北京新機場被稱為“新世界七大奇跡”,是世界規模最大的單體機場航站樓。其中北京城建集團建設的主航站樓建筑面積就達60萬平方米。這座世界施工技術難度最大的航站樓,集合了高鐵下穿、雙進雙出、隔震支座安裝、世界最大鋼網架安裝和18萬平方米鋼屋面施工等世界級建筑難題。
人勤春來早,明媚的陽光普照京華大地。2017年2月23日,混凝土主體結構剛封頂的北京新機場航站樓在北京正南展開傲人雄姿。主航站樓二層平臺上,北京城建集團新機場主航站樓項目經理李建華與年輕的測量員楊松儒正在操作測量機器人。黃色的測量小機器將承擔起6萬多根鋼管和1萬多個球節點的測量定位任務,其誤差不超過正負一毫米。
下午5時,第二次到北京視察的習近平總書記來到了新機場航站樓項目。習近平總書記看到楊松儒手中的黃色小機器人,走上前去詳細詢問龐大的鋼網架是如何在空中定位的。李建華和楊松儒緊張地介紹著、演示著,習近平總書記微笑著鼓勵他們不要緊張,并指著干凈整潔的工地稱贊,“現場管理井井有條”。
習近平總書記視察新機場時強調,北京新機場是首都重大標志性工程,是國家發展的一個新動力源。社會主義是干出來的,新機場建設也要靠大家辛苦干出來。要實行最嚴格的施工管理,努力集成世界上最先進的管理技術和經驗,全力將新機場打造成為精品工程、樣板工程、平安工程和廉潔工程。
一次次握手結實有力,傳遞著昂揚向上的力量;一句句問候溫暖心田,鼓舞起建設國家的激情。“我們每一個人都把總書記的囑托記在心里,共同宣誓要不忘初心,牢記使命,把好工程質量安全關,把新機場建設成為世界一流機場。”李建華回憶道。那個晚上他們訂了個小目標,在2017年年底實現新機場主航站樓封頂封圍的里程碑節點目標。經過近一年的科技創新和攻堅克難,李建華團隊于2017年6月30日實現了主航站樓鋼結構封頂,12月29日提前兩天高質量高標準地實現了封頂封圍目標。鋼鐵“鳳凰”已在京南凌空展翅。
2015年8月21日,北京城建集團正式接到新機場建設指揮部送達的新機場航站樓基坑及樁基工程中標通知書。曾參與首都國際機場T2、T3航站樓、昆明長水機場航站樓、廈門高崎機場航站樓等工程建設的精兵強將,在項目經理李建華的率領下集結進場。
2015年9月26日,工程正式動工。10月2日下午3時開始第一步土方開挖,同日便完成了倒運清表土方。挖到6至8米的第三層土時,永定河古河道富含水的砂泥層阻礙了施工進度,如何有效降水和提高泥炭土層的承載力成為關鍵。在進度與質量的比較中,項目團隊選擇了更適合地質特點和效率更高的管井圍降加疏干井工藝,共打下352口降水井。高峰期每天抽取7000噸水,一部分用于施工,一部分用于灑水降塵;在貫徹綠色環保理念的同時,節省了工期,保證打樁作業有序進行。
土方施工、降水施工、護坡樁施工和基礎樁施工交叉作業,考驗的是綜合管理能力。生產副經理熊計富、安全副經理程富財帶領系統人員24小時盯在現場,保證進度與安全。技術副經理兼總工程師段先軍用GPS系統為每一根基礎樁編上“身份”號碼,并帶領質量管理團隊對成樁關鍵工序全程監控,確保成樁質量。“常規作業,一臺鉆機一天完成2.5根40米長的基礎樁,以這個速度是不可能按期完成施工任務的。”段先軍介紹說,基礎樁施工分解為6道關鍵工序,各工序有序穿插,并合理分配50臺鉆機的位置,巧妙安置鋼筋籠加工場,創造出一臺鉆機每天完成5根樁的建設奇跡。
2016年1月17日晚上9點,隨著深區(五區)最后一根基礎樁打完,新機場航站樓8270根基礎樁全部完成。1月20日,北京新機場建設指揮部給北京城建集團發來感謝信,高度稱贊項目團隊在100余天的有效施工時間內,提前完成了251萬立方米土方、1392根護坡樁、75000延米錨桿、8270根工程樁的施工任務。
“團隊打贏了基坑施工這第一戰,跟項目部黨總支‘圍繞工程抓黨建,抓好黨建促工程’的思路分不開,每一名黨員都是一面高高飄揚的旗幟,發揮了先鋒模范作用。”新機場項目部黨總支副書記趙海川說。測量主管、黨員李杰就是永不知疲倦的工地“女漢子”。工程施工,測量先行。李杰是最早進入現場的人,她和同事們帶著鐮刀沖進荒草叢,清出一片地再測量每一個控制點。打樁階段,正是北方寒冬。凌晨,她在18米深的基坑里,忍受著嚴寒,一根一根地驗收工程樁。通過GPS測量技術,近10000根樁也在施工現場找到了它們各自的精確位置。短短3個多月的時間,就完成了100多萬立方米土方的監測,近一萬根樁的校核,為新機場航站樓基坑及樁基礎工程提前完工打下了基礎。
“脫下軍裝仍然是個兵”,跟熊計富、程富財一樣,趙海川是1983年7月1日集體脫下軍裝的基建工程兵。軍人的“紅色基因”融入黨建,融入工程建設,也與城建集團新生力量的校園精神融合,形成了“創新、激情、誠信、擔當、感恩”的城建特色企業核心價值觀。
黨建帶隊建,給建設者打造一個溫馨的家。從支部建到連隊,到支部建到項目,工程打到哪里,城建集團的黨建就干到哪里。航站樓主體結構施工高峰期,將有8000多人在航站樓展開大會戰,新機場區域就是一個小型城鎮。打響了基坑第一戰,軍人出身的趙海川一直琢磨著黨建工作創新,如何建一個溫馨的職工之家,帶隊伍,鼓干勁,聚人心。2016年3月,趙海川帶領大家僅用一個月就建起了4棟項目職工宿舍和可容納8000人的44棟工人宿舍。管理人員及工人均統一配備床鋪、被褥、衣柜、鞋柜、碗柜、桌椅、床上“三件套”等,可直接拎包入住;4家專業餐飲公司入駐,飯菜可口健康、物美價廉;成立物業部配備專職人員全天候管理兩個生活區;同時,配備32名保安24小時巡查、安裝監控及門禁,保障工人安全。2016年6月22日,全國建筑行業規模最大、規格最高的基層工會組織——新機場項目工會聯合會正式成立,高峰期入會人員近7000人。2016年11月17日,項目成立“婦女之家”,為工程500余名參建女工提供服務。針對職工展開的安全培訓、健康義診、球賽、攝影比賽、職工家屬觀摩、元旦晚會、各類黨日活動等舉辦百余次。
2017年“六一”兒童節,項目部特意安排了一場別開生面的家屬慰問演出。在項目部的宣傳欄里,孩子臉上的自豪,媽媽眼里的心疼,爸爸心里的愧疚,都定格在了這一瞬間。
黨員沖鋒在前,科技創新攻克建筑難題。“工程量是每天積累起來的,而真正的高效高速源自持續的科技創新。”對于新機場建設中的世界級技術難題,共產黨員段先軍如數家珍,世界首次高鐵下穿機場航站樓,世界最大的采用隔震支座的機場航站樓,世界最大的無結構縫一體化航站樓。“在地下結構施工中,技術攻關的難題主要有三塊,地下二層勁性鋼結構施工、地下一層隔震支座施工以及解決運輸難題的棧橋施工。”段先軍邊說邊用筆畫出草圖。“高鐵下穿,又處于地震斷裂帶,減隔震技術非常關鍵。”段先軍說,新機場航站樓是世界最大的采用隔震支座技術的航站樓,整個負一層和負一層頂板之間的結構柱上將安裝1152個橡膠隔震支座。橡膠支座直徑從600毫米到1500毫米,最重的達五噸。隔震支座安裝好后高鐵的震動將不會傳導到航站樓核心區,同時極限位移達到66公分,可讓整個航站樓防御烈度達9度的強烈地震。
核心區地下結構施工中,最中間部位的物資材料運輸,需要通過三臺塔吊接力,以一次吊運需費時十分鐘為例,三次接力吊運就要半個小時。李建華率領黨員技術骨干在工地南北兩側各安裝一條6米寬,橫跨東西的鋼棧橋,橋上安裝護欄和鐵軌,由6輛30噸運載能力的“小火車”以40米/分鐘的速度將材料運輸到最中心地帶,提高4倍運輸效率,保證了工程結構施工順利推進,并于2017年1月19日提前12天完成主體結構封頂。雖快馬加鞭,但卻蹄急步穩,李建華團隊以創新引領和激情擔當,在新機場上演了非凡的“中國速度”和“建設奇跡”。
“打造精品工程、樣板工程、平安工程、廉潔工程,我們一直將總書記的囑托牢記在心。”站在航站樓二層峽谷區,項目副總工程師劉漢朝指著那一棵形似“靈芝”的C型柱說,“世界最難的扎哈曲線鋼結構等著我們去征服”。同鳥巢一樣,新機場主航站樓的鋼結構重量為4.2萬噸,由支撐系統和屋面鋼網架組成。如同縱橫交錯的枝蔓,新機場航站樓的屋面網架鋼結構為不規則自由曲面,跨度達180米,最高和最低點起伏高差約30米。它高低綿延起伏成曲線,仿若一段段優美的旋律。然而,在現實中,用堅硬的鋼材編織出優美的自由曲面絕非易事。
李建華團隊與業內專家經過幾度設計探討和技術論證,最終決定采用鋼管和圓球焊接。以圓球為節點,鋼管的方向可上可下、可左可右,從而成就了曲線的屋頂設計。新機場主航站樓屋面網架的投影面積有18萬平方米,相當于25個標準足球場大小。這意味著主航站樓屋面網架要使用球節點12300個,使用鋼管規格25種、數量63450根,鋼管的總長度將近500公里,可以環繞北京五環路5圈。主航站樓屋面網架重量超過3萬噸,相當于大半個鳥巢鋼結構的重量,但它卻僅以8顆C型柱為主要支撐,C型柱形成的空間甚至能放下整個水立方。“由于屋蓋鋼結構覆蓋面積大、造型復雜,原位散裝、分塊吊裝、滑移、提升等每種鋼結構施工方法都有很多施工難點需要克服,目前尚無單一的安裝方法具有先天的契合性。”段先軍對鋼結構的施工之難深有感觸,要完成新機場主航站樓的鋼結構施工,就必須攻破諸多世界級難題。
鴻騫鳳立,不循常流。項目進行了無數次的方案討論,多次邀請國內鋼結構專家進行論證,最終確定了“分區施工,分區卸載,總體合龍”的原則。問題隨之而來:這么復雜龐大的安裝提升過程,如何保證屋蓋桁架測量與安裝精度?李建華搬來了“外援”。隨著計算機控制液壓同步提升技術、數字三維仿真模擬技術、測量機器人、三維掃描檢測、三維空間坐標測量、超聲波無損檢測等先進技術和設備的引入及使用,一場科技競技“表演”在鋼結構施工中上演。僅用80天時間,新機場主航站樓鋼結構便成功封頂,而且提升精度差全部控制在±1毫米以內,19萬余米焊縫長度的現場焊縫探傷一次合格率高達100%。
“這里充滿著神奇和偉大,偉大的中國和偉大的中國人民創造了如此偉大的建筑,我為能夠來到這樣的建設工地感到驕傲。”看著頭頂上巨大的網架,來現場采訪的蘇丹通訊社記者哈森無比激動地說。
鋼結構封頂后的航站樓,“鳳凰”造型初顯,其上形成了18萬平方米的自由曲面屋面,若按照2016年全國居民人均住房建筑面積計算,這可以居住4400余人。俯瞰新機場主航站樓屋面,它的中心便如盛開的“蓮花”,沿著蓮花六塊花瓣中心線向外綿延而去的是六條“絲帶”,而散落在這六條絲帶周圍的則是八顆“水滴”。這就是具備綠色節能功能的屋面玻璃幕墻系統,由一個中央天窗、六條條形天窗和八個氣泡窗組成的自然采光體系,需要用12800塊不同形狀和材質的玻璃拼接而成,玻璃接縫膠黏長度可以環繞北京四環路一圈。平視新機場主航站樓屋面的一個截面,它就像一個有12層的超級夾心面包,各個夾層的厚度不一、形式各異。這就是具備遮陽抗風、防水融雪等功能的金屬屋面系統,它由12個構造層組成,安裝工序多達18道。單是其中的檁條系統,就得安裝10萬多個主次檁托、5.7萬多根主次檁條,所有的檁條首尾相接,可以從天安門一路鋪到石家莊,長達300多公里。每個檁托的位置都需精準測量,上面托板的高度精確到了毫米。
目光所及之處,均是不可思議的神奇。主航站樓屋蓋率先在世界上進行風揭實驗論證,實驗中可抵御17級的特強龍卷風。屋頂的“溝壑”則采用了特殊的虹吸排水工藝,使屋面的防洪等級提升到了百年級的防洪標準。一萬多個鋼球的測量定位是用無人機和三維掃描儀做的“CT”,這種測量方式是國內首次應用于機場航站樓屋面工程。
2017年12月29日,李建華團隊向習近平總書記和全國人民交上了第一份答卷。1200名建設者經過3個月的晝夜奮戰,提前兩天完成了18萬平方米、多達13道工序的雙曲面金屬屋面施工,共安裝完成立面超大玻璃4500塊,屋頂采光頂異形玻璃8100塊,順利實現封頂封圍目標。從夯基壘臺、立柱架梁再到穿衣戴帽,李建華團隊牢記使命囑托,堅持創新引領,集成了100多項技術創新,使用了住建部推廣新技術中的10大項、48小項,申報專利27項,其中部分科技成果經專家鑒定,處于國際領先水平,為解決工程技術領域的世界性難題提供了“中國方案”、貢獻了“中國智慧”。
李建華說,今年,隨著106個機電系統、60萬平方米裝修工程的逐步推進,新機場航站樓將呈現出“地上繁花似錦,中間銀龍走壁,頂上如意祥云”的視覺效果。那時,五彩斑斕的“鳳凰”將以更加升騰不屈的氣勢,激蕩起京津冀協同發展的澎湃動力,展現出偉大新時代的新氣象。
(作者:譚祿宏,北京城建集團黨委宣傳部副部長;宋正亮,北京城建集團黨委宣傳部工作人員)
責任編輯 / 沈 聰