BIM技術在大型空港改擴建不停航施工中應用

季小普 呂君毅 陳 華 董 超 葉聿樞 潘鈞俊

(1.中國建筑第八工程局有限公司 上海 200120；2.杭州蕭山國際機場有限公司 杭州 310000)

1 項目概況

為了應對蕭山機場年旅客量可預見性的快速增長以及迎接2022年亞運會的到來，蕭山機場有限公司在現有建筑基礎上對機場進一步擴建。本次擴建工程包含主航站樓、陸側交通中心、南長廊及南指廊、北長廊及北指廊等工程，總建筑面積612 788 m2。地下總面積108 212 m2，地上總面積504 576 m2。設64座固定登機橋、74個近機位(圖1)。

圖1 項目總體鳥瞰效果圖

該工程施工時，場區內存在地鐵施工、前期工程施工、相鄰標段交叉施工、老航站樓拆改施工等一系列復雜的施工工況。為了確保老航站樓的正常運營及飛行區安全，以及社會車輛、大巴車、出租車等車輛的通行，部分道路不允許施工車輛通行，造成現場大型機械及材料進出場不方便；同時，該工程與社會車輛進出場的主通道存在多處交叉施工的地段，給施工交通組織造成了極大的困難。

為了保證機場的正常運營以及項目的正常施工，在項目施工進行的不同階段，對無法滿足現場施工需求老航站樓的保通道路進行道改的區域，以解決面對的實際難題。

項目道改涉及的專業多，協調和配合的工作量大，要求施工總承包對工程進行全面管理，組織，協調和配合，并保證整個項目施工過程的安全、進度、工程質量和文明施工。施工總承包服務工作量大，涉及面廣，必須借助創新的方法推動道改的實施。由此，該項目引進了BIM技術。

BIM技術是建筑設計行業一次全新的技術革命，它在三維可視化方面的優勢是傳統的CAD二維圖紙不可比擬的[1-4]。在項目的道改實施中，BIM技術扮演著不可或缺的角色。通過運用BIM技術對該項目道改方案的前期模擬，取得了巨大的成果。

本文就該項目具代表性的北保通道路道改為例，探析BIM技術在該項目工程中的應用。

2 不停航道改方案

原場地保通道路如圖2所示。原場地保通道路起始于站前高架下，終止于北保通道路高架橋前。原保通路道路設置單向4車道，站前高架下，北側單獨設置大客車道，南側出租車道匯入保通道路。原保通道路長度約600 m，車道設計時速40 km/h，每個車道寬3.5 m。

圖2 原保通道路

2.1 臨時北保通道路一次道改

原保通道路連接老航站樓，道路位于施工區域內，隨著項目施工的持續推進，當前道路已無法滿足項目的施工需求，道改勢在必行。經過項目技術部人員及BIM工作站人員的多次方案討論和采用BIM技術進行多次的方案模擬，最終確定了臨時北保通道改的路線和具體時間。

為了保證機場的不停航運行和項目后續施工的正常進行，項目部定于2019年10月底完成臨時北保通路道改。臨時北保通路東起T3航站樓前下匝車道，西至航景路浙航路交叉口R2匝道預留跳水臺(圖3)。臨時北保通路全長811 m，其中標準段長度690 m，鋼便橋段長度121 m。臨時北保通路采用單向4車道，每個車道3.5 m寬，標準段設計時速40 km/h，鋼便橋段設計時速50 km/h。

圖3 臨時北保通道路位置

在站前高架下，由北側客車車道和南側出租車道與站前高架上的四車道交匯成六車道。在接入臨時北保通道路時，車道變成四車道(圖4)，北側大客車道匯入口與南側出租車道相互錯開，保證在大量車匯入車道時不會造成擁擠堵塞現象。經采用BIM技術進行模擬以后，臨時北保通道路采用四車道行車能完全滿足機場的日常需求。

圖4 臨時北保通道路車道匯合

道改后(圖5)，臨時北保通道路穿過N4區，N5-1區，N2-2區,N9-2區4個施工區域，影響北N1指廊，N2指廊和北長廊的局部施工。北保通道路穿越N2-2區域時，道路上方需搭設防護棚，為了防止指廊施工時候上空有墜落物墜落至道路上，在受到臨時北保通道路影響的4個區域采取正式北保通道路道改后單獨施工，其他施工區域按照施工計劃依次施工。至此，臨時北保通道路道改完成，保證了后續施工正常進行和機場不停航運行。

圖5 臨時北保通后施工區域

2.2 北保通道路二次道改

當項目進行到中期時，臨時北保通道路影響了后續施工區段的正常施工，臨時道路急需拆改。經過多次方案討論和視頻模擬，確定正式北保通道路的路線和車道，如圖6～圖7所示。

圖6 正式北保通道路

圖7 車道匯入點

圖6顯見，正式北保通道路東起T3航站樓前下匝車道，西至航景路浙航路交叉口高架橋下接口，道路穿過一層航站樓，道路全長680 m，其中：站前高架下至航站樓長度217 m，航站樓內長度183 m，出航站樓至高架橋下長度280 m。

圖7顯見，正式北保通道改后，站前高架車道、北側大客車道、南側出租車道，如果在站前高架下匯入，會造成嚴重的交通擁擠。為此，采用在不同道路位置車道匯入的方法。首先在站前高架下，高架上的四車道合并成3車道，在地面段形成3車道道路，其次，在道改車道第一個轉彎口位置，南側出租車道匯入北保通道路，出租車緩慢匯入車道內。最后，在航站樓入口處，將北側大客車車道匯入北保通道路車道內，大客車緩慢匯入車道，避免了因集中車輛匯入車道而造成交通擁堵情況發生。

正式北保通道路穿越航站樓段，北側柱子間距18 m(圖8)，過道寬度約4.7 m，此過道在主體結構施工期間，作為航站樓機電機房和二次結構施工通道。在項目竣工以后，此過道作為機場安防控制區，不得行車。故，正式北保通道路穿越主航站樓采用三車道設計，車道寬3.5 m(圖9)，車道設計時速40 km/h；南側柱間距約16.6 m，設置一條施工車道，施工車道約6.7 m，施工車道出航站樓后，連接已有的11號路(圖9)，從而保證本項目中交通中心工程正常施工。

圖8 車道詳細分析

圖9 三維車道展示

在進行北保通道改前，現場需要滿足道改的前置施工條件。北長廊C11區已完成17.25 m結構層施工，A3-4提升區完成10.7 m結構層施工，A3-5提升區5.85壓型組合樓板施工完成。5.85結構層壓型組合樓板施工完成后，可以作為正式北保通道路的上部防護結構，同時可以保證上部結構的繼續施工(見圖10)。在正式北保通道改后，對N4區，N5-1區，N2-2區，N9-2區進行后續施工(圖11)，完成剩下的局部施工區域。

圖10 北保通道改前置施工區域

圖11 后施工區域

3 結語

在北保通道路的2次道改中，通過BIM技術對道改方案前期模擬，克服了工程量大、時間緊迫、任務重、施工復雜等多重困難，解決了各個區域的施工工期交叉碰撞的問題，有效地避免了在道改過程中可能出現的其他問題，為2次道改的順利提供了有力保障。取得了一下具體成果：

(1)通過BIM技術對道改方案進行模擬，驗證方案的可行性，并且解決了道改過程中可能遇到的問題。

(2)利用BIM技術對施工計劃進行重新排布、修改，保證了道改的前置條件完成。

(3)基于BIM技術，對當前的施工場地和現狀進行三維建模，并且利用三維模型提供一個非常清晰直觀的場景。

(4)基于BIM技術對項目各個部分進行工期模擬，通過對二次北保通道改的方案修改，配合各個施工區域的工期，完美地解決了道改時間和施工工期沖突問題。

本次道改過程中形成的經驗和成果，具有一定的示范性和參考性，可為今后的類似工程項目道路改造提供借鑒。