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大兴机场航站楼诞生记

2019-08-27赵莹莹

科学之友 2019年8期
关键词:核心区航站楼机电

赵莹莹

站在外形如金色凤凰的大兴机场航站楼内,脚下的拼花地面与上空的曲线吊顶相呼应,构成的光影让人仿佛立于锦缎之上。这个体量巨大的航站楼核心区与覆盖其上的自由曲面屋顶,建设难度堪称世界级。从这里辐射出的5条候机指廊,同样的工序至少要重复5遍,施工难度大,而更难的是与时间赛跑。

自2015年9月26日航站区基坑开挖至今,这些难题被北京城建集团和北京建工集团的“铁军”逐一攻克,国之“凤凰”诞生了。

核心区揭秘

脚下头顶全是新难题

“自由曲面,真的很美,也真的很难。”站在高架桥上,望着大兴机场航站楼,段先军想象着旅客们熙熙攘攘的情景。“大家会不会也觉得它很美?”身为北京城建集团新机场航站楼项目总工程师,段先军是公认的“智多星”,回顾起建设历程,他感慨“难度比预想高”。

难题榜的第一项,就是为建在火车站上的航站楼解决隔震问题。航站楼采用层间隔震技术,安装上千个橡胶隔震支座。“这就相当于装了‘伸缩阀,让震动传导不上去。”段先军说。

随之而来的问题是,和负一层交接的机电管线和竖向构件,同样需要柔性节点以实现伸缩。“层间隔震是全新的,柔性节点更是没人研究过。”段先军用日志本记录待开发的柔性节点,边施工边研发,攒下了16本日志。

脚下的难题解决了,头顶的难题又来了。迷人的自由曲面空间建造起来可不是一件容易的事情。

“这个自由曲面空间主要由支撑体系和屋盖钢网架组成。屋盖钢网架面积有18万平方米,用钢量达4万多吨,合龙施工极难。”段先军说,最终方案是划分出6个较为完整稳定的受力单元,分区施工,然后在高空总体合龙。“难点在哪?每个单元都不完全相同,变形也不同,得确保在空中能合得上。”段先军说,项目团队通过BIM系统计算了2?550个球节点的变形值,模拟找到平衡,最后付诸实施,“这些计算过程如果落在纸上,怕是要堆满半间屋子。”

机电设备数量规模空前

机电副经理张正主管着核心区机电系统,这个系统决定着航站楼内的舒适度,安装规模史无前例:电气、暖通、给排水、消防等108套机电系统,涉及24.7万台(套)设备、541间机房、1?800千米的电缆电线、58万平方米的风管以及百万数量级的接口,超过目前所有正在运营中的公共机场。

在有限的空间里排布巨量的管线,且不能发生碰撞,这是技术也是艺术。张正说,他曾选择航站楼一层一个小区域生成机电管线碰撞检验报告,结果电脑瞬间死机。“因为碰撞点太多了。”

比安装更复杂的是调试。从2019年年初开始,张正每天都“泡”在施工现场,逐一调通设备:喷射水炮的反应时间是否在6秒以内,空调运行的环境噪声能否控制在45分贝以下,楼梯间的风压能否满足45~50帕斯卡……“核心区有178门喷射水炮,我们在每一门水炮下都点火测试了无数遍。”

0.5毫米精度让曲线最流畅

生产副经理熊计富当年是带着“军令状”来到大兴机场的,不完成桩基施工不回家。500多台设备密布在10万平方米的基坑中,日夜兼程,112天就完成了251万立方米土方、1?392根护坡桩、75?000延米锚杆和8?275根工程桩的施工,其中一根工程桩就相当于16层楼高。

项目副经理刘汉朝每天要去现场查看吊顶的安装。 14万块漫反射装饰板,每一块都要用仪器核准点位,确保安装精度在0.5毫米,让曲线看起来最流畅,就像一体而生。

作为“掌舵人”的项目经理李建华更是如此。60万平方米的航站楼核心区,李建华走过了每一个角落,在他的办公室里挂着一张张标注着不同颜色的进度计划表。“这是世纪工程,每个细节都要精益求精。”

从高空俯瞰航站楼,金色屋面的造型像极了海星,核心区是海星的中央盘,5条指廊是海星的5个腕。“最上层的装饰板有近4万块。”李建华说,为了让大兴机场航站楼披上这层金色外衣,每个工人平均每天要安装2?400多个螺钉、弯腰5?000余次,“这是一钉一铆干出来的。”

指廊看点

三条下穿隧道一次浇筑而成

晚上6时,拿着当日的进度计划表,北京建工集团指廊工程项目经理郭双朝走进了会议室。每晚一次的生产协调会是身为“船长”的他最重视的一场会。“时间就是指廊的生命线。1?200天,我们每天都在做同一件事——和时间赛跑。”郭双朝感慨道。

赛跑刚启程,一道“奥数題”就摆在了项目部的面前。拥有“五纵两横”交通体系的大兴机场有“两纵”直接下穿航站楼的中南指廊,即轨道新机场线和京雄铁路。同时,规划中的轨道R4线也要在中南指廊下预留出一条隧道。这在全国机场航站楼建设中尚属首次。

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