關于機場新塔臺建設工程重點和難點分析

周建軍

珠海航空城發展集團有限公司 廣東珠海 519000

一、概述

我國國民經濟持續向前增長，綜合實力已穩居世界第二，與此同時民航事業也得到跨越式發展，逐步成長為世界第二航空大國，目前正堅實地向航空強國邁進，要實現航空強國這個宏偉目標，民航機場的基礎設施必須抓緊發展的機遇進行升級改造才能滿足發展的需求。機場的塔臺作為民航基礎設施的重要建筑物之一，它是以框架核心筒結構為主的高聳建筑物，由民航專門的管制員在內部對航空器的起降進行指揮和調度，上部配有專門的管制室，下部配套設備控制機房、值班休息室等用房。多跑道機場建設完成后，通過機場塔臺內部的管制員也能利用現場監視雷達對航空器的起降進行監視。因此，塔臺的更新改造也是當前民航機場升級的重要基礎設施。

二、塔臺建設工程的重點和難點

下面以中南地區某機場新建塔臺項目為例來說明施工過程中的重點和難點，更好地提升塔臺建設工程質量。

(一)工程概況

塔臺(含空管塔臺及機坪塔臺)(圖1)：建筑高度約81m，地上18層，地下1層，總建筑面積4100m，其中地上3600m、地下500m。航管樓及輔樓：建筑高度24m，地上5層，地下1層，建筑面積14200m(含航管樓與塔臺連廊面積)，動力中心(含變電站及柴油機房)：建筑高度14m，地上2層，建筑面積1000m，室外工程及供配電系統、通信系統、消防與給排水系統。目前中南地區某空管站及塔臺管制室配備的航管設施配置不全，并考慮設備老化等問題，根本無法滿足機場未來運行需求。同時原航管樓及空管塔臺內空管業務用房、講評室、休息值班室嚴重不足，設備機房面積過于擁擠，已經不能滿足現有規范要求。核心筒結構下部交通空間依托核心筒結構布置一部樓梯、兩部消防電梯，將交通面積最小化。航管樓與輔助樓呈L型，塔臺、動力中心分別單獨施工，航管樓與塔臺之間通道采用連廊形式。屋蓋采用鋼結構，航管樓和動力中心均為鋼筋混凝土框架結構。

圖1 塔臺及配套建筑造型圖

(二)塔臺施工技術的重點及難點

1.基坑工程

對于塔臺的基坑的重點，整個基坑面積約為500m，基坑面積不大，從現場勘查資料進行分析，由于當地雨水較多，新建建筑均考慮合理的室內外高差，避免雨水倒灌，依據現狀航管樓使用情況及當地實測24小時暴雨量統計數據，室內外高差應設計不小于600mm?；拥闹ёo和降排水是基礎施工的重點和難點之一，在開挖過程中實施兩次分層開挖作業，第一次采取反鏟挖掘機到設計深度后，第二次開挖的承臺、地梁選擇人工開挖的方式，基坑的底部寬度控制為地下室外墻邊線加2.0m。技術人員對邊坡系數進行計算，每層深度控制在1.5m，邊挖邊用φ6.5mm鋼筋網支護，采取φ16鋼筋以1.50m見方打入土中，頂部與鋼筋網焊接。承臺開挖以機械結合人工配合進行，挖出的土方運到機械挖土的操作范圍內，由挖土機裝車運棄，設置規格為300×300mm的截水溝和集水溝，溝內抹1∶1水泥砂漿，溝底澆筑厚度為50cm的C15混凝土。要注意的是截水溝與基坑開挖的同步協調性。水溝地排水坡度為1%，在四個角設集水井，水經集水井沉淀后直接引入市政管道外排，也可用抽水機抽排。

2.基礎工程

目前參照相鄰工程，塔臺、航管樓采用樁基礎，動力中心采用樁基礎或進行地基處理后采用獨立柱基，樁基、承臺、筏基選擇混凝土強度等級C30。本工程基礎底板厚度比較大，筒體體積大。由于地下室底板混凝土量大，承臺厚度大，混凝土產生的水化熱量高，且施工時間長，地下室底板混凝土的施工的重點是采取降溫和抗裂縫措施，大體積混凝土控制溫度重要手段包括選擇低水化熱的水泥，注重后期的保濕養護工作，加強內部混凝土降溫的措施，如設置冷卻水管、選擇氣溫低時間澆筑混凝土等，合理控制混凝土內部溫度差值不超標。

要實現合理地控制溫度必須嚴格做好測溫工作，按照現場施工實際環境，在核心井筒位置每隔5m布置測點1個，每個點位布置3個深度為1.0m的測溫點(圖2)，分別設在砼的上部，中部和底部，要注意溫度變化不同控制測溫的頻次，澆筑完成后的3～4d內間隔頻次為2～4h進行一次，超過4d后每8h實施一次，混凝土內外的溫度差值不超過25℃時即為正常。

圖2 測溫點設置大樣圖

3.塔臺軸線及垂直度控制

塔臺地上十八層，塔臺建筑高度約81m，屬高層建筑，為花瓣圓形內筒外框架結構，在軸線控制方面是一大重點，需要對塔臺弧形混凝土墻、鋼梁、鋼柱進行定位測量，控制筒體垂直度是實現工程質量的關鍵控制點。利用專業的測量機構實施不間斷現場精準測量控制，施工方進行二次校核，以保證塔臺的垂直度不超過質量規范要求。

4.塔臺外腳手架工程

塔臺的頂部結構呈弧形，頂部在具有不同功能的七個樓層中的立面結構有特殊的外形呈現，外立面選用鋁合金玻璃幕墻設計，對腳手架的搭設要求較高且難度比較大，通過多方面的技術協調選擇組合式腳手架實施，制定嚴密的腳手架搭設方案，搭設前進行嚴格的安全技術交底，在保證安全基礎上進行搭設作業。

5.鋼結構工程

本工程塔臺結構體系均采用抗震墻結構，屋蓋采用鋼結構，本工程結構中鋼管柱連接板、鋼塔樓連接板等采用Q235低合金結構鋼；鋼管柱、樓層鋼梁、鋼天橋、鋼塔樓各桿件及支座板均采用Q345結構鋼制造。鋼梁吊裝主要是靠現場已安裝好的塔吊吊裝，塔吊起吊不到的高空部位及無能力起吊的鋼梁選用160t汽車吊，再配備一臺50t汽車吊進行協助吊裝。鋼結構吊裝和焊接的精度是施工的重點和難點，利用激光經緯儀投點，投點采取每回轉90度投點一次。安裝中每節柱控制網的豎向投遞，必須從底層地面控制線引測到高層，不能從下節的軸線直接引測，避免產生積累誤差。拼接焊縫主要采用埋弧自動焊，鋼構件的預埋件與土建施工是同時進行，土建施工時與鋼結構安裝共同協調控制預埋件精度，吊裝之前，必須對已完成施工的預埋件的軸線間距進行認真核查、驗收。預埋件安裝前應認真核對標高及軸線精度誤差不能超過千分之零點一，要為后續安裝的準確無誤提供良好的基礎。

6.塔臺外立面裝飾工程

從本工程的設計來看，塔身外立面裝飾具有良好的美觀觀感，要實現通透的風格，外立面的裝飾由鋁板、鋁合金裝飾條、石材、玻璃幕墻等構成。不同的裝飾材料經過有機組合形成富有時代感的塔臺，鋁板幕墻所占比例較高，其次是門窗及玻璃幕墻，這幾項裝飾效果直接決定了外立面的品質，這三個子項在外立面上形成了連續的密閉空間，是影響項目防水性能優劣的關鍵所在，因此，塔臺外立面中的不同裝飾材料接口和節點的防水是施工的重點和難點，針對這個難點應用BIM技術來實施科學施工控制，通過BIM軟件采集外立面裝飾結構構件不同坐標和相關技術指標參數的數據建立三維模型，呈現不同裝飾界面之間的連接節點，參建各方的技術人員對不同節點之間的防水處理和封閉處理的重點和難點聯合分析，選擇合理的泄水槽最佳的防水設置點，邊框結合的內外部位均做封堵處理，特別是對于幕墻工程中大規格的裝飾面板的拼接點防滲漏處理，容易出現不同程度的滲漏，BIM軟件能較好地模擬不同環境影響下可能出現的滲漏問題，在實施過程中還要充分考慮接縫的隱蔽性和安全性，在確保外立面美觀功能的同時確保其施工質量。

7.綠色建筑

由于塔臺工程的特殊性，本工程要求達到綠色建筑二星標準，本項目圍護結構熱工性能提高10%。以BIM等建筑信息化模型系統平臺為核心，集成土建、鋼筋、機電、鋼構、幕墻等全專業模型來實現綠色建筑功能，綠色建筑施工的重點是節能環保施工工藝和材料的創新應用，選擇節能效果好的工程材料和設備，可循環使用的建筑材料，如混凝土廢料制作的砌塊、綠道磚等。重視建筑材料、設備材料的循環利用，現澆混凝土全部采用預拌混凝土，提高材料資源利用率；避免不必要的材料損失，公共空間中可變換功能的室內空間采用可重復使用的隔墻，且比例不低于30%，提升綠色機場建設水平，從源頭控制機場能耗剛性需求。

8.海綿城市建設

塔臺工程為新建項目位于中南地區某市，在2016年該市已成為國家第二批海綿城市試點，塔臺工程的總用地面積1.37萬平方米，整個項目的用地范圍內整體地勢平坦，已進行雨污分流，雨水通過市政雨水管網排放，要達到海綿城市的修復自然水生態，實現和諧水資源環境的建設理念，建設的重點指標是雨水年徑流總量控制率、雨水年徑流污染去除率，根據當地氣候環境：年徑流總量控制率不小于80%，年徑流污染去除率(以TSS計不小于35%)，計算這兩個指標值后，配置適合當地氣候環境和土壤種植的綠色植物，現場種植采用復層綠化的模式進行，覆蓋的植物具有易種、養護簡單且破壞自然環境少，通過利用豎向綠化的方式更有效地達到雨水主動蓄積和組織滲透效果。

結語

我國的航空事業近年來得到快速發展，離不開航空基礎設施的不斷更新完善，機場塔臺工程作為重要的航空基礎設施，必須嚴格控制施工質量。通過對塔臺工程建設的重點和難點進行全面分析，只要采取針對性的手段和科學的施工方案，可以順利地完成工程建設任務。建成后的塔臺工程能有效地改善現有中南地區某空管站塔臺對機場發展的限制作用，使得新的設備及管制席位可以得到擴充的空間，提高設備的保障能力和管制的保障能力，從而提高空中交通管制能力，保證飛行安全。