段先軍說,最終方案是劃分出六個較為完整穩定的受力單元,分區施工,然後在高空總體合龍。“難點在哪?每個單元都不完全相同,變形也不同,得确保在空中能合得上。”段先軍說,項目團隊通過BIM系統計算了2550個球節點的變形值,模拟找到平衡,最後付諸實施,“這些計算過程如果落在紙上,怕是要堆滿半間屋子。”
機電設備 數量規模空前“難”,幾乎是每位采訪對象的口頭語。
副經理張正主管着核心區機電系統,這個系統決定着航站樓内的舒适度,安裝規模史無前例:電氣、暖通、給排水、消防等108套機電系統,涉及24.7萬台(套)設備、541間機房、1800公裡的電纜電線、58萬平方米的風管以及百萬數量級的接口,超過目前所有正在運營中的公共機場。
在有限的空間裡排布巨量的管線,且不能發生碰撞,這是技術也是藝術。張正說,他曾選擇航站樓一層一個小區域生成機電管線碰撞檢驗報告,結果電腦瞬間死機,“因為碰撞點太多了。”
比安裝更複雜的,是調試。從今年年初開始,張正每天都“泡”在施工現場,逐一調通設備:噴射水炮的反應時間是否在6秒以内,空調運行的環境噪聲能否控制在45分貝以下,樓梯間的風壓能否滿足45到50帕斯卡……“核心區有178門噴射水炮,我們在每一門水炮下都點火測試了無數遍。”張正說。
0.5毫米精度讓曲線最流暢生産副經理熊計富當年是帶着“軍令狀”來到新機場的,不完成樁基施工不回家。500多台設備密布在10萬平方米的基坑中,日夜兼程,112天就完成了251萬方土方、1392根護坡樁、75000延米錨杆和8275根工程樁的施工,其中一根工程樁就相當于16層樓高。
副經理劉漢朝每天要去現場查看吊頂的安裝。14萬塊漫反射裝飾闆,每一塊都要用儀器核準點位,确保安裝精度在0.5毫米,讓曲線看起來最流暢,就像一體而生。
作為“掌舵人”的項目經理李建華更是如此。60萬平方米的航站樓核心區,李建華走過了每一個角落,在他的辦公室裡挂着一張張标注着不同顔色的進度計劃表。“這是世紀工程,每個細節要精益求精。”
從高空俯瞰航站樓,金色屋面的造型像極了海星,核心區是海星的中央盤,五條指廊是海星的五個腕。“最上層的裝飾闆有近四萬塊。”李建華告訴記者,為了讓新機場航站樓披上這層金色外衣,每個工人平均每天要安裝2400多個螺釘、彎腰5000餘次,“這是一釘一鉚幹出來的。”
指廊看點三條下穿隧道一次澆築而成晚上6時,拿着當日的進度計劃表,北京建工集團指廊工程項目經理郭雙朝走進了會議室。每晚一次的生産協調會,是身為“船長”的他最重視的一場會。“時間就是指廊的生命線。1200天,我們每天都在做同一件事:和時間賽跑。”郭雙朝感慨道。
賽跑剛啟程,一道“奧數題”就擺在了項目部的面前。擁有“五縱三橫”交通體系的北京大興國際機場,有“兩縱”直接下穿航站樓的中南指廊,即軌道新機場線和京雄鐵路。同時,規劃中的軌道R4線也要在中南指廊下預留出一條隧道。這在全國機場航站樓建設中尚屬首次。
“這三條相對獨立的隧道,淨高就有11.55米,如何支設模闆可是個大課題。”工程部部長孫博介紹。經過反複試驗和可行性論證後,項目部決定采用定型“木工字梁”整體模闆,剛度大且重量輕不說,最重要的是,可以定制成12米的高度,從而實現一次澆築“成活”。
精工細做也體現在鋼結構施工中。五條指廊的屋面鋼網架,共需要焊接8472個焊接球和55267根杆件,用掉的焊絲若首尾相接,可以繞地球赤道半圈。為了确保鋼結構焊接探傷通過率能達100%,一台超聲波探傷儀被派上了場。焊接部位内部哪怕針尖大小的氣孔、夾渣或裂紋都逃不過這台機器的“慧眼”。
擁有20多年經驗的焊工趙慶如說,在超聲波探傷儀的苛刻察驗下,所有部位的焊接都以滿分過關。
金色屋面是個超級夾心面包在中南指廊負責人韓晉看來,堪比“奧數題”難度的是金色屋面的安裝。
“大家看到的金色‘羽衣’,隻是最上層的裝飾闆而已,屋面整體其實是一個13層的超級夾心面包。”韓晉細數起“面包瓤”,從主檩托、主檩條、次檩托,到防潮隔汽層、岩棉保溫層、裝飾闆鋼龍骨、複合金屬裝飾闆等,不一而足。
由于衆所周知的曲線造型,每一塊裝飾闆的尺寸都不一樣,每一根龍骨的尺寸也都要現場測量,分别編好号後再一一對應。“裝飾闆的安裝,是在2017年的冬天,也就從11月起吧,屋面鋼闆上就結起一層薄薄的霜,稍不留神就會摔倒。”郭雙朝記得,那陣子,每天6時,一支除霜隊就會爬到屋面人工清霜,“隻有霜沒了,才放心讓工人們擡着長達45米的裝飾闆行走在高空。”
13道工序打造中國園“萬字符”玲珑精巧的八角亭,靜谧清幽的廊榭……作為新“國門”,北京大興國際機場不僅是中國首都的城市入口,也是傳統文化的展示之地。為此,中方設計團隊在新機場的設計中引入中國元素,其中最亮眼的莫過于五條指廊末端的五個室外庭院,以傳統“絲綢之路”為主題,分别為絲園、茶園、瓷園、田園和中國園,其中,中國園的文化元素最為豐富。
“425.96平方米的中國園内,幾乎涵蓋了中國古建築的所有樣式,包括八角亭、六角亭、遊廊、敞軒、垂花門、歇山頂、硬山頂、懸山頂等。”項目黨支部書記李萬博介紹。
2019年3月12日,中國園啟動施工,彼時,新機場航站樓指廊工程已進入收尾階段。修繕過神武門、慈甯宮花園、午門雁翅樓的古建“匠人”團隊,拿出“把大象帶出瓷器店”的謹慎勁頭,臨時移除了中南指廊最接近中國園的登機廊橋,利用廊橋開口空間将混凝土泵管接入打灰。
“這裡的每根木頭都需經過‘一麻五灰’處理,斬砍、撕縫、汁漿、捉縫灰、通灰……13道工序,一道都不能少。”給木頭穿了27年“衣服”的油工徐海濤告訴記者,“一麻五灰”是古建築彩繪油漆傳統做法的代表,也是古建築施工最标志的做法。同樣需要13道工序的,還有中國園裡的1000個“萬字符”,“僅塗刷油漆就要5遍,最後貼金紙才算完工。”
建設者說核心區項目經理 李建華“科技解放生産力”從北京首都機場T2、T3航站樓到也門薩那國際機場新航站樓,再到如今的北京大興國際機場航站樓,李建華是航站樓建設的“老兵”。他說,新“國門”建設中最大的進步就是科技解放生産力,正是把最先進的BIM系統用得淋漓盡緻,才實現了這麼美的自由曲面屋頂。“我得好好做番總結,先進的管理體系一定是未來的發展趨勢。”
在建設新“國門”的第四個年頭,李建華還從一位普通建設者變成了“網紅”建設者。在短視頻網站快手上,李建華的粉絲數比不上當紅主播,但在建設領域這是獨一份。有人說,李建華做了件了不起的大事。李建華認為,自己隻是一個讓更多人認識新“國門”的窗口。“能被肯定,我自然高興,但贊美也是種壓力,我得盡力做得更好,才不愧對這份肯定。”
指廊項目經理 郭雙朝“每天都在和時間賽跑”在新“國門”當項目經理的80後絕不多見,郭雙朝便是其中一員。
腼腆、内秀、不善于在鏡頭前自我表達,這是2017年記者第一次采訪郭雙朝時的印象。兩年後,郭雙朝依然話不算多,但話語中的沉穩和自信卻明顯增加。“這三年的感受,就是一年比一年的挑戰大,絲毫不敢放慢腳步,每天都在和時間賽跑。”郭雙朝說。
2016年,郭雙朝擔任西邊兩條指廊的負責人,2017年他被提拔為項目經理。“當了項目經理,就不能隻管眼前一攤事,得統攬全局做好協調。”2018年的任務是機電安裝和裝飾裝修。“要協調的事情是千頭萬緒,牆面上預留的三個孔可能就得協調十幾家專業分包單位。”
采訪當日,晚上8時30分,郭雙朝又開始了現場巡查,晚上10時才背着月光回到辦公室。“到了交成績的日子,咱做得更精緻些,不給自己留下遺憾。”
來源:北京晚報
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