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智慧建造“零碳机场”
2024-08-14

汾控带山河,踞天下之肩背。

印象山西,锦绣太原。三山环抱,汾水中流,汇聚着山西五千年的历史变迁与灿烂文明,从莽莽山林中奔腾而来,弹奏着山西高速发展的华美乐章。

北京城建,这支铁军之师,金戈铁马,以山河为卷,以实干为笔,以雄厚的机场建设实力,携手共“晋”,匠心建设全国首座中型枢纽“零碳机场”——太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼项目,向着全面再现“锦绣太原城”盛景阔步前进。

擘画蓝图 点燃航空新引擎

太原武宿国际机场作为山西重要的航空枢纽,是对外交流的第一门户。早在2017年,武宿机场年旅客吞吐量突破1000万人次,正式跨入全国千万级大型繁忙机场行列。到2019年,旅客吞吐量更是超过1400万,现有的机场功能已经难以满足日益增长的交通运输需要。

为深入落实交通强国战略,打造交通强省,2021年,国家发改委正式下发了《关于太原武宿国际机场三期改扩建工程项目建议书的批复》。2022年,批复了太原武宿机场三期改扩建工程可行性研究报告。

凭借在全国建设了29个大型民用、军民融合机场和中国超40%的最高等级(4F级)机场的突出优势,北京城建集团与山西建投、中建八局、山西三建组成的联合体,于2022年8月中标太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼项目,北京城建集团负责难度最大、体量最大、最为复杂的中心区主楼区域施工,占总面积的67%。

作为在中部地区中标的又一座机场,太原武宿国际机场三期改扩建项目是中国民航局“十四五”规划机场建设的重点工程,对于加快建设航空枢纽、升级山西对外开放新平台、深度融入国家战略具有重大意义。

太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼项目采用“大港湾+三通道”的三指廊构型,犹如一只展翅高飞的雄鹰,总建筑面积约40万平方米。航站楼巍峨耸立,建筑高度约43.7米,总长度绵延至1497米,主楼面宽达342米,进深则为120米。中指廊长256米,宽50米,而东西两侧的指廊区竖指廊则长约225米,宽约40米。此项目建成后,能满足旅客年吞吐量4000万人次、货邮年吞吐量30万吨的庞大需求。

表里山河,人文三晋。山西深厚的人文精粹是三期工程画龙点睛的一笔。

T3航站楼以“进落相宜,古今相和”为设计理念,采用中轴对称设计,形成庄严辉煌与道法自然二者格局的完美结合,作为旅客及车辆靠近航站楼的第一视觉印象,恢弘大气的重檐屋盖,将层峦叠嶂的山川意象烘托,将三晋独有的山河基因进一步强化。

建筑呈“山”字型,兼具实用性与观赏性。整个航站楼的建筑和空间设计诠释晋风晋韵,外观采用山西晋祠圣母殿重檐庑殿顶的建筑意向,内部则结合旅客动线设置“新晋阳八景”,生动展现山西人文风貌。同时,这样的“山”字型设计,极大缩短了旅客登机的直线距离,又能最大限度增加停机位的数量。

太原武宿国际机场三期改扩建项目建成后,将极大提升太原武宿机场的配套设施服务能力,成为名副其实的三晋大地第一机场,集城市商务客厅、总部经济、枢纽经济、临空产业、特色会展于一体的区域新中心,成为山西未来发展的重要航空新引擎。

攻坚克难 匠心筑梦献山河

太原武宿国际机场三期改扩建项目的投资规模、建设周期、复杂程度,均为山西民航发展史上最大的一次。可以说,该工程是山西省的头号工程。

责任重大,使命艰巨。集团公司高度重视,迅速组建了一支具有丰富大型机场、大型公建建设经验的管理团队奔赴太原。2022年9月,项目常务副经理詹新彬带领团队来到了太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼项目的建设工地。

初入施工现场,眼前的景象让人不寒而栗。到处是一片村庄拆除后的废墟,残垣断壁、瓦砾满地,遍地狼藉。没有场地建办公区和生活区,人员只能暂时租住在场外。

“无论多难,一定要把这个项目干好,在山西再树一座城建丰碑!”詹新彬鼓励大家。

由于前期面临场地因素制约、地质条件复杂等困难,项目团队清理、平整场地、勘测地质等,就用了小半年时间。

正式开工建设后,由于中心区主楼区域地质条件复杂,以粉质黏土为主,局部存在砂层,最大液化深度达20米,传统单一的桩型无法适用,且直径800毫米管桩首次在当地使用,工程桩首次试桩以失败告终。

为了确保工程桩顺利完成,项目团队积极与设计院、勘察单位联系,利用BIM技术对建设区域地层分布情况进行科学、精准分析,打破桩型千篇一律的制约。针对不同地层分布,将工程桩设计成摩擦桩和端承摩擦桩两种受力形式,桩长缩短至16米—39米之间,既加快了施工进度,又有效节省了4万余米长的工程桩。

2023年3月21日,第一根工程桩首钻成功,工程施工完美开篇。

随着一根根工程桩的顺利沉入,工程逐渐走上正轨,但管桩类型多、验收数量大、沉桩质量难保障等问题随之而来。为精准采集海量的工程桩施工数据,项目团队组织研发了大直径预应力管桩全生命周期质量管理系统,通过在管桩上粘贴二维码与质量管理系统联动,二维码上承载了管桩原材、出厂检测等各类质量证明信息。管桩进场后,各方验收人员扫描二维码可直接查看管桩信息,同时可在管桩不同施工阶段进入对应验收程序,上传验收照片。

这样不仅实现了管桩施工全过程各工序无纸化验收,还利用集成优势与参建各方联合验收,有效保证了管桩的施工质量。

历时四个月,3369根、万余节工程桩于2023年7月21日全部施工完毕,经第三方检测一类桩占比达到98.8%。

为加快现场施工进度,工程桩施工期间,地下综合管廊、地上主体结构同步进行施工。在技术可行的情况下,项目团队利用换撑板带取代拉森钢板桩的钢支撑,为上部结构施工创造良好条件,仅用时3个月就完成地下综合管廊的封仓。

在地上主体结构全面展开之时,詹新彬带领项目班子成员挂图作战,靠前指挥,在施工现场设立24小时调度室。每天晚上八点,班子成员准时出现在现场,对现场情况进行巡查,风雨无阻。现场值班人员全天24小时轮流值守,及时将现场情况反馈到工作群中,所有人员一直保持待机状态,一点也不敢松懈。

日夜坚守的背后,现场也同样热火朝天,如火如荼。紧邻项目的武宿机场里,频繁起降的飞机,成为工地的移动背景。

2023年9月15日,太原武宿国际机场项目首段底板顺利浇筑。

中心区主楼区域总建筑面积26.7万平方米,单层最大平面面积9.6万平方米,最大伸缩缝距离271米,原设计方案在结构内部设置了8000余米横纵后浇带,后浇带工艺繁琐,增加结构渗漏风险和进度延误风险,影响后续预应力筋张拉。项目团队积极总结与借鉴其他机场施工经验,利用全面跳仓法取代后浇带,但不同约束条件下超大平面结构裂缝控制又成了一大难题。为此,项目团队联合太原理工大学,分别对无约束、单向约束、双向约束、三向约束等不同约束条件的施工仓格进行数据监测,研究其内部应力的变化规律,根据应力进入稳定阶段的时间,确定每个施工仓格的最佳施工时间,最终攻克了超长混凝土结构裂缝控制难题。

进入混凝土浇筑后,鉴于超大、超长的作业面,项目团队大胆引入混凝土整平机器人,利用机器人辅助混凝土浇筑,大幅度提高了整平效率,节省了人工,降低了成本,提高了混凝土浇筑质量。

转眼间,金秋已去,凛冬将至。太原的冬天寒冷干燥,刺骨的寒风像一把锋利的小刀刺痛着脸,但这并没有褪去建设者的施工热情。寒风凛冽,雪花飞舞的施工环境下,项目建设者不惧寒风、迎雪奋战,面对困难主动出击。

《冬季施工方案》、《混凝土浇筑强十条》编制、混凝土测温、阻燃岩棉被、防火布覆盖……一个个面面俱到的施工环节,保障着冬季混凝土结构施工的万无一失。

同心山成玉,协力土变金。2024年6月11日,项目提前18天实现混凝土主体结构封顶,意味着太原武宿国际机场T3航站楼项目取得阶段性胜利。

“一件事,一群人,一条心,一起拼,一定赢”的信念鼓舞着大家,汇聚成无坚不摧、无难不克、无往不胜的强大力量。

“秉承国匠精神,引领航站区建设。”主体结构封顶仪式上,建设单位向项目部授予了这面锦旗,是对项目建设成绩的最好诠释。

科技赋能 坚持创新添动力

中国民航局在《中国民航四型机场建设行动纲要(2020-2035年)》中,提出全面建成安全高效、绿色环保、智慧便捷、和谐美好的“四型机场”目标。三期工程建成后,武宿机场将会成为“4+2”机场,除了拥有“四型机场”的特质,还将成为一座“数字机场”。

T3航站楼建筑全部采用节能保温材料,降低热传导。在项目范围内共打了近30眼地热井,利用2000多米地层下的地热资源,解决机场供热需要。同时,光伏发电板的安装,除在机场陆侧建筑“应装尽装”外,还在国内首次实现飞行区域内较大规模地放置,在保证飞行安全的情况下,增加太阳能发电量。

科技赋能智慧建造。开工之初,项目部就组织成立了科技创新工作室,深度研究施工重难点问题,加大产学研合作力度,深入优化施工方法和管理手段。

混凝土主体结构封顶后,钢结构将成为重点施工任务。该工程钢结构屋盖为反拱曲面造型,天窗桁架主梁为变径弧形箱梁,钢结构在温度影响下的精准安装成为项目的又一大难题。项目通过在现场布设多级多功能控制网,根据实验建立温度场——钢材形变模型,构建自动点位平差计算系统,并实现超大变截面多边形厚板钢柱数字化加工,保证钢柱安装精准、外形美观。同时,开发钢结构全生命周期智能建造管理系统,实现从钢结构图纸深化到构件安装全过程管理,并将每个构件、每一条焊缝信息、质量证明材料赋予BIM模型中,实现质量可追溯。

三期工程建成后,武宿机场还将成为全国首座中型枢纽“零碳机场”,届时在不消耗煤炭、石油等化石能源的情况下,机场全年的能耗全部由场地产生的可再生能源提供。在建设期内,项目部从各环节上就已为“零碳”做足准备,在施工阶段就应用“零碳”法宝,对人员轨迹安全监测、碳排放监测等方法进行初步探索,为延续到机场运维阶段打下基础。

目前,相关研究成果被列入“山西省住房和城乡建设厅2024年度科学技术计划项目”和“中国技术创业协会智能建造技术创新示范项目”,并获得了“共创杯”全国智能建造技术创新大赛特等奖。共申报国家级专利14项,其中6项已授权,发表学术论文11篇,获山西省工法5项,获北京市工程建设质量管理小组Ⅰ类成果1项。

独具匠心,铸造精品。自开工以来,项目团队始终发扬城建“铁军精神”,坚持有旗必夺、有一必争,以履约机场建设为目标,以施工生产为主线,以质量安全为保障,以技术创新为引领,将北京城建集团建设过双奥工程、“三代国门”等重点工程的雄厚实力带到了山西,在航站区22家施工单位中脱颖而出。在建设单位2023年度评比中,项目部荣获“2023年度安全文明施工先进单位”,项目常务副经理詹新彬、总工程师张羽被授予“年度先进个人”。

北京城建用出色的建造能力带动了山西省建筑业的施工标准,赢得了社会各界的高度好评。山西省国资委副主任曾带领16家企事业单位70余人莅临项目观摩交流。2024年6月26日,山西省房屋建筑工程应急救援演练暨建筑施工安全生产标准化现场观摩会在北京城建施工现场成功举行。

随着项目建设的有序推进,太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼项目的轮廓愈加清晰。如今,站在“山字形”航站楼三层楼板之上,之前看着那么高远的塔吊,现在竟然有了“触手可及”的既视感。现场支撑钢屋盖及天窗的Y型柱整齐排列,勾勒着脊线,将来此处的出发大厅将营造出一线洞天、脊走光随的柔和背景,若屋盖提升安装完成,从侧面看,整个航站楼一主双辅,外雄内秀,脊走檐飞,恰如一只鸿雁振翅高飞。

一进一天地,一轴一山河。不久的将来,这座传统文脉和现代发展完美交融,国际性、现代化交通设施终端将点燃山西全方位推动高质量发展的新引擎,为山西省经济社会发展提供澎湃动力。

三晋是一片神奇的土地,几千年前,这里以海纳百川的气魄开辟了华夏文明的先河;今天,全新的太原武宿国际机场将以开放汇融的胸怀再一次出发,塑造城市活力的窗口,打造汇通天下的枢纽,描绘民族自信的蓝图。 

北京城建集团有限责任公司
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