用钢量超过鸟巢能装下水立方 北京大兴机场长这样
  来源:每日经济新闻 发布时间:2018年10月08日 点击数:

用钢量超过鸟巢能装下水立方 北京大兴机场长这样

这是一组新机场的大数据:

    总建筑面积超140万平方米,包括旅客航站楼(核心区及5条指廊)、综合交通中心(停车楼及综合服务楼)工程及地下轨道等;

    北京城建负责建设的60万平方米,是航站楼最核心部分,中心区有国内最大的单块混凝土楼板,可将鸟巢置于其上,相当于25个标准足球场;

    航站楼核心区由8组C形柱来支撑4.2万吨重的屋顶;

    主航站楼混凝土浇筑量达105万立方米,平均每个月的浇筑量相当于建25座18层高楼。

    航站楼引入了高铁轨道,核心区1152个减隔震支座消解震动影响;

    航站楼核心区钢结构网架曲面有6万多根钢架,12000多个连接球;

    航站楼核心区屋顶面积达18万平方米;

    整个航站楼屋顶有1个中央天窗、6个条形天窗、8个气泡窗及贯穿指廊中部的采光带。

    天安门中轴线正南46公里,刚刚定名的北京大兴国际机场(下称新机场)每天都在生长。

    “新机场可以说是京津冀一体化的示范项目。”中国民航机场建设集团公司规划设计总院总规划师牧彤如此向《每日经济新闻》记者评价。

    由于遭遇临检,这趟既定的新机场探访比原计划推迟了两个小时。尽管已经提前做了功课,对于新机场的大数据和外观有所知晓,但当车驶过层层安检,穿过条条跑道,驶入60万平方米的主航站楼核心区项目工地现场,身临科幻大片般的钢铁森林,仍是满满无以言表的震撼。

    作为目前世界上最大的单体航站楼,新机场航站楼综合体由北京城建、北京建工和中建八局分别建设,其中北京城建负责面积超60万平方米,最核心,也最复杂。中心区有国内最大的单块混凝土楼板,可将鸟巢置于其上,相当于25个标准足球场。

    作为“凤凰”落地的主操盘方,北京城建新机场建设副总指挥兼航站楼核心区项目经理李建华已经经历了“特别艰难”的1100余天。就在主航站楼核心区项目施工现场,伴着轰隆的机鸣和有序的敲打,《每日经济新闻》记者完成了对李建华的采访。从透明的大窗户望去,是一位在由6万多根钢架构成的屋顶异形曲面上施工的建设者。

    据李建华介绍,到现在为止,每个施工节点均提前或按时完成,没有出现延误。按照原计划,今年年底将实现单系统调试,现在完成了约80%。目前正在大范围进行机电设备安装、供电供暖准备工作、大面积精装修施工(包括屋顶气泡天窗外装),10月底设备送电以后就会开始单系统调试。

用钢量超过鸟巢能装下水立方 北京大兴机场长这样

每经记者 陈梦妤 摄

这是一个18万平方米的毫米级工程

  “特别艰难,每一天都是新挑战。”

    走入新机场航站楼二层,可以看见8根形似“灵芝”的C型柱。顶部直接与气泡天窗相接,将航站楼的屋面结构与承重结构一体化,简化了建筑结构。正午过后,阳光斜穿过C型柱上的天窗,抵达航站楼正东的玻璃幕墙。而C型柱托起的钢结构投影,像极了一座倒立在空中的“鸟巢”。

    主航站楼屋顶钢结构采用空间网架结构体系,钢网架面积达18万平方米、最大跨度达180米,起伏高差约30米,重量达5万多吨,已经超过鸟巢。钢构件主要采用圆钢管和焊接球,部分受力较大部位采用铸钢球节点,屋盖网架圆钢管共有63450根,屋盖网架球节点12300个。钢管总长度将近500公里,可以环绕北京五环路5圈。

    这一庞然大物仅以8根C型柱为主要支撑,而C型柱形成的空间甚至能放下整个水立方。

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    对于这段不断攻破世界级难题的钢结构施工期,李建华深有感触:“10年前我们做过差不多体量的首都机场T3航站楼,但其结构变化没有新机场这么大。从第一标段开始,我们一直在挑战难点和高度,一直在应对新的挑战。”

    “由于屋顶钢结构覆盖面积大、造型复杂,原位散装、分块吊装、滑移、提升等每种钢结构施工方法都有很多施工难点,目前尚无单一的安装方法具有先天契合性。”

    项目部进行了无数次内部方案讨论,并用BIM技术进行模拟,最终确定了“分区施工,分区卸载,总体合龙”原则。根据中央天窗和条形天窗,整个屋面被分割成6个区,对不同分区、部位采用原位拼装、分块提升、累计提升等多种方法,共计进行26次单元分块提升、13次单元原位拼装、31次小合拢、7次卸载、1次大合拢。

    为了保证屋盖桁架测量与安装精度,李建华搬来了“外援”。随着计算机控制液压同步提升技术、数字三维仿真模拟技术、测量机器人、三维扫描检测、三维空间坐标测量、超声波无损检测的引入,仅用80天时间,新机场主航站楼钢结构便成功封顶,19万余米焊缝长度的现场焊缝探伤一次合格率达100%。

    “施工精度达到了毫米级,误差控制在2毫米以内。”李建华说。

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10个月钢筋绑扎量可建两艘辽宁舰

    作为世界首个高铁下穿航站楼的机场,航站楼核心区地下二层为轨道区,共有5条轨道线16座站台,且部分高铁车辆以时速300千米/小时过站不停车。但是,这同时也引进了另一个难题——如何减少震动?

  据李建华介绍,项目部设置了1152套大直径隔震支座,形成隔震层,可将抗震设防烈度降低1度。“减隔震支座形成了一个隔震层,能吸收震动。以前在昆明机场用过,但用量没有这么大。”

  “混凝土结构施工期,10个月所绑扎的钢筋量差不多可以建造两艘辽宁舰。”

  《每日经济新闻》记者了解到,航站楼核心区混凝土结构东西向513米,南北向411米,平面超长超宽,材料的水平及垂直运输困难极大。尽管现场布置了27台塔吊,但中间部分塔吊没有喂料口,按照常规方法材料需要3次接力倒运,效率非常低;且工程量庞大,仅主体结构钢筋就达到24万吨,常规依靠塔吊倒运的方法无法满足施工进度需求。

  据李建华介绍,项目技术团队利用设计图纸既有的结构后浇带空间,设置总长度1100米的两座钢栈桥,作为水平运输通道,将中心区与两侧场地联通;自主研发了无线遥控大吨位运输车,利用轨道在栈桥上滑行,在工地上跑起了“小火车”。两座栈桥串联起18台塔吊,解决了中间部分塔吊的喂料问题,与常规塔吊倒运相比,提高工效3~4倍。

  “BIM在这个项目上得到了非常有效的应用,比如,直接应用BIM完成机电三维深化设计工作。”李建华说。

  《每日经济新闻》记者获悉,航站楼核心区项目的机电安装工程有100多个专业系统,并涉及世界范围内体量最大、技术最复杂的机电抗震技术。“20多人的科研创新技术团队完成了30万平方米的地下室和首层管线深化设计,出具和提交了近千张三维综合图、施工详图、土建协调图、二次结构预留预埋图等,为实现机电工程虚拟安装和工厂预制化加工创造了条件。”

  “是有很多世界之最的说法,但从我们的角度看,这个不好说。”在李建华眼中,这只是阶段性成果,下一个目标,任重而道远。

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“一市两场”启幕京津冀世界级机场群

    明年6月30日竣工后,新机场将成为世界最大航空港,超越阿联酋迪拜迪世界中心和土耳其伊斯坦布尔第三国际机场。另一方面,新机场投运后,中国第一个世界级机场群——京津冀世界级机场群也将正式拉开帷幕。

    对于新机场的选址规划和远期发展,牧彤向《每日经济新闻》记者娓娓道来。

    在北京奥运会召开的2008年,首都机场东扩工程竣工投运,新机场的选址也评审确定。10年间,全国机场旅客量的年均增速超过10%,北京市场规模在京津冀占主导地位,但首都机场受制于客观条件,新增航班时刻供需失衡,抑制了运量增长,不利于打造枢纽,也难以满足市场多元化和区域一体化的要求。

    新机场建设首先是解决量的问题,为北京乃至京津冀提供航空市场的增长空间。新机场本期建设4条跑道、满足7200万人次的旅客量,远期规划7条跑道、旅客量将超越1亿人次。展望到2035年,北京“一市两场”将具备保障2亿~2.5亿人次的规划能力。

    “伴随着出境游、留学等热潮,国际化是大势所趋,北京作为首都,必然肩负着代表国家参与国际航空枢纽竞争的责任。首都机场和新机场定位‘双枢纽’,政府之手在转场过渡期加以引导,促使机场、基地航空公司、周边基层政府合作共赢,通过市场竞争推动‘一市两场’的协同发展。”牧彤说。

    新机场充分利用区位优势,通过统一规划的城际铁路、城市轨道、高速公路,服务北京、天津、雄安、廊坊,并辐射京津冀其他城市乃至华北地区。穿过新机场航站楼的城际铁路联络线,将连接廊坊、亦庄、通州、首都机场,机场“双枢纽”与北京铁路枢纽实现紧密的互联互通。

 

    “第二机场的功能定位和市场培育在世界范围内都是个难题,通过前瞻性的规划建设、打造以机场为中心的综合交通体系,新机场将迎接市场的检验,有望成长为兼具国际枢纽、低成本航空等多样化服务的京津冀区域中心机场。”

    “新机场可以说是京津冀一体化的示范项目,随着雄安新区、北京城市副中心规划的落地,新机场将面临更好的发展机遇。”牧彤如是表态。

    “可能看起来并没什么,但施工真的非常艰难,大家一直都在一线超额工作。这座钢铁森林,真的是伟大时代的伟大工程。”采访最后,李建华起身望向穹顶的建设者,感慨万分。

    距离2019年9月30日首航倒计时一周年,打破行政壁垒和传统思维模式的北京新机场和临空经济区,将带给我们现在仍无法预见的惊喜。

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