創(chuàng)造機場建設(shè)的五個第一—中建八局廣西公司唐際宇

本刊記者 鄭影

唐際宇，中國建筑第八工程局有限公司廣西分公司副總工程師，昆明新機場、南寧吳圩國際機場項目總工程師，還參與了南寧金之島城市廣場、百色川惠國際廣場等工程。中國建筑學(xué)會工程建設(shè)學(xué)術(shù)委員會理事。中建八局“十佳工程師”、“青年崗位能手”，昆明新機場轉(zhuǎn)場建設(shè)省級表彰“一等功”，獲得發(fā)明專利10項，省部級工法15項，在國家核心期刊發(fā)表論文30余篇。

全國建筑施工優(yōu)秀項目總工證書編號：CEC20120030

昆明新機場是國家“十一五”期間的重點建設(shè)項目、云南省特大型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，項目定位為“大型樞紐機場和輻射東南亞、南亞，連接歐亞的門戶機場”。該航站樓A1合同段由中建八局施工總承包，唐際宇任項目總工程師。工程于2008年開工，2011年竣工，2012年6月通航使用。工程已通過云南省優(yōu)良等級評定，獲得2010年中國鋼結(jié)構(gòu)金獎。

昆明新機場航站區(qū)（圖1）工程總建筑面積約85萬m2，由航站樓、停車樓、高架橋組成。其中，航站樓總建筑面積75萬m2，南北長855m，東西寬1134m，地下3層、地上3層，南側(cè)屋脊頂點(最高點)標高72.91m。

創(chuàng)造了國內(nèi)機場建設(shè)的五個第一

1）土石方總工程量第一。由于新機場地質(zhì)條件復(fù)雜，土石方填筑和場地精平整工程挖填累計約3億多m3，創(chuàng)目前國內(nèi)土石方工程紀錄。其中，場內(nèi)最大挖方高度約92m，最大填方高度約52m。

2）單體航站樓建筑面積國內(nèi)第一。航站樓南北總長855.1m，東西寬1134.8m，面積為75萬m2，為目前國內(nèi)單體建筑面積之最。

圖1 航站樓正立面效果圖

3）航站樓減隔震技術(shù)及設(shè)施應(yīng)用規(guī)模第一。新機場航站樓為國家抗震示范工程。航站樓前中心區(qū)在結(jié)構(gòu)上安裝隔震支座1811個，同時輔助使用粘滯性液壓阻尼器108個，是當前世界隔震支座應(yīng)用規(guī)模最大、隔震支座直徑最大的隔震建筑。

4）大型機場使用瀝青混凝土道面技術(shù)在國內(nèi)是第一次。機場跑道采用全幅瀝青道面的跑道，質(zhì)量保證15年預(yù)期使用壽命，在國內(nèi)尚屬首例，是中國民航局科技示范工程。

5）綠色機場概念在機場建設(shè)中全方位實踐是第一次。新機場建設(shè)工程實現(xiàn)全場區(qū)土石方填筑場內(nèi)總體平衡，節(jié)約良田3萬多畝；航站樓坡形屋頂設(shè)置的自動開啟天窗，在3月～11月可關(guān)閉35%區(qū)域空調(diào)；航站樓通透的玻璃幕墻能使主要公共區(qū)域充分利用自然采光，每年節(jié)省電量達151.3萬kWh，全年節(jié)能20%～30%。

航站樓施工六大難點

六大難點包括高填方地基處理、大直徑隔震支座安裝、倒梯形密肋梁板清水混凝土施工、空間鋼彩帶制作與安裝、大跨度雙曲面焊接球網(wǎng)架安裝及基于彩帶結(jié)構(gòu)的雙向單索幕墻施工。由于該工程地理條件惡劣，設(shè)計規(guī)模龐大，技術(shù)難度超高，成為近年中建八局承建項目中，技術(shù)含量最高、施工難度最大的代表性工程之一。

鑒于本工程的技術(shù)含量，項目申請立項了中建八局局級科技開發(fā)項目《昆明新機場隔震技術(shù)研究與應(yīng)用》和中建總公司科技開發(fā)項目《昆明新機場關(guān)鍵施工技術(shù)研究》，唐際宇均擔任課題主要負責人，在長達3年的施工實踐和科研活動中，獲得了豐碩的科技成果。

在工程實踐中，唐際宇特別注重科研和技術(shù)管理工作思路，通過理論分析、現(xiàn)有文獻查詢、企業(yè)積累的施工經(jīng)驗，形成初步方案進行專家論證，將方案付諸試驗研究，再進行新一輪的論證。如此反復(fù)，從而形成成熟的施工方法應(yīng)用到工程實踐中。從工程實踐中再進行深入的提煉總結(jié)，升華為施工工法、專利及論文等科研成果，為將來類似工程的實施提供借鑒和參考。

空間鋼彩帶吊裝方案優(yōu)化

在機場關(guān)鍵工程鋼結(jié)構(gòu)安裝方面，昆明新機場航站樓工程主體設(shè)計為混凝土框架＋鋼結(jié)構(gòu)體系，主體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計為罕見的鋼彩帶體系，作為建筑裝飾構(gòu)件，也是屋面承力構(gòu)件。鋼彩帶共有7根,主要由大截面箱梁構(gòu)成，彩帶水平面投影長度324m，其中1號、4號彩帶分別由3根箱梁交織而成，5～7號彩帶分別由2根箱梁交織，圖2、圖3.

圖2 鋼彩帶效果圖

圖3 鋼彩帶分布三維示意圖

工程地下三層和地上三層，從基礎(chǔ)地板-17.2m至地上三層10.4m。1、4號下彩帶拱底支座位于地下一層-5.2m混凝土樓板上，5～7號彩帶拱底支座位于地上三層10.4m樓板上。

本工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝投標措施費總價包干，吊裝由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)分包實施，此項投標時由總部協(xié)調(diào)，處虧損狀態(tài)。原投標方案中，5～7號彩帶采用4臺行走式塔機進行安裝（圖4），基礎(chǔ)底板需進行加固，隔震層至地上3層樓板共計七層需留設(shè)8m寬的后澆帶，鋼筋、預(yù)應(yīng)力均需斷開。約1.2萬m2的后澆帶在鋼結(jié)構(gòu)安裝完畢后方可施工，后澆帶鋼筋需除銹處理，預(yù)應(yīng)力筋需進行搭接處理，增加了鋼筋接頭和預(yù)應(yīng)力接頭。同時，模板支撐體系積壓，以上土建費用均由總包單位承擔。

圖4 原投標吊裝方案—采用行走式塔機

分析原投標方案的種種不利因素，經(jīng)過與分包多輪方案論證和修改，分包采納了項目總工唐際宇提出的吊裝方案指導(dǎo)性意見。1～4號彩帶采用500t履帶起重機進行跨外吊裝；5～7號彩帶采用2臺150t履帶起重機上3層樓面進行吊裝，樓板搭設(shè)架空路基箱，受力直接傳與主梁和柱頂，經(jīng)驗算無需對樓板進行加固，見圖5、圖6。

圖5 調(diào)整后的吊裝方案之1～4號彩帶安裝示意

圖6 調(diào)整后的吊裝方案之5～7號彩帶安裝示意

此方案避免了由于留設(shè)施工后澆帶給我單位造成的巨大投入。同時，也避免了后澆帶對結(jié)構(gòu)本身的不利影響，以及對樓層內(nèi)清水砼梁板的質(zhì)量影響。

大直徑隔震支座安裝

航站樓中央大廳設(shè)隔震支座共1811個，隔震支座直徑達1000mm。隔震支座安裝數(shù)量大、精度要求高，施工工期緊。其中，隔震支座安裝的難點和重點在于如何精確對預(yù)埋件的平面位置和標高進行定位。此外，疊層橡膠隔震支座安裝過程中還存在因上部施工荷載不均衡、不對稱對隔震支座產(chǎn)生的水平側(cè)移影響；隔震支座不均勻沉降對鋼結(jié)構(gòu)吊裝測量精度的影響等問題，圖7。

圖7 隔震支座

由于工期緊（主體結(jié)構(gòu)工期僅8個月），必須采用簡單快捷的施工方法進行隔震支座的安裝，以便為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造工作面。本工程隔震支座安裝工期僅2個半月，由于基礎(chǔ)底板面積大，隔震支座支墩密集，運輸車輛難以通行，垂直運輸困難，因此工期非常緊張。

隔震支座安裝國內(nèi)類似工程施工工藝方法較多，如二次灌漿法、隔震支座先裝法等。但安裝過程過于復(fù)雜，施工過程需細致、精確，安裝起來耗時耗工。

基于上述背景，通過廣泛借鑒現(xiàn)有技術(shù)、集成研究，運用到該項目，通過試驗對比，確定隔震支座預(yù)埋件安裝采用一次預(yù)埋到位，下支墩混凝土直接澆筑至完成面，隔震支座直接安裝就位。隔震支座預(yù)埋件安裝固定采用與隔震支座法蘭板相同大小的4mm厚鋼模板，確保了預(yù)埋套筒的精確定位。待混凝土澆筑完成后拆除定位模板周轉(zhuǎn)使用。為便于混凝土澆筑，在鋼模板上開設(shè)直徑400mm的澆筑孔，并在背面加設(shè)角鋼作為加勁肋，以加強定位模板的剛度。采用八角箍與錨筋焊接固定，并通過縱橫向鋼筋與下支墩鋼筋焊接牢固，防止混凝土澆筑時錨筋發(fā)生位移，參見圖8。

圖8 隔震支座埋件安裝

通過以上措施，既快又準地保證了隔震支座中心位置的精確定位，解決了橡膠隔震支座螺栓套筒及與螺栓連接錨筋的精確預(yù)埋，避免了預(yù)埋件在混凝土澆筑時可能造成的位移，安裝簡便，施工速度快。形成了施工措施標準化的施工工法，并在昆明機場項目中進行了成功應(yīng)用，取得了縮短工期、提高經(jīng)濟效益的顯著效果。

做為項目總工，在考慮工程技術(shù)可行性、科學(xué)性的同時，還要綜合考慮到經(jīng)濟、工期、安全等各方面的訴求，達成各方面的協(xié)調(diào)甚至妥協(xié)，使參建各方步調(diào)一致、意見統(tǒng)一，這樣技術(shù)工作才能順利推進，并朝著有利于工程實施的方向發(fā)展。