北京新機場,3年9個月的奇跡

楊學義

今年秋季，當成群結隊的候鳥從北京南郊上空飛過時，將會發(fā)現(xiàn)這里多了一只棲息的“金鳳凰”，成為它們南遷、北歸的新路標。如果恰巧在落日余暉下飛過，候鳥還會俯瞰到夕陽的柔光映射在“金鳳凰”的身脊和羽翼上，放射出迷人的金黃色……

這只“金鳳凰”便是北京大興國際機場（以下簡稱“北京新機場”）的主航站樓，也是世界最大的單體航站樓。航站樓從中心區(qū)分別向東北、東南、中南、西南、西北五個方向延伸出五條指廊。其中，中南指廊恰似鳳頭，其余四座指廊恰似羽翼，而中北指廊則被C形快速

路從主體結構中分割出來，與之共同組成鳳尾。

不久之后，將會有越來越多來自世界各地的客機靠近“金鳳凰”的鳳頭和羽翼，恰似成群的白色小鳥，載著國內(nèi)外旅客回鄉(xiāng)或遠游。相信到那時，又將是一派“百鳥朝鳳”的壯觀景象。

6月30日，經(jīng)過3年9個月的施工，北京新機場及其配套工程終于竣工驗收。這個被國外媒體評為“新世界七大奇跡”之首的工程是怎樣建造出來的？竣工前夕，《環(huán)球人物》記者采訪了參與航站樓建設的設計者和建設者，一探究竟。

是中國人自主設計的

——北京建筑設計研究院副總建筑師王曉群

在北京建筑設計研究院主樓大廳，北京新機場主航站樓的巨幅圖片和模型被擺放在了中間最醒目的位置。早在2011年，新機場航站樓概念方案便開始競標。當時，北京建筑設計研究院（以下簡稱“北京院”）和中國民航機場建設集團公司設計院（以下簡稱“民航院”）組成設計聯(lián)合體，與法國巴黎機場集團建筑設計公司（ADPI）、英國福斯特建筑事務所、扎哈建筑事務所同臺競標。最終，ADPI的方案勝出。

勝出方案最大優(yōu)勢在于簡潔集中。航站樓呈放射狀，在行車道方向上增加了一個與候機指廊相同造型的交通換乘中心和綜合服務樓，形成六條指廊的平衡布局。概念方案中標后，新機場項目總指揮部邀請扎哈建筑事務所加入到設計中來，航站樓內(nèi)部空間引入著名的“扎哈曲線”。2014年，在北京新機場項目招標階段，北京院和民航院再次組成設計聯(lián)合體，共同投標拿下項目設計。

當《環(huán)球人物》記者走進王曉群的辦公室，他整個人都扎在了辦公桌成堆的資料中。這些資料都是國內(nèi)外機場規(guī)劃設計專業(yè)期刊，他經(jīng)常要翻閱一下。他將記者領到會議室，將上述招標、設計過程詳細介紹一番后說：“北京新機場的設計，每一個環(huán)節(jié)都是世界最新機場理念的設計方案同臺競爭后，優(yōu)中選優(yōu)的結果。但是國際團隊只是提供了一個較全面的概念方案，設計聯(lián)合體中標后，其實是另起爐灶，重新建立了全部的建筑模型，將各類具體需求和技術系統(tǒng)融入其中?！?/p>

王曉群首先向記者澄清了一個事實：是中方的設計聯(lián)合體讓北京新機場的方案在技術上可落地。如果單純從技術上看，這座世界上最大的單體航站樓是中國人自主設計的。設計聯(lián)合體接手后，第一個任務就是對既有項目瘦身。航站樓建筑設計高度從80米下降至50米左右，每條指廊的長度從原來的630米縮短至600米，指廊盡頭的庭院寬度從46米縮減至42米。這些瘦身既讓建筑更加集約緊湊，又有效節(jié)約了成本。

2015年9月11日，開工前的場貌。

2018年10月27日，北京新機場的建設者。

最大的改進之處在于對C型柱的調(diào)整。C型柱是航站樓內(nèi)最富特色的設計亮點之一，相當于不規(guī)則空心圓柱體從側面切開一刀，橫截面呈C型。如果從航站樓上空俯瞰，會發(fā)現(xiàn)頂部有8個氣泡狀天窗，天窗下就是C型柱了。在航站樓里，這8根巨大C型柱和中心天窗之下是整個航站樓中最明亮的地帶，陽光像瀑布一樣傾瀉而下。

在原有的設計方案中，C型柱只有6根，且開口方向全部朝中心，呈合圍之勢。“我們首先是改變了C型柱的方向，開口全部向外?！蓖鯐匀簩τ浾哒f，核心區(qū)域有一個巨大天窗，自然光照已經(jīng)很充分了，這一調(diào)整讓外圍區(qū)域也能獲得自然采光，支撐結構效率也更高。此外，原概念方案值機島之間，存在很多小C型柱，分割了值機大廳空間。他們?nèi)∠诉@些小C型柱，合并成兩個大C型柱，室內(nèi)空間變得更加開闊，結構概念和形式更加統(tǒng)一，由此C型柱數(shù)量變?yōu)?根。

8根C型柱，撐起了航站樓主體的巨大鋼結構，而地下還要有高鐵、城際鐵路、地鐵6條鐵路線，列車最高時速設計達到每小時300多公里，由此產(chǎn)生的震動考驗著航站樓的防震性能。王曉群介紹，設計聯(lián)合體將航站樓中央?yún)^(qū)域設計為一個巨大的整體結構，這8根C型柱和屋面生長在一個由混凝土澆筑的巨大底盤上，底盤下安裝隔震墊?！斑@么大面積處在同一個受力單元之中。隔震技術的應用，可以降低上部結構地震力作用、消解大面積混凝土樓板變形作用，并可隔絕地下高速列車所產(chǎn)生的震動?！蓖鯐匀赫f。

2004年，從事建筑設計的王曉群投身到機場設計中，首都國際機場T3航站樓是他參與設計的第一個機場項目。相比于駕輕就熟的傳統(tǒng)樓宇，機場航站樓設計更加綜合、復雜，具有更高門檻和專業(yè)性?！安贿^邁過了門檻，就會發(fā)現(xiàn)有一片新天地。比如現(xiàn)在一個樓宇招標，有上百家競爭，但一座機場招標，有實力的也就那十幾家?！?/p>

王曉群說，以首都國際機場T3航站樓建設為契機，國內(nèi)有一批建筑設計師開始轉向機場設計，他就是其中一員。這座航站樓是英國福斯特建筑事務所和國際一流技術團隊領銜設計的，當時王曉群和國內(nèi)同行作為一群學習者跟在后面，“現(xiàn)在如果回過頭來看，當時我們也能做，只是缺少了那份自信?！痹赥3航站樓之后，一批經(jīng)過歷練的設計師便奔赴全國各地進行機場設計、建設?！拔液髞碡撠熢O計了昆明長水機場航站樓，同一批成長起來的設計師也有人去做了深圳機場、南寧機場、?？跈C場，等等?！倍@一次的北京新機場，從方案優(yōu)化、初步設計、施工圖設計都是由中方完成的，這無疑會更加豐富國內(nèi)機場設計師的經(jīng)驗、增強國內(nèi)設計師的信心。

“北京新機場航站樓就要竣工了，現(xiàn)在是什么心情？”面對記者的提問，王曉群看不出絲毫興奮：“機場是一個復雜的系統(tǒng)，與設計、建設、運營高度相關，不是設計圖或計算機模擬所能涵蓋的，啟動這個系統(tǒng)是對設計最直接和嚴苛的檢驗?！蓖鯐匀赫f，“我們設計過很多機場，現(xiàn)在還會經(jīng)?；氐侥抢铮牴ぷ魅藛T和顧客的意見和反饋?！倍本┬聶C場的規(guī)模和綜合性超過了他們之前設計的任何一座，他現(xiàn)在的心情是忐忑大于興奮，北京新機場接下來開始的調(diào)試和演練，甚至正式投入運營后，還會有大量的設計配合保障工作要做。那時的他們，又將迎來另一個繁忙的開端?！耙蛔鶛C場的設計者，和這座機場的關系將是永恒的。”王曉群說。

雙向軌道車彌補缺點

——北京城建集團北京新機場航站樓核心區(qū)工程項目總承包部總工程師段先軍

很少有人像段先軍一樣面對《環(huán)球人物》記者的采訪。采訪全程，他幾乎沒有離開過手頭的鉛筆和筆記本，邊說、邊畫、邊寫。復雜的結構拆解躍然紙上，對記者來說好似天書的工程語言，經(jīng)他這么一講，竟能大致了然于心。這是一位工程師的職業(yè)習慣，他告訴記者：“在建造首都國際機場T3航站樓時，技術還沒有現(xiàn)在這么先進，我們就拿圖紙給工人講，所以工人能懂，你也能懂?！?/p>

2015年8月，段先軍和項目部率先進入新機場航站區(qū)，成為進駐到這里的第一批建設者。工期緊、任務重，項目部在9月立刻開挖土方，很快就挖出來21米深的基坑。下一步就要開始打樁，這是整個航站樓的根基。共有將近1萬根樁要牢牢地打向地表，每一根基礎樁都長達40多米。但是，很快項目部就在打樁過程中發(fā)現(xiàn)，由于新機場航站區(qū)位于永定河古河床地帶，所以該處區(qū)域的地表土層下，有一個厚達8米的泥炭質(zhì)土層。這超出了項目部的意料，段先軍對記者說，這種土質(zhì)很不利于基礎樁打樁。

段先軍開始組織人員仔細分析航站區(qū)的地質(zhì)層，針對每一處打樁，都要加固四到五根錨桿。所謂錨桿，是與基礎樁側面相連并呈夾角，以起到支撐作用，每一根錨桿都有25米長，并深入到泥炭質(zhì)土層之下，起到真正的加固作用。“土層的分布并不是平行的，而是這樣的”，段先軍邊說邊用鉛筆在筆記本上畫出波浪線，“所以每一根錨桿的角度和位置都不一樣，需要經(jīng)過單獨計算?！?/p>

經(jīng)過周密計算和緊張施工，2016年1月，基礎樁打樁任務終于完成了。不過，2016年3月，另一個難題又緊接著擺在了段先軍和他的團隊面前?！拔覀兏憬Y構施工，最重要的就是物料運輸，這決定了工程的快慢?！倍蜗溶婇_始邊說邊在紙上做乘法，“我們之前做過最大的樓，占地面積約是300米×200米，而這個超大工程占地面積為511米×436米。普通塔吊最長也就是75米，如果將施工物料從外側傳到中間去，需要塔吊接力4次，耗費40分鐘，也就是說效率只有普通工程的1/4。如果這樣，會有大批工人手里沒料，只能在工地內(nèi)耗著?！表椖抗こ瘫緛砭蜁r間緊迫，如果這樣耽誤，那么任務肯定完不成。

項目組開始了頭腦風暴。有人提出在項目工地修建一座橋，并且用BIM系統(tǒng)算了一遍，所謂BIM就是利用計算機將工程模擬建造一遍，得出數(shù)據(jù)。結果顯示，建橋的方法效率是塔吊運輸?shù)?20%—150%，不過，建橋需要2000多萬元，“而且整座橋是單行道，還只是一個臨時的東西，用完后要拆掉?！庇谑牵椖繄F隊繼續(xù)想辦法，有人提出了軌道車的設想，“但一開始是單行軌道車，算出效率提高了200%—250%?！本o接著，雙向軌道車的設想便水到渠成了，“最后算出，這種方法效率提高了400%左右，正好彌補了工程項目的缺點?！?/p>

方法確定后，項目組非常興奮，組成臨時攻關小組。段先軍告訴記者：“我們分成了三個小隊，一個研究橋梁，一個研究軌道，一個研究車輛?！庇浾邌枺骸案粜腥绺羯桨桑窟@些你們都懂嗎？”段先軍說：“當然要求助外界。我必須要說，國家強大的工業(yè)實力給了我們支撐，無論是需要橋梁、軌道還是車輛，都有現(xiàn)成的資源和成熟的技術可以用?！弊罱K，項目組僅用3個月便解決了問題。2016年6月，兩座總長度為1100米的鋼棧橋在項目工地上建造完成，大噸位“小火車”開始在軌道上運輸材料，解決了超大平面的運輸難題。不僅如此，建造完成后，鋼棧橋鐵軌還被用作后續(xù)項目建設的建材，而“小火車”也被送到工廠繼續(xù)發(fā)揮作用。

按照隔震設計圖紙，航站樓60多萬平方米的主體建筑面積中，中心區(qū)域混凝土樓板有518米長、395米寬，需要保證無縫化，難度極大，屬于世界難題。在具體實施過程中，段先軍化整為零，將如此大的一塊區(qū)域劃分為11個區(qū)域，又在每個區(qū)域里劃分若干個小塊，每個小塊有1000平方米左右?！盎炷潦且冃蔚模且话氵^了42天變形就會完成80%。”段先軍說，他選擇將每個小塊都澆筑好，并在中間留下1米寬的間隙，42天過后當混凝土充分變形后，就將小塊的間隙填補上，凝聚成大塊。在此之后，段先軍繼續(xù)將這11大塊區(qū)域放置3個月，充分變形，才最終將11個大塊區(qū)域澆筑到一起。“這個方法實際是尊重了規(guī)律，有效解決了裂縫問題。”最終，段先軍和團隊完成了無縫化施工任務。

2019年1月17日，航拍在建的北京新機場。

2019年5月24日，北京新機場距離竣工還有37天，工程進入倒計時。

北京新機場航站樓主體結構內(nèi)景。（本刊記者 侯欣穎 / 攝）

航站樓中南指廊南端，中國園內(nèi)景。（本刊記者 侯欣穎 / 攝）

在航站樓的C型柱區(qū)域，陽光像瀑布一樣傾斜而下，這是航站樓中最明亮的區(qū)域。（本刊記者 侯欣穎 / 攝）

除了上述難題，段先軍和團隊還經(jīng)歷過許多大大小小的施工難題。但在采訪過程中，段先軍一直強調(diào)，這些其實都算不上曲折，因為只要把每一個細節(jié)都提前規(guī)劃好，把每一步提前走好、算好，那就不再是曲折。他喜歡用數(shù)字和論證說明問題，相信這些永遠不會說謊。

在“孤島”上奮戰(zhàn)

——北京建工集團北京新機場航站樓指廊工程項目總承包部經(jīng)理郭雙朝

北京新機場指廊項目承擔航站樓五條指廊的建設施工。為了配合主體工程施工，讓出足夠的施工空間，指廊項目決定從外往內(nèi)建，成五座孤島之勢。這給項目部的管理和協(xié)調(diào)帶來了很大的難度，“當時圈工地的圍擋就要圍五個，每個大概有1公里長，與之相應的是，現(xiàn)場安檢口成本增加，配備的安保人員數(shù)量也成倍增長。這個開支和協(xié)調(diào)力度是非常大的?！惫p朝說。

2016年2月，郭雙朝主動請纓，帶領團隊進駐北京新機場工地。他是一名“80后”，比項目部的大多數(shù)管理人員都年輕，“在這個工地的所有項目部上，幾乎所有經(jīng)理和工程師都參加過T3航站樓的建設，而我沒有參加過，所以我爭取這次機會，是想積累經(jīng)驗和閱歷。”他直言不諱地說出了自己的上進心，但來到工地后，困難還是超出了他的想象。當時工地雜草叢生，而工期又非常緊張，項目部只能一邊蓋生活區(qū)，一邊開挖土方。“在剛來的前兩個月，基本上都是兩頭忙，那時候路也沒修好，所有人都只能在生活區(qū)和施工區(qū)步行3公里往返?！?/p>

眼看生活區(qū)剛建得差不多，他又經(jīng)歷了一場突如其來的風險。2016年7月19日至21日，北京出現(xiàn)強降雨天氣。20日，大雨已經(jīng)阻斷了西側指廊與外界的交通，位于西北和西南的兩條指廊，成了名副其實的“孤島”?！爱敃r我們哪也去不了，雨傘已經(jīng)不管用了，即使穿著雨衣，雨水也會順著脖領子鉆滿全身?！惫p朝在這樣的天氣中依然堅持巡查現(xiàn)場，確保開挖的基槽安全。不過由于降雨量太大，在巡查到西側大門外的排水渠時，他發(fā)現(xiàn)這里的水馬上就要溢出來了，而一旦溢出，雨水就要向基槽倒灌，基槽將面臨坍塌風險。這意味著幾個月來的辛苦將付之東流。

他馬上與值守人員一同扛起笨重的污水泵，往外抽水。“水渠有兩米六深，里面的水流速又很快，一旦滑落進去，會被大水卷走”，郭雙朝回憶，當時他和值守人員每人都在腰間拴了一根繩子，在大雨中艱難扛著污水泵向前走，費了九牛二虎之力，終于將污水泵放進水渠中，不停向外抽水。那一天一夜，他們輪流守在水泵前，集體被困在西側的“孤島”中，直到烏云退散。

雖然身處孤島，但郭雙朝并不孤單。他和同伴始終同心協(xié)力，讓指廊項目盡快與核心區(qū)項目實現(xiàn)合龍。在五條指廊中，分別建有體現(xiàn)中國元素的五座園林：中國園、絲園、茶園、竹園、瓷園，這是整個航站樓的一大亮點。在后來的施工中，郭雙朝率領團隊僅用了80天便實現(xiàn)了指廊鋼結構封頂，且提升精度差控制在毫米級。

當《環(huán)球人物》記者來到北京新機場項目工地時，門前的倒計時牌提示：北京大興國際機場距2019年6月30日竣工倒計時8天。工人們還在進行著室外裝飾和室內(nèi)裝修清潔收尾工作，記者對上述人士的采訪都是見縫插針式的，每個采訪都被緊急電話、臨時會議和瑣碎公務中斷過好幾次。其實，這種緊張和忙碌不僅是建設者在竣工前夕的狀態(tài)，而是貫穿了他們在工地上3年9個月的日日夜夜。而這換來的是每一個國外同行前來參觀時豎起的大拇指，他們無不驚嘆于中國力量和中國速度！

當記者離開北京新機場時，已是晚上9點，航站樓內(nèi)燈火通明。不久之后，一座壯觀、靈動的“金鳳凰”將在全年365天全天候24小時迎候來自世界各地的客人們。而這群“筑鳳”者，將暫時離開這個讓他們終生引以為傲的作品，奔赴下一站，創(chuàng)造下一個中國奇跡。