重慶江北機場實施02L西跑道儀表著陸II類運行的項目建設

饒建強，李志成，田雷

(1四川省場道工程有限公司，四川成都 610081；2重慶機場集團擴建指揮部，重慶 401120）

0 引言

表1 儀表著陸系統（ILS）運行標準定義 單位：m

儀表著陸系統(Instrument Landing System，簡稱ILS)，俗稱盲降系統，是一種運用于飛機精密進近和著陸導航的輔助設備，主要由地面航向信標臺、下滑信標臺、指點標臺及相應的進近燈光陣構成。其工作原理是通過地面設備發射無線電信號提供航向道和下滑道指引，在機場跑道與空中航線之間建立一條虛擬路徑，飛機通過機載接收設備，確定自身與該路徑的相對位置，使飛機沿正確方向飛向跑道并且平穩下降高度，最終實現安全著陸。

根據《國際民用航空公約附件十四》的規定，按照不同的氣象條件、使用決斷高度和跑道視程對ILS的著陸技術標準分為I、II、III類(表1)。同時要求機場運行類別與ILS類別相匹配，如機場運行達到II類，相應的ILS必須達到II類標準，除此外還需其他設施或項目(如目視助航燈光、標志標牌、圍界安防、監控模塊、運行程序、機場服務等)達到II類標準才能滿足機場運行條件。據不完全統計，目前我國有80余個機場建成儀表著陸設施100余套，其中開放II類運行的分別為北京首都、上海虹橋、廣州新白云、成都雙流、西安咸陽、昆明長水、烏魯木齊地窩堡和重慶江北等大中型骨干機場，開放III類運行的僅有首都機場三跑道、上海浦東機場17號跑道和重慶江北機場三跑道，其他機場均實施I類運行。從現狀來看，我國實施II、III類運行的機場數量占比不到總數的3%，相較于國外實施II、III類運行的機場整體數量偏少，難以形成規模效應，不利于提高航班安全運行水平和降低運營成本[1]。

1 重慶江北機場西跑道II類運行項目建設背景

重慶是西部地區唯一的直轄市，全國有名的山城和霧都，其凈空條件差，低云、低能見度天氣較多。隨著對內對外改革開放力度的加大，重慶江北機場作為國內干線機場、航空口岸機場，航班密度、旅客流量及貨郵吞吐量不斷增加，因此實施儀表著陸II類運行既是滿足機場業務量高速發展的需要，又是提高機場保障能力的需要，同時可減少低云、多霧、低能見度等不良天氣對飛行的影響，提高機場保障能力和航班正常率，減少航空公司因航班延誤和改備降等帶來的經濟損失，提升機場的整體服務水平，對發揮機場運行的經濟效益和社會效益起著重要作用[2]。

1.1 實施II類運行ILS的建設歷程

重慶江北機場一、二跑道位于T2航站樓東側，是作為兩條一組平行跑道保障航班起降，其中一跑道即為西跑道，按民航標準編號為02L/20R跑道，該跑道由南向北方向起降簡稱為02L跑道。西跑道是重慶江北機場自白市驛遷建兩路后修建的第一條跑道，原設計規模為長2800m，寬45m，于1990年1月正式通航啟用，2004年底完成西跑道南北端頭各延長200m的擴建，其升降帶擴大為3320m×300m范圍，飛機主降方向由北端更改為南端，主降方向按Ⅰ類精密進近跑道天氣標準開放，進出港最低飛行天氣標準為云高60m，水平能見度為800m，北端為次降方向，按I類精密進近儀表著陸系統(ILS)配置導航設施。

西跑道II類運行儀表著陸系統1995年開始動議修建，2003年4月委托上海民航新時代機場設計研究院進行(預)可行性研究報告的編制工作，2005年11月再次對可研報告進行修改調整，并以首都機場集團公司的名義上報國家民航總局，2007年12月獲得民航總局的立項批復，2010年11月獲得民航西南管理局批復初步設計及概算，2012年5月完成公開招標工作，2012年10月簽訂施工合同，2013年1月正式開工建設，2017年3月23日通過竣工驗收，2017年5月15日和17日分別完成02L跑道II類運行項目的校飛、試飛工作，2017年6月16日通過行業驗收合格，2017年8月29日與東航站區T3A航站樓及第三跑道同時投入使用。

1.2 02L西跑道實施II類運行的方案比選

儀表著陸系統Ⅱ類運行是一項系統工程，為了保持Ⅱ類運行的總體安全水平，所在機場的地面設施、服務和低能見度工作程序必須達到較高的整體性水平。其方案應重點考慮機場的地面環境(地面活動控制、氣象條件、入口地面平整度、航行情報等）、空中交通服務(空域、航線)和投資等因素。

重慶江北機場場區地處丘陵地帶，西跑道南北兩端凈空道以外各有相對高差達30～50m左右的跌坎、低洼地，由于西跑道兩端的地形條件較差，考慮到工程投資、空域航線等問題，建議不選擇在西跑道兩端同時建設Ⅱ類精密進近儀表著陸系統。

云、能見度和風是影響飛機起降的最經常的三大氣象要素。根據多年的氣象資料統計，重慶江北機場低能見度天氣呈逐漸減少的趨勢，而低云出現的天數和時次呈增加趨勢：每年云高低于60m天氣約367時次，其中低于30m的天氣約98時次，跑道視程(RVR)低于550m的天氣約73時次，其中低于350m的天氣約44時次，由此可見影響飛行的天氣大多介于Ⅰ、Ⅱ類放行天氣標準之間。從風向、風速上看，重慶江北機場以北風為主，0～3m/s風速的天氣占絕大多數，基本上是靜風天氣，每年10月到次年3月為多霧天氣，不易吹散而集中出現在跑道兩端；從機場運行以來的氣象資料上看，跑道兩端的云高、能見度等天氣條件相仿，北端略優于南端。因此，Ⅱ類ISL運行方向的選定不受風向、風速的影響。

從滑行道系統布局對不同方向著陸飛機所產生的影響角度分析應更改跑道主降方向為由北向南；從航線結構看，來自南面的飛機比例最大，為40%，東面和北面各占30%；從空域環境看，北面沒有南面寬廣，如果飛機集中在北面著陸，將導致飛機滯空時間增長；從土石方工程量看，南端明顯小于北端，初步估算可以節省土石方投資約3300萬元。

綜合以上天氣、地形、航線、空域、工程投資等條件分析，重慶江北機場西跑道由南向北方向上實施Ⅱ類精密進近運行建設符合實際需要，技術上可行，經濟上更合理。

1.3 02L西跑道實施II類運行的建設經驗

重慶江北機場 02L西跑道II類運行工程從動議到建成歷時十余年，項目在組織實施過程中根據敏感區標準調整，用地范圍增加和保護區擴大等現場變化不斷予以補充和完善，以滿足新的適航條件(見圖1)。根據投資渠道的不同按立項批復文件分為實施儀表著陸II類運行工程(簡稱II類運行工程)、02L跑道儀表著陸II類運行改造工程(簡稱II類運行改造工程)、02L儀表著陸系統相關設備更換工程(簡稱II類設備更換工程)和東航站區配合II類運行工程土石方項目 (簡稱II類土石方工程)等四個子項目，并分別進行公開招投標或委托施工。

圖1 西跑道II類運行項目施工范圍圖

影響II類運行項目延遲建設既有客觀方面的因素，又有主觀方面的原因。主觀原因是決策層考慮到江北機場的發展勢頭較猛，航班密度大，關閉南進近臺勢必會對生產量的增長不利，一直猶豫不決是否搬遷南進近臺的問題。客觀因素在于：（1）項目批復的建設責任主體變化的影響。民航總局2007年12月批復的項目主體單位為首都機場集團公司，造成無法在當地辦理征地手續，后經重慶市發改委轉發，明確業主單位重慶機場集團公司，才啟動征地手續辦理工作；（2）地下管網遷移的影響。在征地范圍內有直徑Φ426mm的中石油天然氣管道，且穿越東航站區擴建區域，待東區擴建征地后搬遷完畢，才具備建設條件；（3）行業技術規范標準調整的影響。2013年3月，民航局空管行業辦公室發布 《II/III類儀表著陸系統場地設置與保護指導材料》(簡稱“II/III類場地指導材料”)（IB-TM-2013-003），2014年2月民航局發布《民航航空通信導航監視臺(站)設置場地規范》(簡稱 “通導臺設置規范”)（MH/T4003.2-2014），2013年11月，國家標準化管理委員會頒布了《航空無線電導航臺站電磁環境要求》(簡稱 “通導臺電磁要求”)(GB-6364-2013)，明確II類運行下滑臺保護區內不得有影響電磁信號穩定的市政道路等公共基礎設施。根據標準規范要求的變化和場地條件的改變情況，原批復的項目需要進行新增建設內容，以滿足民航局新的適航條件。

2 02L西跑道實施II類運行的建設內容

重慶江北機場西跑道02L實施II類運行是在原I類精密進近燈光系統(長度900m，排燈間距30m)基礎上進行改造升級，需要對原有燈光系統、通信導航以及燈光帶和下滑臺臨界區及保護區場地平整、外高邊坡治理、圍界和巡場路等附屬設施工程進行同步改建，在實施過程中拆分為II類運行、II類改造、II類設備更換和II類土石方等，主要建設內容如下。

（1）場道工程。西跑道南端下滑臺、原有燈光帶保護區1000m×128m的場地平整(包括南側高填邊坡的強夯回填、防護和擋墻)，B/C保護區外高邊坡治理，東西航站區三聯洞式箱形車輛通道，以及附屬排水溝、巡場路、檢修車道、圍界等。

（2）通信導航工程。在西跑道南端增設內指點標，搬遷原有南近臺，增設北航向臺遠場監視器以及配套臺站內安裝照明動力、工藝設備配電、避雷接地及消防滅火系統等設施設備。

（3）助航燈光工程。升級西跑道02L南端I類進近燈光系統為II類精密進近燈光系統(包括原有燈光系統的拆除)，新增一套21盞燈光系統的順序閃光燈，增設南端接地帶燈、跑道警戒燈、中間等待位置燈、停止排燈及跑道脫離標記牌。

（4）著陸系統設備更換工程。在原址更新滿足II類性能標準的ILS一套，包括航線天線及下滑天線系統、基礎及天線鐵塔等，對現有導航機房進行整修，更新電池、空調設施，新建氣體消防設施兩套，完善接地系統和防雷設施。

3 02L西跑道實施II類運行場道工程管控要點

02L西跑道實施儀表著陸II類運行場道工程是項目投資和質量控制的重點，涉及土石方平整、高填方回填強夯、場外排水改線、高支模澆筑混凝土、鋼筋混凝土格構護坡等施工環節，特別是下滑臺臨界區和保護區的場地平整施工，由于距離跑道入口僅為240m，小于規范最短300m的要求[3]，需要編制詳細的不停航施工方案，并與空管及機場運行單位建立有效協調機制，每日施工時間段需空管及機場運行單位共同確定。

3.1 高填邊坡的地基處理/回填強夯

II類運行施工場區地質條件較為復雜，總體地勢起伏大，從縱向上北高南低，橫向上中部較高，東西兩側較低。最南面設計回填高度接近90m，且坡底與擬建的機場南聯絡道路相鄰不到10m，為汲取國內外其他高填機場邊坡大面積滑坡的教訓，確保填筑體及高填邊坡的穩定性，施工時需注意以下問題如下。

（1）對現場發現的3個原始自然沖溝內的淤泥、粉質粘土等抗剪強度低，流動性大，易造成滑坡隱患的軟弱土層進行清除，采用砂巖換填，3000kN·m夯級能量分層強夯處理，并在原沖溝最低滲水點設置盲溝，將滲水引出坡腳墻體外排水系統，確保填筑體不受地下水侵蝕。

（2）由于南側原始坡面高陡臨空，且填筑體前方無山體及其他阻礙，強夯回填施工前需要在原邊坡上開挖內傾臺階，保證填筑體與山體的有效搭接，同時對主體強夯回填區域與邊界碾壓填筑、臨時道路新填土與已填部分的搭接要處理到位。

（3）高填邊坡兩側邊界設置有漿砌擋土墻及片石排水溝，需與坡面臺階的馬道混凝土排水溝相連，形成完整統一的排水系統，減少場區排水對坡面的影響，同時對坡面采用5m×5m鋼筋混凝土網格及植草加以防護(見圖2)。

圖2 建成后的II類運行項目高填邊坡

（4）為及時掌握填筑體的變化，施工中需合理布設位移和沉降觀測點，根據監測專項方案初步設立10個點，從2013年6月開始進行定期觀測，截止2017年3月竣工驗收時，其縱(X)、橫(Y)方向的最大累計差分別為48mm和51mm，高程最大累計沉降值為154mm。未發現滑坡及不良現象，處于穩定狀態，滿足工程設計要求。

3.2 東西聯絡下穿通道

東西聯絡通道及空側巡場路的局部路段橫跨西跑道下滑臺保護區，原設計采用加裝雷達反射網以穩定跑道入口前無線電高度表信號，后考慮到鋼架結構發射網技術和施工方面存在不確定因素，一次性投資及維保成本大等風險，為滿足II/III類場地設置指導材料的場地保護要求，同時將航向信標臺保護區域的空側道路，與下滑臺保護區范圍內和II類運行所需范圍內的東西聯絡道進行加蓋處理，采用的結構方案為：框架結構+淺基礎+地基處理+重力式擋墻，通道凈高4.5m，頂部地勢由覆土調整降坡。

初步方案調整后的箱形通道為三聯洞形式鋼筋混凝土框架結構，總長310.50m，總跨度53.35m。其中東西聯絡道路等級為城市主干路，雙向8車道，為兩跨，凈跨度均為19.95m，機場巡檢路為空側道路，雙向2車道，跨度為13.86m(見圖3)。由于通道所在位置多為無序堆填土，基巖埋深在1.5～36.00m之間，砂巖體裂隙結合面差，地質構造條件復雜，故對基巖埋深大的地段采用2700～4300mm的條形基礎，埋深較淺地段為獨立基礎，柱間距5m，柱高7.5m，頂板厚200mm，獨立基礎及柱均采用C30混凝土現澆，梁板采用C40P6抗滲混凝土現澆，并對基礎下方填土進行換填處理，通道兩側修建漿砌毛石衡重式擋土墻及排水設施。

圖3 II類運行改造＆東西聯絡道三聯洞箱涵橫斷面圖

施工管理的技術要點如下。

（1）箱型通道基槽開挖集中在北側原有圍界范圍內，平均開挖8.0m，最深為10.4m，根據施工機械技術參數，需進行三次分層開挖作業，首先按照不停航施工的管理規定編制土石方開挖、飛行區圍界分批次倒改、混疑土澆筑等施工方案，報業主批準后再進行現場施工。

（2）由于基礎開挖放坡頂面距離使用中的西跑道南導向臺最短為12m，為保證飛機起降安全，該部分區域須采用夜間航線關閉后再進行施工作業。

（3）在進行通道頂板混凝土分段澆筑時，要求施工機具、車輛的高度及起重機懸臂作業高度不得超過障礙物限制面[4]，即升降帶兩側所選用機械高度不得超過2m，其余施工區域不得超過4m。并在通道南北兩側邊線位置設置標高標尺旗幟，作為限制高度。

（4）考慮到通道范圍地質條件特殊，裂隙面結合差，屬于軟弱結構面，對地基回填處理采用換填墊層法進行置換，碎石墊層的壓實系數不小于0.9。設計要求對基槽碎石墊層進行重型動力觸探和靜力荷載試驗，即動力觸探N63.5檢驗墊層施工時，按分層碾壓20～30cm厚取樣，各檢驗點的間距＜4m；竣工驗收采用靜力載荷試驗檢驗墊層承載力時，每條軸線上部不少于3個點，水平間距為100m，承載力合格值≥250kPa。

3.3 B/C保護區外高邊坡的治理措施

根據II/III類場地設置指導材料，需對A/B/C區進行土方平整，其中位于東西聯絡道以北現有飛行區內的A/B/C區地勢已基本滿足規范要求，東西聯絡通道以南B/C區的地勢按由西向東約2.5%的降坡，由北向南約2.5%的降坡，土方壓實度按0.90（重型擊實法)控制。

B/C保護區外高填邊坡曾作為機場東區擴建工程的棄渣場，地勢起伏小，裂隙較發育，層面結合差，地質構造復雜，邊坡頂部因暴雨出現較大開裂現象，設計采用放坡+格構+坡面綠化+排水的支護措施進行綜合治理，并在邊坡坡面布設水平位移監測24點，從2017年1月24日開始監測，監測點BW21水平位移累計最變化量最大，其中X方向為-22.6mm，變化速率為-0.1mm/d，Y方向-20.4mm，變化速率為0.1mm/d，未超過報警值，總體變形量較小，邊坡穩定，坡面位移累計變化曲線有逐漸收斂趨勢（見圖4）。

圖4 B/C邊坡監測最大和最小變動點的水平位移累計曲線

整治措施如下。

（1） 邊坡按1∶2坡率進行放坡，局部坡率為1∶1.5，坡高每8m設置2m寬的鋼筋混凝土中間馬道封閉。

（2）為防止雨水下滲對邊坡穩定性產生不利影響，在坡頂及馬道內側設置排水溝，邊坡兩側及坡底設置截水溝，將場地地表水排除場外。

（3）邊坡坡面綠化采用0.2m厚種植土并植草皮綠化。

3.4 場外排水溝的改道

重慶江北機場西跑道排水系統是以跑道中心點為分水嶺，向南北方向有組織的排水，原有A外線排水線穿越東西聯絡道路的箱涵底部，因加裝反射網而無法滿足機場凈空要求，需對部分道路和箱涵頂面標高做降低處理，為保證機場排水系統和東西聯絡道路通道的建設不受影響，排水改線方案采用1.8m×1.8m雙孔箱涵，改線后的箱涵在A4920/B2752.25處與現有A外線箱涵相接，同時對處于拋填區的基槽每邊超挖4m，進行4000kN·m強夯處理，防止產生不均勻沉降對箱涵的拉裂。

4 結語

機場儀表著陸系統項目涉及場區平整、燈光改造、通導設備、導航臺站等子項目以及配套的運行程序、機場服務標準升級，各工程之間又是相互聯系的，如果某項工程未能按照計劃實施，可能會產生鏈帶反應，不但整個項目進度受到影響，還會推遲項目發揮投資效益。因此，做好前期可行性研究優化工作是保證項目落地的關鍵，一旦立項批復后就應盡快組織實施，以降低環境變動給項目帶來的風險。

參考文獻：

[1]雷磊.淺談我國儀表著陸系統II、III類項目建設[J].機場建設，2013（2）：14-16.

[2]重慶江北國際機場實施儀表著陸Ⅱ類運行可行性研究報告[R].上海：上海民航新時代機場設計研究院有限公司，2007.

[3]國家質量監督檢驗檢疫總局，國家標準化委員會.GB6364-2013航空無線電導航臺(站)電磁環境要求[S].北京：中國標準出版社，2013.

[4]中國民用航空總局57號令.中國民用航空儀表著陸系統Ⅱ類運行規定[S].北京：中國民用航空總局，1996.