關(guān)于機(jī)場(chǎng)新塔臺(tái)建設(shè)工程重點(diǎn)和難點(diǎn)分析

周建軍

珠海航空城發(fā)展集團(tuán)有限公司 廣東珠海 519000

一、概述

我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)向前增長，綜合實(shí)力已穩(wěn)居世界第二，與此同時(shí)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(jiān)實(shí)地向航空強(qiáng)國邁進(jìn)，要實(shí)現(xiàn)航空強(qiáng)國這個(gè)宏偉目標(biāo)，民航機(jī)場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施必須抓緊發(fā)展的機(jī)遇進(jìn)行升級(jí)改造才能滿足發(fā)展的需求。機(jī)場(chǎng)的塔臺(tái)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(duì)航空器的起降進(jìn)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(jī)房、值班休息室等用房。多跑道機(jī)場(chǎng)建設(shè)完成后，通過機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)內(nèi)部的管制員也能利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)對(duì)航空器的起降進(jìn)行監(jiān)視。因此，塔臺(tái)的更新改造也是當(dāng)前民航機(jī)場(chǎng)升級(jí)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

二、塔臺(tái)建設(shè)工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)

下面以中南地區(qū)某機(jī)場(chǎng)新建塔臺(tái)項(xiàng)目為例來說明施工過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，更好地提升塔臺(tái)建設(shè)工程質(zhì)量。

(一)工程概況

塔臺(tái)(含空管塔臺(tái)及機(jī)坪塔臺(tái))(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(tái)連廊面積)，動(dòng)力中心(含變電站及柴油機(jī)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(tái)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(jī)場(chǎng)未來運(yùn)行需求。同時(shí)原航管樓及空管塔臺(tái)內(nèi)空管業(yè)務(wù)用房、講評(píng)室、休息值班室嚴(yán)重不足，設(shè)備機(jī)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(tái)、動(dòng)力中心分別單獨(dú)施工，航管樓與塔臺(tái)之間通道采用連廊形式。屋蓋采用鋼結(jié)構(gòu)，航管樓和動(dòng)力中心均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

圖1 塔臺(tái)及配套建筑造型圖

(二)塔臺(tái)施工技術(shù)的重點(diǎn)及難點(diǎn)

1.基坑工程

對(duì)于塔臺(tái)的基坑的重點(diǎn)，整個(gè)基坑面積約為500m，基坑面積不大，從現(xiàn)場(chǎng)勘查資料進(jìn)行分析，由于當(dāng)?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(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)24小時(shí)暴雨量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，室內(nèi)外高差應(yīng)設(shè)計(jì)不小于600mm。基坑的支護(hù)和降排水是基礎(chǔ)施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，在開挖過程中實(shí)施兩次分層開挖作業(yè)，第一次采取反鏟挖掘機(jī)到設(shè)計(jì)深度后，第二次開挖的承臺(tái)、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(duì)邊坡系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，每層深度控制在1.5m，邊挖邊用φ6.5mm鋼筋網(wǎng)支護(hù)，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(tái)開挖以機(jī)械結(jié)合人工配合進(jìn)行，挖出的土方運(yùn)到機(jī)械挖土的操作范圍內(nèi)，由挖土機(jī)裝車運(yùn)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(gè)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(jī)抽排。

2.基礎(chǔ)工程

目前參照相鄰工程，塔臺(tái)、航管樓采用樁基礎(chǔ)，動(dòng)力中心采用樁基礎(chǔ)或進(jìn)行地基處理后采用獨(dú)立柱基，樁基、承臺(tái)、筏基選擇混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(tái)厚度大，混凝土產(chǎn)生的水化熱量高，且施工時(shí)間長，地下室底板混凝土的施工的重點(diǎn)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(hù)工作，加強(qiáng)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(shí)間澆筑混凝土等，合理控制混凝土內(nèi)部溫度差值不超標(biāo)。

要實(shí)現(xiàn)合理地控制溫度必須嚴(yán)格做好測(cè)溫工作，按照現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際環(huán)境，在核心井筒位置每隔5m布置測(cè)點(diǎn)1個(gè)，每個(gè)點(diǎn)位布置3個(gè)深度為1.0m的測(cè)溫點(diǎn)(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(cè)溫的頻次，澆筑完成后的3～4d內(nèi)間隔頻次為2～4h進(jìn)行一次，超過4d后每8h實(shí)施一次，混凝土內(nèi)外的溫度差值不超過25℃時(shí)即為正常。

圖2 測(cè)溫點(diǎn)設(shè)置大樣圖

3.塔臺(tái)軸線及垂直度控制

塔臺(tái)地上十八層，塔臺(tái)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(diǎn)，需要對(duì)塔臺(tái)弧形混凝土墻、鋼梁、鋼柱進(jìn)行定位測(cè)量，控制筒體垂直度是實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)。利用專業(yè)的測(cè)量機(jī)構(gòu)實(shí)施不間斷現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)測(cè)量控制，施工方進(jìn)行二次校核，以保證塔臺(tái)的垂直度不超過質(zhì)量規(guī)范要求。

4.塔臺(tái)外腳手架工程

塔臺(tái)的頂部結(jié)構(gòu)呈弧形，頂部在具有不同功能的七個(gè)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(jì)，對(duì)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(shí)施，制定嚴(yán)密的腳手架搭設(shè)方案，搭設(shè)前進(jìn)行嚴(yán)格的安全技術(shù)交底，在保證安全基礎(chǔ)上進(jìn)行搭設(shè)作業(yè)。

5.鋼結(jié)構(gòu)工程

本工程塔臺(tái)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(chǎng)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(tái)50t汽車吊進(jìn)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(diǎn)和難點(diǎn)，利用激光經(jīng)緯儀投點(diǎn)，投點(diǎn)采取每回轉(zhuǎn)90度投點(diǎn)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(cè)到高層，不能從下節(jié)的軸線直接引測(cè)，避免產(chǎn)生積累誤差。拼接焊縫主要采用埋弧自動(dòng)焊，鋼構(gòu)件的預(yù)埋件與土建施工是同時(shí)進(jìn)行，土建施工時(shí)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(duì)已完成施工的預(yù)埋件的軸線間距進(jìn)行認(rèn)真核查、驗(yàn)收。預(yù)埋件安裝前應(yīng)認(rèn)真核對(duì)標(biāo)高及軸線精度誤差不能超過千分之零點(diǎn)一，要為后續(xù)安裝的準(zhǔn)確無誤提供良好的基礎(chǔ)。

6.塔臺(tái)外立面裝飾工程

從本工程的設(shè)計(jì)來看，塔身外立面裝飾具有良好的美觀觀感，要實(shí)現(xiàn)通透的風(fēng)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(jī)組合形成富有時(shí)代感的塔臺(tái)，鋁板幕墻所占比例較高，其次是門窗及玻璃幕墻，這幾項(xiàng)裝飾效果直接決定了外立面的品質(zhì)，這三個(gè)子項(xiàng)在外立面上形成了連續(xù)的密閉空間，是影響項(xiàng)目防水性能優(yōu)劣的關(guān)鍵所在，因此，塔臺(tái)外立面中的不同裝飾材料接口和節(jié)點(diǎn)的防水是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，針對(duì)這個(gè)難點(diǎn)應(yīng)用BIM技術(shù)來實(shí)施科學(xué)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(biāo)和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)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(diǎn)，參建各方的技術(shù)人員對(duì)不同節(jié)點(diǎn)之間的防水處理和封閉處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)聯(lián)合分析，選擇合理的泄水槽最佳的防水設(shè)置點(diǎn)，邊框結(jié)合的內(nèi)外部位均做封堵處理，特別是對(duì)于幕墻工程中大規(guī)格的裝飾面板的拼接點(diǎn)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(shí)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(shí)確保其施工質(zhì)量。

7.綠色建筑

由于塔臺(tái)工程的特殊性，本工程要求達(dá)到綠色建筑二星標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目圍護(hù)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(tái)為核心，集成土建、鋼筋、機(jī)電、鋼構(gòu)、幕墻等全專業(yè)模型來實(shí)現(xiàn)綠色建筑功能，綠色建筑施工的重點(diǎn)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(jī)場(chǎng)建設(shè)水平，從源頭控制機(jī)場(chǎng)能耗剛性需求。

8.海綿城市建設(shè)

塔臺(tái)工程為新建項(xiàng)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(diǎn)，塔臺(tái)工程的總用地面積1.37萬平方米，整個(gè)項(xiàng)目的用地范圍內(nèi)整體地勢(shì)平坦，已進(jìn)行雨污分流，雨水通過市政雨水管網(wǎng)排放，要達(dá)到海綿城市的修復(fù)自然水生態(tài)，實(shí)現(xiàn)和諧水資源環(huán)境的建設(shè)理念，建設(shè)的重點(diǎn)指標(biāo)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(dāng)?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(jì)不小于35%)，計(jì)算這兩個(gè)指標(biāo)值后，配置適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境和土壤種植的綠色植物，現(xiàn)場(chǎng)種植采用復(fù)層綠化的模式進(jìn)行，覆蓋的植物具有易種、養(yǎng)護(hù)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(dá)到雨水主動(dòng)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(jī)場(chǎng)塔臺(tái)工程作為重要的航空基礎(chǔ)設(shè)施，必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。通過對(duì)塔臺(tái)工程建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行全面分析，只要采取針對(duì)性的手段和科學(xué)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(tái)工程能有效地改善現(xiàn)有中南地區(qū)某空管站塔臺(tái)對(duì)機(jī)場(chǎng)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(kuò)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。