技術優化助力北京大興國際機場精品工程

夏海杰，張志威，王振宇，李 陽，蘭文臣，劉 杰

（中國建筑第八工程局有限公司華北公司，天津 300450）

0 引言

隨著中國社會主義建設的飛速發展，建筑行業的市場競爭也愈加激烈。施工技術作為行業內競爭的核心要素，對企業所建工程的建設水平及建設成果有著至關重要的代表性，其管理與優化對企業的發展與立足起著重要作用。本文主要對北京大興國際機場工程技術的管理與優化等進行論述，旨在為項目提高施工效率，提升建設成果性能，增強社會影響力。

1 工程概況

北京大興國際機場航站樓采用五條指廊指向不同方向的布局形式，北側綜合服務樓猶如航站樓第六條指廊，與航站樓遙相呼應，整體形成火鳳凰形態，設計優美。中國建筑第八工程局有限公司承建的北京大興國際機場停車樓及綜合服務樓工程總建筑面積 50.3 萬 m2，包括地下交通及地上停車樓和綜合服務樓 3 個單位工程［1］。其中地下交通工程約 10.7 萬 m2；地上停車樓 26.4 萬 m2；綜合服務樓又分為酒店和辦公兩部分，建筑面積 13.2 萬 m2。效果圖如圖 1 所示。

圖1 北京大興國際機場效果圖

2 技術優化重要性

2.1 提高施工效率［2］

本工程為大型公共建筑，工程體量大，建筑面積大，且工期緊，對技術水平要求明顯提升。施工過程中受不同因素的影響，面臨的問題多，直接影響施工效率。通過對不同施工主體的研究與分析，優化施工技術，確認切實可行的優化方案，可大大提升施工效率，縮短施工工期。

2.2 提升建筑性能

通過技術優化，改善施工工藝、施工材料及施工順序，內在品質上可提高產品結構質量可靠性、安全性及使用功能性。在微觀上細部構造處理精致細膩，提高工程品質，在宏觀上觀感質量良好，給人以美的感受，整體提升建筑性能。

3 技術優化的應用與實施效果

3.1 大面積超深基坑樁錨支護體系優化

3.1.1 技術優化

1）施工難點分析。本工程基坑設計安全等級，軌道交通深坑區為一級，停車樓淺坑區為二級。基坑由淺坑區和深坑區兩部分組成，基坑周長 2 043 m，基坑面積約 15 萬 m2，其中深基坑區域 8.7 萬 m2，開挖深度約18.45 m，土方量約 160 萬 m3，數量巨大［3］。

在初步支護設計中，軌道交通深坑區東西兩側基坑支護采用單排樁錨形式，支護樁為直徑 800 mm 灌注樁， 單排樁間距為 1 500 mm，支護樁頂設置1 000 mm× 600 mm 冠梁。深淺坑交界處設置預應力錨桿 3 道，采用 1 860 級預應力鋼絞線一樁一錨形式支護（見圖 2）。

圖2 單排樁錨支護體系（單位：mm）

①本工程土方量巨大，工期短，且施工時間處于北京地區雨季階段，基坑工程施工工期緊張，如何快速挖土、出土為本工程施工難點。

②單排樁施工，土方開挖需同錨桿豎向間距協調同步，嚴禁超挖。則基坑開挖需分步進行，占用工期較長。

2）技術優化措施。

①由支護樁單排變雙排，可減少中間一道錨桿的施工時間；通過上提第一道錨索標高至冠梁，使位于工期主線第一道錨桿施工變為了穿插在冠梁前的工作，并不占用工期主線，可大大節省工期。通過以上兩點節省的兩層錨桿施工時間，可大大縮短基坑階段施工工期。考慮施工工期緊張，將原有單排樁 3 道預應力錨桿支護優化為雙排雙道預應力錨桿支護。雙排樁做法如圖 3 所示。

圖3 雙排樁錨支護體系（單位：mm）

②優化為雙排雙道預應力錨桿支護體系，攻克了超大體量深基坑工程在短期內完成開挖出土的難題，為工期節點目標的實現創造有利條件。

3.1.2 優化實施

1）鉆機就位時，鉆機安裝的地基要平整夯實，要求鉆機機體垂直、穩固。鉆孔前需確定標高基點，以此為控制點確定孔深。嚴格按照設計圖紙進行角度與深度控制，確定無誤后方可進行施工。鉆孔過程中需嚴格把控鉆桿質量，發現問題及時進行糾正。

2）操作人員上崗前，必須進行安全培訓和交底，機具使用人員宜熟悉機械性能、操作熟練、能排除故障并能進行機械維修與保養。錨索施工時，在千斤頂附近需設置警戒線，并設立提示牌，無關人員嚴禁靠近。

3.1.3 實施效果

該技術發表論文 1 篇，形成專利 1 項，通過北京市建委鑒定達到國內先進水平，形成工法 1 項。

采用雙排樁錨基坑支護體系，通過將樁錨支護體系第 1 道錨桿調整至冠梁處，冠梁與錨桿一體化施工，減少第 1 道錨桿施工占用的時間，縮短工藝間歇時間，加大錨桿設置間距，減少錨桿道數，減小錨桿與工程樁交叉影響，解決了錨桿施工穿插影響土方施工的難題，大大加快了基坑的整體施工進度。

近年來，隨著城市建設的發展，地下工程越來越多，樁錨基坑支護體系在深基坑工程中應用已較為普遍，雙排樁錨基坑支護體系作為一種新型的支護形式，結合了雙排樁和錨桿支護體系的優點，提高了支護體系的抗側向變形能力，增加了雙排樁錨體系在基坑工程中的適用范圍，應用前景廣闊。該支護體系適用于大面積超深基坑，基坑邊限載范圍外需布置施工場區的情況以及地下水位較高或土壤中淺層滯水含量豐富、地質條件相對較差的淤泥質土、粉砂、粉土等易產生塌孔或縮頸的地質地層。

3.2 室外工程地面鋪裝做法技術優化

3.2.1 技術優化

1）施工難點分析。停車樓及綜合服務樓工程室外工程包括 C、D、E、F 線 4 條道路，其中 D、E、F 線 3 條道路為環繞綜合服務樓周圈布置，均為消防車道。綜合服務樓包括酒店和辦公樓兩部分，為人群密集區域，周圈車輛及人員流動量較大，因此對地面鋪裝質量及使用耐久性要求較高。原設計道路面層為 S 形連鎖花磚，尺寸為 240 mm×112 mm×60 mm，鋪裝面積約 8 000 m2。

①鋪磚面積大，連鎖花磚形狀奇特，尺寸較小，拼縫多，對鋪裝技術要求高，鋪裝速度較慢，占用工期長。D、E、F 線 3 條道路在施工期間為現場施工材料運輸的主要通道，石材鋪裝期間影響道路的正常運行，影響整體工期。

②連鎖花磚抗壓強度、抗彎強度、耐磨強度較低。由于室外鋪設長期雨淋、碾壓容易脫落、凹陷，容易損壞。后期拼接不平整，容易堵塞，不容易清潔徹底。后期修理維護周期短且頻繁，維護費用較高。

2）技術優化措施。

①聯鎖花磚鋪設部位車輛及人員流動量較大，考慮地磚耐久性，連鎖磚面層因強度低和易老化原因難以長久，不利于長期使用及后期維護。而瀝青混凝土路面耐久性好且路面平整，易于清洗維護。

②考慮瀝青混凝土路面施工速度快且施工材料現用現購，不占用施工場地空間，對道路正常運行影響較小。

將原設計 D、E、F 線 6 cm 厚聯鎖花磚變更為8 cm 粗粒式瀝青混凝土 AC-25+4 cm AC-13（SBS）改性瀝青混凝土進行施工。

3.2.2 優化實施

1）面層鋪設之前，應根據技術規范、標準對工人的安全措施進行監督管控，確保無安全事故發生，對進場材料進行嚴格把控，確保施工材料質量符合要求。

2）施工過程中，對混合料特性隨時進行檢查，若發現材料特性有問題，應及時停止施工，進行材料分析并做出調整，保證施工材料質量的優越性。

3）施工完成后，應做好成品保護措施，在施工部位周圍設置警戒線或圍擋，嚴禁車輛或行人通行，待瀝青混合料面層冷卻并達到相應強度要求后，方可通行。

4）應隨時觀察面層的施工裂縫，分析原因并采取措施進行整改。壓實時，壓路機應緊隨攤鋪機，采用“緊跟、慢壓、高頻、低幅”措施。

3.2.3 實施效果

采用瀝青混凝土路面，表面平整、無接縫、施工期短且可分期修建，施工期間對道路正常運行影響較小，并且提升道路整體性，增強觀感效果，施工效果圖如圖 4 所示。

圖4 瀝青混凝土路面效果圖

1）瀝青混凝土路面行車舒適、振動小、噪音低，對綜合服務樓內人員的辦公和休息影響減小，提升道路性能。

2）瀝青混凝土路面增強路面耐磨、耐久性，不揚塵、易清洗、養護維修簡便并可再生利用，大大降低后期維護費用。

該優化適用于大型商場、醫院等公共建筑周圈道路。

3.3 停車樓增加裝修做法技術優化

3.3.1 技術優化

1）施工難點分析。停車樓原設計圖墻柱、梁板為清水混凝土結構，停車區及行車道為清水混凝土結構外露，無裝飾裝修做法。建筑設計總說明中寫明：停車樓內所有室外旅客可見范圍的混凝土結構均為清水混凝土，即以拆模后的混凝土表面為最終完成面。

①停車樓平面面積大、視野空曠，清水混凝土施工難度大、工期緊張。

②清水混凝土效果不佳，模板平整度要求極高，后期會產生大量修補費用，修補后存在色差，視覺效果較差，影響停車樓整體形象。

2）技術優化措施。為更好地達到建筑設計效果，減小施工難度，提高施工效率，將清水混凝土結構變更為普通混凝土結構。普通混凝土結構增加裝飾裝修做法，以滿足使用要求，提高工程品質。

①停車樓北側外檐口直接外露，表面觀感要求高，原設計為清水混凝土，設計優化改為普通混凝土后，增加檐口部位鋁板裝飾。

②東西兩座停車樓，每樓 3 層，每條外檐口東西長度約 240 m，修補費用高達 500 萬元，且修補難度大，效果不佳，將其他區域有格柵遮擋區域改為真石漆做法，可直接節省修補費用，且增強觀感效果。

③停車樓內部梁板、墻柱增加真石漆面層裝飾，增強裝飾效果。

3.3.2 優化實施

1）從裝修材料進場開始，嚴格把控，每批次進場必須附帶出廠合格證及檢測報告，現場抽查容重和阻燃性能抽測；施工過程中，項目管理人員必須執行“旁站監督”制度，嚴格做好過程檢查及驗收，嚴抓深化設計與樣板引路制度，控制裝修成品質量。

2）特殊工種作業人員應持證上崗，進場人員須經過三級安全教育，合格后方能上崗操作。施工現場禁止吸煙，明火作業要辦理“動火證”，并要有防火措施。材料堆放到指定地點并配備消防器材。

3.3.3 實施效果

對于施工難度大，質量難以控制的清水混凝土結構進行優化，增加裝飾做法，優化后有效規避清水混凝土結構的技術難題（模板要求高、混凝土配比要求高、色差不好控制、質量缺陷不好修補、養護要求高），顯著提升建筑品質，增強整體效果，使停車樓整體裝修達到了高大、明朗、舒服的效果，提升社會影響力，實施效果如圖 5 所示。該優化應用前景廣闊，適用于停車樓、大型廣場、人群密集等大空間清水混凝土結構的項目。

圖5 墻、柱裝飾裝修技術優化實施效果圖

3.4 停車樓自流平地面聚氨酯罩面技術優化

3.4.1 技術優化

1）施工難點分析。本工程停車樓地下1層，地上 3 層，建筑面積 26 萬 m2，其中停車區與行車區自流平地面面積占 21 萬 m2，屬于超大面積自流平地面施工，如何保證自流平面層施工質量，提高地面抗拔抗拉能力，保證地面施工質量是本工程的難點。

①本項目為開敞式結構，停車樓四周開敞，四周還在進行大規模的土方施工、綠化施工，而自流平罩面施工期間風大，風沙多，楊柳絮多發，這些對罩面施工提出了嚴峻考驗，極易對地面施工造成污染。然而罩面為地面最外層做法，造成污染后極難處理，影響整體效果。

②停車樓停車區和行車區地面做法為水泥基自流平地面，自流平保護罩面為保護蠟，采用保護蠟以后每半年就需要維護重新打蠟一次，后期維護費用較高。

③鑒于多色組的水泥基地面致使地面施工分隔大量增加，會使水泥基自流平整體性差，接縫較多，后期質量隱患大。

2）技術優化措施。

①鑒于周邊環境復雜，項目采取開敞式結構自流平罩面快捷施工技術避免施工期間污染。

②站在業主的角度，從保護蠟與聚氨酯罩面維護角度進行引導，將停車樓水泥基自流平上部的保護蠟改為聚氨酯罩面，后期無維護費用。

③將保護蠟優化為聚氨酯罩面，可使水泥基自流平地面整體施工，提高抗拔能力，保證施工質量。

3.4.2 優化實施

1）自流平施工完畢后檢查基層含水率合格后方可進行聚氨酯薄涂施工。施工前需要對水泥基自流平進行打磨處理，以便于地面材料的粘結。將表面雜物清除干凈，在自流平表面涂刷聚氨酯罩面，確保完全滲透與粘結，達到對自流平的防護效果。施工完畢后 24 h 內不能上人行走。

2）施工前應對施工機具進行檢查，保證各零件及線路完好無損，干凈整潔。施工時應保持施工環境通風透氣良好，加快材料粘結速度。

3.4.3 實施效果

采用聚氨酯罩面耐磨性能高，防滑性能良好，抗拔能力強，且可有效減少輪胎的噪音污染，同時保證自流平地面整體效果，觀感質量美好，提高建筑品質。站在業主角度考慮，采用聚氨酯罩面可實現后期無維護，減少后期維護人員安排及相關費用，增進相關方的滿意度，提升社會影響力。實施效果如圖 6 所示。該優化適用于大型停車樓、商場地下車庫等項目。

4 結語

圖6 車樓自流平地面聚氨酯罩面效果圖

在項目施工階段，通過技術優化，改善施工材料、施工順序及施工工藝，完善施工技術方案，而創造領先型施工技術，大大縮短了施工工期，提升施工效率。同時使工程在結構、觀感、功能及使用性能上達到更高的水平，為創建精品工程、標桿工程提供了強有力的理論及實踐基礎［4］。該方法增強社會影響力，為類似工程項目提供了有價值的技術指導和經驗做法。