鳳出東方　凰鳴四海

宋正亮　劉時新

世界最大綜合交通樞紐、世界首座“雙進雙出”式航站樓、世界首座高鐵下穿的航站樓……

初步統計，北京大興國際機場已經創造了40余個國際、國內第一。英國《衛報》更是將其評為“新世界七大奇跡”之首。

9月25日，隨著習近平總書記宣布“北京大興國際機場正式投運”，“金鳳凰”展翅騰空，一飛沖天！

自2014年12月26日破土動工，北京大興國際機場的建設者們用時僅僅3年9個月，就攻克多項技術難關，為破解機場建設的世界級難題，交上了一份完美的“中國答卷”。

“中國速度”驚世界

北京城建集團承建的航站樓核心區，是北京大興國際機場建設中設計最先進、結構最復雜、施工難度最大的部位。航站樓核心區，即機場航站樓主體部分，總建筑面積約60萬平方米，其地下設立的軌道交通站規模相當于“北京站”并有高鐵穿行，中心區域形成的無柱空間可以完整地放下一個“水立方”，頂上的屋面網架用鋼量接近“鳥巢”。

不到4年工期，完成這樣的世界級挑戰，一個個建設難題，等著建設者們去攻克。

2015年9月26日，北京大興國際機場航站樓破土動工。航站樓基坑區域的地質情況較差，屬河流沖積平原。因為高鐵要穿過航站樓，對地基要求特別高，正式荷載加上去之后樁基沉降不能超過5毫米。基坑施工的工期只有5個月時間。

建設單位需要在寒冬中，完成超過250萬立方米的土方挖運、近一萬根的打樁任務。而常規作業下，一臺鉆機一天最多完成2.5根40米長的基礎樁。按照這個速度，根本不可能按期完成施工任務。

大興機場建設副總指揮李建華需要帶領團隊開始了超常規作業。施工現場，建設者日以繼夜，每天500多臺設備同時施工。最終，提前19天完成了樁基工程，并且沒有出現任何安全問題，質量全部達到世界先進水平，打贏了航站樓建設的第一戰。

接下來，等著建設單位的是航站樓功能性封頂封圍的考驗。主航站樓的屋面面積相當于25個標準足球場，由13個構造層組成的新型復合屋面體系，安裝工序多達18道。單是其中的屋面支撐系統，就得安裝10萬多個主次梁托、5.7萬多根主次鋼梁，主次鋼梁首尾相接長達300多公里;屋頂要安裝的8000多塊玻璃，每一塊都不一樣……

寒冷的冬季，航站樓屋面結了一層白霜，滑得可以“溜冰”。每天早上6點，李建華就會和項目人員一同，抓著繩子爬到屋面，在玻璃上“攀巖”，檢查屋面施工的進度和質量。

在艱苦卓絕的航站樓建設中，北京城建集團創造了令全球業界驚嘆的“中國速度”：提前兩天完成功能性封頂封圍目標，每個月澆筑的混凝土可以建造出25棟18層高的大樓，10個月所綁扎的鋼筋量可以建造30座埃菲爾鐵塔，提前12天完成主體結構封頂……

主航站樓擁有世界最大的單塊混凝土樓板，其東西向513米，南北向411米，可以放下國家體育場“鳥巢”，如何把材料高效運進這么大的平面成了巨大難題。如果采用傳統的塔吊運輸方法，需要接力倒運三到四次才能運到最中間部位，不僅運量小、耗時長，還會出現8000多工人等材料的局面，將嚴重影響工期。為了解決超長超寬平面的材料運輸難題，李建華提出“修橋”。

經過3個多月的緊張施工，用鋼近2500噸、總長超過1100米的兩座鋼棧橋，如同飛龍橫亙在主航站樓施工現場，中國房屋建筑領域首創的鋼棧橋正式通車。在工程人員的遙控操作下，4輛兩米多寬、十多米長的小火車徐徐啟動并加速，最終以40米/分鐘的速度穩定運行。

工效整整提高了4倍，在10個月內建完整個主體工程，相當于每個月完成25座18層高樓。高峰時，每天就要完成一座18層高樓的建筑量。在不到3個月時間，完成了屋頂的安裝，各種力學結構指標完全達標。

該項工程在今年獲得了中國鋼結構大獎。

BIM應用大規模

BIM （Budding Inforrnation Modeling，建筑信息模型）技術，是推動建筑業信息化的重要力量。原國家住建委在《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中，把其列為重點推廣的五大信息技術之首。作為最早開始“吃螃蟹”的企業之一，北京城建集團在建造鳥巢時就開始使用BIM技術，但在北京大興國際機場項目，從土建到機電安裝等施工階段全過程、全方位的大規模應用，還屬第一次。

2015年9月，樁基工程開工伊始，項目就組建了40多人的BIM工作室。大家邊干邊學，在3個月里吃透了6000多張設計圖，建造的三維模型以及施工模擬等在攻克隔震層、鋼結構等世界難題中發揮了不可替代的作用;搭建的BIM5D管理平臺，以及與物聯網、云計算、大數據技術等融合打造的智慧建造物聯網管理信息平臺，貫穿于安全、商務、質量等管理的全過程，大大提升了項目管理的集約、高效、精準化水平。

在項目BIM工作室，工程師劉計宅負責操作兩臺電腦，一臺屏幕上顯示著密密麻麻

在北京大興國際機場這樣的超級項目，從土建到機電安裝等施工階段，全過程、全方位大規模應用BIM技術，前無僅有的數字，另一臺屏幕上是一個L形的三維模型，里面整齊排布著五顏六色的管線。

“這個L形的模型是負責供暖的熱交換站機房，看似不大，卻包含了2531根管段、近3000米管道，建模用了近一個月時間。這種時間花費是值得的。”劉計宅說，“通過BIM技術對機電進行深化設計，我們不僅解決了這個機房內部管線交叉碰撞問題，還節省了近300平方米的安裝空間。”

在機電工程中，BIM被全方位應用于深化設計中。龐大復雜的航站樓核心區機電工程，需要劉計宅他們畫出10多萬個部件，建立毫米級的精細族庫，在三維模型中模擬出108個系統的機電管線。由于設計圖常常只包含單個系統，當根據設計圖把這些系統放在同一模型時，各種管線便會不可避免地交叉重疊、形成碰撞，若是解決不好，現場施工將返工不斷。

機房實行智能化、工業化生產和現場裝配，空間節約了一半，安裝質量卻更高，安全也更有保障;施工現場聲、光、粉塵等污染大量減少，“零污染”由想象逐漸變成現實;每一個設備和構件都有了“二維碼”，掃一掃便知道“前世今生”，后期運維大為受益……

雖然BIM技術可以優化管線，但卻無法避免穿越隔震層。高鐵和城鐵進入航站樓在世界上是第一次，解決高鐵經過時的震動問題不是簡單地隔振加橡膠墊。大興國際機場用了世界上最多的隔振墊。為了解決列車運行過程中對機電系統的影響，歷經無數次的研究與論證，項目技術團隊進行了樣板實驗，探索出安裝“隔震變形補償單元”的解決辦法，并正策劃申報十余項發明專利。減隔震解決后，為了讓旅客換乘舒適，在建筑裝飾方面，也用了大量減隔震措施。

機電用上黑科技

機電被稱為建筑的“經脈”，不僅賦予建筑以“生命”，讓其有了“心跳”和“感覺”。為了保證旅客在大興機場航站樓有舒適愉悅的體驗，北京城建集團把眾多“黑科技”引入機電系統建設，從電器、水系統到空調系統都實現了智能化。

整個機電系統有108個大的系統，機電管線安裝非常規整。航站樓核心區的電纜放置間放著上下整齊排列9層的鋼架，上面安放著無數根手臂般粗的電纜，總長度超過1800公里的電纜電線從這里遍布至航站樓的各個角落，長度相當于北京到廣州的直線距離。

作為全球首座雙層出發到達的航站樓，意味著最難的機電深化設計——航站樓雙層出發雙層到達的設計帶來了國內規模最大的行李系統。從地下一直穿行到地上4層的行李系統，嚴重擠占了機電安裝空間，使其平面面積縮減了三分之一，再加上公共空間吊頂高度的控制，機電管線可以垂直排布的高度大為受限。

作為全球最大單體機場航站樓，意味著最復雜的機電安裝——涉及電氣、暖通、給排水、消防等108套機電系統，需安裝24.7萬臺設備、541間機房、1800千米的電纜電線、近73個標準足球場面積的風管、百萬數量級接口……

作為全球最先進的航站樓，意味著最先進的機電設備和技術——在核心區巨大的公共空間里，空調水最低溫能達到4.5度，比常規空調要低10余度;出風口風速最高達30米/秒，是常規空調的6倍。同時，旅客公共區大面積應用輻射供冷原理的冷輻射空調，實現了常溫不凝露和覆蓋更大建筑高度的效果，讓人如沐浴陽光一樣舒服，其安裝規模也為全國罕見。

航站樓照明系統是世界上首例大體量智能照明系統，航站樓的照明系統進行了系統性設計，白天基本不用開燈，使用自然光照明。在核心區屋面，安裝3000盞LED節能燈，每盞燈都加入芯片，進行整體操控。

照明還能根據人的需求調控亮度和開關，比如人體感性器、震動控制、溫度控制等，真正實現智能照明。而在首都機場T3航站樓，同樣面積的屋面需安裝燈具2萬盞，但只能分片區調控。采用新設備、新技術，引領中國機場建設、打造全球空港標桿，這也是機電工程的使命。為此，每個設備，都需質量上乘;每個接口，都需嚴絲合縫;每名工匠，都需極具耐心。

除照明系統外，還采取了自然采光，將節能與科技達到統一。航站樓屋頂覆蓋了超過8000塊雙層玻璃，中間安裝了統一東西向排列的遮陽網，這樣的精心設計能最大限度的利用自然光線，同時還有遮陽的效果。而為了讓旅客感受到更開闊的室內空間，航站樓巨大的屋頂完全是由8根巨大的C型柱支撐起來，造型如同一朵朵向上盛開的喇叭花，也可以通過開口造型實現自然采光。

作為全球首座高鐵從地下穿行的航站樓，意味著最大體量的機電抗震——在航站樓地下，為解決高鐵穿行帶來的巨大震動，安裝了1152套隔震支座，規模為全球之最。而機電管線要穿越隔震層，就面臨最大600毫米位移量的挑戰，意味著堅硬的鋼管要能如柔軟的橡膠一樣，左右扭曲。這樣的位移量，是國內在機電安裝中遇到的最大位移量;所涉及的機電抗震，是世界范圍內體量最大、技術最復雜的機電抗震技術。

上榜“世界新奇跡”

北京大興國際機場項目，這是一座挑戰世界建造難度的超級工程。在英國《衛報》評選的“新世界七大奇跡”榜單上，位列榜首。大興機場建成后將成為引領中國綜合交通發展的新樞紐、驅動京津冀協同發展的新引擎，可謂史無前例、舉世矚目。

北京城建集團也成功拿下兩項“世界之最”：世界上單體建筑面積最大的航站樓，也是世界施工技術難度最大的航站樓。

北京大興國際航站樓及配套設施的總面積已超過140萬平方米，相當于首都國際機場Tl、T2、T3三座航站樓面積之和，其運營初期年旅客吞吐量為4500萬人次、遠期將達到1億人次。

面對施工技術復雜、綜合設施獨特全球罕見的大型航站樓，北京城建集團融合國際領先技術水平和管理方法，將新興信息技術與先進工程建造技術有機融合，開發和應用了北京新機場智慧工地信息化管理平臺，集成BIM技術和BIM5D系統、勞務管理、人臉識別、曲臂登高車應用、精細化測量、資料管理、OA平臺、安全管控平臺、環境監控、塔機監控、視頻監控、智能溫度監控等功能。

成功運營的北京大興國際機場，能夠有效輻射北京、河北廊坊和天津的位置上。由此將形成了一個面積約150平方公里的臨空經濟區域，既可以服務北京南部，又可以配套雄安新區，同時輻射京津冀。隨著京津冀機場功能的調整，首都國際機場與大興國際機場明確分工，未來僅大興國際機場自身，市場潛力就還可以進一步開發。

而今，披上“彩衣”的航站樓宛如金鳳，讓人們為其宏偉而嘆服;來自世界各地的人們由此能飛進這座新國門、飛向天涯海角……

編輯/戎文華

“這是一座挑戰世界建造難度的超級工程。未來，將成為引領中國綜合交通發展的新樞紐、驅動京津冀協同發展的新引擎。作為建設方，北京城建集團拿下兩項世界‘之最’：世界上單體建筑面積最大的航站樓;世界施工技術難度最大的航站樓。”