機場道路施工的技術優化關鍵思路分析

文／徐永國、張聰、張士棟、肖學洋 山東科達基建有限公司 山東東營 257091

引言：

機場道路主要包括機場場區內道路以及機場專用道路。為確保機場道路的強度以及平整度等能夠滿足實際需要，施工單位在機場道路的施工中必須嚴格遵守相關技術規范，積極應用各項先進的施工技術方法，不斷優化施工技術工藝，全面提高施工技術水平。

1、應用BIM技術優化機場道路施工技術方法

BIM技術也就是建筑信息模型的簡稱，隨著BIM技術的不斷成熟發展，其在多個領域都得到了推廣應用。在機場道路施工中引入BIM技術能夠極大地優化現有施工技術工藝，全面提高機場道路施工的信息化水平。在BIM技術平臺中利用C/S方式提供訪問以及軟件部署服務，采用其開放性軟件架構，能夠為信息數據的條用查詢等相關服務提供接口，為平臺應用的開發管理提供了基礎條件。同時，通過BIM技術的應用不僅可以對機場道路的施工技術方案進行模擬分析，而且可以利用BIM平臺的多元化功能模式實現電子沙盤構建、管理模型和數據庫信息以及施工現場全景監控等，從而為優化機場道路施工技術提供重要的技術支持。

1.1 應用BIM技術構建電子沙盤

應用BIM技術所構建的電子沙盤能夠對機場道路施工中多元結構對象的BIM模型、各種工程信息等進行高度集成，并為用戶的數據管理、對工程信息的多尺度調用查看以及場景漫游提供平臺基礎（可參見圖1所示）。由于BIM具有可視化功能，能夠對BIM場景模型進行立體化直觀呈現，因此施工單位可以根據電子沙盤進行空間測距，以便對施工場地布局加以優化，并合理設置取棄土場以及施工便道，為施工技術方案的確定提供重要的參考依據。

圖1 BIM電子沙盤工程對象集成顯示

1.2 應用BIM技術管理施工技術參數

應用BIM技術可以對機場道路施工中的各項數據信息進行集成化管理。由于機場道路施工是一項復雜的系統性工程，往往會涉及大量的技術參數，而應用BIM模型就能夠高度集成施工過程中的各項數據信息，且可以在BIM模型中按照時序對數據信息進行更新完善，數據表達更加完整準確，能夠保持較好的一致性。各參建單位均能夠通過BIM模型直觀準確地了解機場道路施工技術工藝的各項數據變化情況，有利于機場道路施工中把經優化改進的技術參數及時傳遞給各相關單位。同時，在BIM技術平臺上還可以利用Revit等軟件對施工過程中所產生的各項數據信息進行自動化處理分析，有效減少了人為因素對計算結果準確性的影響，且使數據計算處理效率得到了明顯的提高。當屬性建模中的算例發生改變時，BIM模型能夠對展示效果進行自動更新，以便于現場施工人員準確了解優化后的技術參數，及時調整施工技術工藝。此外，BIM技術還可以通過其信息集成以及模擬分析等多項功能，對機場道路的施工技術信息加以歸集處理，科學推演施工進度，并根據施工進度計劃安排以及不同施工技術工藝的應用成本等對施工技術方案進行綜合性的分析，為施工單位優化施工技術決策提供可靠的參考依據。施工單位還可以通過BIM模型數據對施工現場的技術應用情況進行移動巡視檢查減速，遠程控制重點施工工序質量，檢測施工技術參數。一旦發現施工技術數據出現超標超限情況時，BIM平臺可以自動發出報警信息，并對相關數據進行跟蹤追查，不僅能夠為機場道路施工技術的優化提供參考依據，而且能夠更好地保證施工質量安全，合理控制施工進度。

1.3 應用BIM技術審核施工圖紙

在機場道路的施工中，施工單位可以應用BIM技術能夠實現對機場道路工程的二維信息進行立體化呈現，能夠更加準確地了解設計意圖，并發現施工現場與設計圖紙之間的差異。同時，施工單位還可以利用BIM平臺的Naviswork等專業軟件對施工圖進行校核，以確保施工圖與施工現場的實際情況相一致，并能夠在發現問題時及時與設計單位溝通協調，提出相關的改進優化建議，以減少后續施工過程中出現設計變更等情況。

1.4 應用BIM技術管理施工進度

在機場道路的施工過程中，應用BIM技術還可以對施工進度進行科學的管理控制。施工單位可以首先利用BIM模型對機場道路施工情況進行模擬，并對施工現場的實際施工進度進行對比分析，以便準確掌握施工中存在的問題，從而及時調整施工技術方案，優化施工技術工藝，確保機場道路施工能夠按照工期要求準時竣工。在BIM模型中可以通過WBS方式分解施工任務，并對機場道路工程中已完成部分、為完成部分、即將完成部分、超過施工進度計劃部分以及施工延誤部分用不同顏色進行標記，施工單位可以直觀地了解施工進度情況，并利用分屏對比以及時間橫軸等多種方式對施工現場的推進進度與施工進度計劃之間差異加以對比，為后續施工技術方案的優化改進以及施工進度計劃及安排的調整提供參考依據。

1.5 應用BIM技術監督施工安全

在機場道路的施工過程中由于會涉及大量的施工機械設備，且工序環節較多，往往會存在一些不確定性因素，可能危及施工安全。而應用BIM模型以及電子沙盤能夠對施工現場進行全方位的監測，實時、準確地掌握所有施工工序的現場作業情況以及棄土場狀態等，從而可以及時發現存在的安全隱患，采取相應的控制管理措施，以保證機場道路工程的施工質量安全。

1.6 應用BIM技術優化施工場地布局

在機場道路工程的施工過程中，施工單位還可以應用BIM技術對施工場地布局加以優化，以避免影響施工建設的順利實施（可參見圖2所示）。機場道路工程在施工時一般需要設置拌和站、施工材料設備的存放場、棄土場以及施工便道等，通過BIM模型可以對工程現場各特定場地面積進行合理規劃，并優化施工材料設備的運輸路線，以提高施工效率，確保施工材料設備和人員能夠及時達到工作面，且各參建施工機械設備的作業空間充足，從而為加快機場道路工程的施工進度創造有利條件。

圖2 應用BIM技術優化施工場地布局

2、機場道路路基施工技術優化關鍵思路

2.1 路基開挖施工技術優化

在機場道路的路基開挖施工中，施工人員應首先對施工現場的土層進行詳細的勘測，以便優化開挖施工設計方案。特別是當施工場地土層結構較為復雜時，施工單位應在開挖中根據不同土層特點及時對開挖技術參數進行相應的調整，以保證施工的質量安全。開挖前，施工人員應對地面的各種雜物、垃圾以及腐蝕土等進行徹底地清理，之后應準確測定路基開挖邊線，以便控制開挖土方量。開挖施工應按照從低到高的順序依次進行，且應結合土質特點以及工程量采取分層開挖等施工技術。在開挖至設計標高時，施工單位應結合土質沉落特點進行相應的高度的預留，且應改用人工作業方式對路基進行修整。在開挖過程中應開展動態高程測量工作，且應嚴格按照設計標準準確控制橫縱坡率，不得出現超前挖等問題，以保證施工質量。當機場道路工程的結構層底部標高和地面標高存在40cm以上的高差時，施工單位應在控制線內設置排水溝等設施，以促使積水盡快排出。

2.2 路基填筑施工技術優化

在機場道路工程的路基填筑施工中，施工單位應按照設計標準因地制宜地選擇填料，以確保填料的質量性能能夠達到機場道路施工要求。目前在機場道路的路基施工中多采用宕渣作為填料，施工單位應根據設計要求以及現場試驗數據優化宕渣級配，一般填料中小于20mm粒徑的填料量不得超過10%，以確保機場道路具有較高的承載能力。

填筑施工時應首先徹底清理作業范圍內的雜物，且應采取分層填筑的施工技術結合分層壓實作業，宕渣的填筑厚度應達到80cm以上。在攤鋪填料施工時，在攤鋪宕渣施工時應選擇水平分層施工技術，也就是將路堤施工段的全斷面水平分層，上路堤部分的每層松鋪厚度應控制在30cm以內，而在下路堤的攤鋪施工中則應將每層松鋪厚度控制在40cm以內。施工單位應根據現場施工需要配置推土機等施工設備，且應采用人工檢查方式，以確保填料中的粗細合理均勻分布，不得以人工作業方式利用四齒耙等施工工具開展攤鋪作業。如果填料中含有較多的石塊時，施工人員應用石屑或涂料等鋪撒到石塊間隙內，將間隙充填飽滿。如果在施工過程中受客觀條件限制，部分路段無法達到最小厚度的填筑要求，施工單位則應對施工技術進行優化調整，采取先超挖后回填的方式確保路基填筑的密實度和壓實度均能夠達到施工要求。宕渣填筑施工應分段進行，一般應先對低洼路段進行填筑，之后再填筑其他路段，以便準確控制回填標高以及縱坡坡率，且應做好路拱的施工處理。

2.3 路基壓實施工技術優化

在機場道路的路基壓實施工中，施工單位應根據路基幅寬以及填料厚度等合理選擇碾壓施工設備，且應通過試驗段施工優化壓實作業的各項技術參數，以合理確定碾壓設備的走行速度以及碾壓遍數等。施工單位還應詳細勘測施工路段的土層結構，認真檢測土壤含水量等相關要素，不斷改進施工技術方案，確保壓實技術參數科學合理。在碾壓過程中，一般應從機場道路一側開始，逐步向中間部分推進。碾壓時應保證壓路機勻速直線行駛，且應準確控制碾壓速度，嚴禁突然轉彎或停車。碾壓施工時，施工單位應指派專業技術人員對施工現場突然的含水量進行動態監測，一旦發現存在突然干裂松動等現象時，應要求施工人員及時調整施工技術工藝，并采取為土壤補充水分等處理措施，以確保路基壓實度達到設計要求。

當完成每層宕渣的壓實作業后，均應進行質量檢驗，檢驗合格后才能進行下層填料的填筑施工。各層宕渣均應保證在路基全寬范圍內形成規范標準，不得存在凹陷以及不規則形狀。如果發現表面存在缺陷時，應采取挖松移除、換土重填以及添加修補等技術方法進行修整處理，且應對缺陷原因進行全面的分析，以便對施工技術工藝進行必要的優化調整。

2.4 不良路基處理施工技術優化

近年來我國很多城市都加大了機場建設力度，由于機場工程的建設面積較大，因此往往會受到客觀條件的限制，需要在不良地基分布區域開展機場道路的施工建設，對機場道路施工技術提出了較高的要求。施工單位應充分了解工程區域地質水文條件，準確掌握地下水水位變化以及土壤含水量等指標參數，以便對路基處理技術加以優化，提高機場道路路基施工質量。在對淺層淤泥質路基進行處理時，可以采取換土回填的施工方法。為進一步優化路基處理施工技術，施工單位可以在基底設置砂礫墊層，以起到隔離透水的作用。同時，在砂礫墊層上還應設置土工格柵，施工單位應選擇具有雙向拉伸功能的塑料等材料做格柵材料，且應合理控制網格尺寸，以確保土工格柵的橫縱伸長率以及單位拉伸屈服力等指標參數能夠符合施工技術標準。在回填時可以選擇二灰土等作為填料，且應準確控制分層厚度，然后以分層填筑方式壓實。在鋪設土工格柵時應避免將接頭設置在路基橫向方向上，且應合理控制兩幅格柵的搭接寬度，以確保處理后路基的承載能力能夠符合機場道路施工要求。在對機場道路工程的軟弱路基進行深層處理時可以根據實際情況采用水泥攪拌樁技術或者預制管樁等技術方法，且應通過現場試驗優化技術方案，科學確定各項技術參數。

3、機場道路面層施工技術優化關鍵思路

3.1 優化機場道路面層施工材料

我國傳統的機場道路工程大多采用的是水泥路面，雖然其在承重性能方面能夠滿足機場道路的設計要求，不過后期管理維護難度較大。隨著新型瀝青材料的研發應用，改性混凝土瀝青材料不僅具有較好的吸震能力和承載性能，而且施工較為便捷，易于管理維護，因此在民航機場工程的道路施工中得到了廣泛的應用。施工單位應按照設計標準準確控制瀝青混合料配比，且應通過現場試配驗證瀝青混合料配比的合理性，以便對配合比進行優化改進。同時，施工單位還應在瀝青混合料攤鋪碾壓施工前通過試驗段的試鋪進一步優化施工技術工藝，以確定施工溫度以及碾壓次數等各項施工技術參數。

3.2 優化機場道路面層施工技術

3.2.1 混合料攪拌技術優化

在攪拌改性瀝青混凝土混合料時，施工單位應積極采用性能較好的大型拌和設備，且應具備自動填補功能，以便根據混合料配比設定對各成分用量進行精確地控制。在拌和時應攪拌均勻充分，拌和時間一般應控制在約100s。施工單位也可以根據施工現場的實際環境溫濕度、各種原材料的質量性質特點、拌和設備型號類型等參數對拌和時間進行相應地優化調整，單純攪拌時間通常應達到40s以上。雙臥軸式攪拌設備、立軸拌和設備等類型的攪拌時間一般應控制在60s-90s之間；如采用的是雙臥連續軸式拌和樓設備，則應將攪拌時間控制在80s-120s之間。

3.2.2 混合料運輸技術優化

在完成混合料的拌和后，應在45min內將其運抵施工現場。施工單位應采用專業自卸運輸車輛，且應在裝料前對車廂進行清理以及灑水潤濕，但應注意要將積水排干。在運輸過程中應對車廂做好密封措施，避免出現漏料等問題。

3.2.3 機場道路面層攤鋪施工技術優化

在對混凝土改性瀝青混合料進行攤鋪施工時，施工人員應對基層的平整度、承載性能以及強度等進行檢測，檢驗合格后才能進行攤鋪作業。施工人員應首先在水泥穩定層上進行透層噴灑作業，噴灑應均勻全。在普通瀝青混合料時應按照試驗段所確定的積水參數準確控制瀝青用量，且應在面層間進行粘層的澆灑作業。攤鋪施工應連續進行，且應保證攤鋪設備行駛勻速緩慢，嚴禁隨意變速、停頓或轉彎。施工人員應對送料器的運行狀態進行實時檢測，確保其轉動連續，且混合料高度合理。如在攤鋪施工中同時采用2臺或2臺以上攤鋪機同時作業時，施工人員應科學控制重疊寬度以及攤鋪機之間的距離。施工人員應按照試驗段施工時所確定的松鋪系數、橫坡坡率以及攤鋪厚度等各項參數優化施工技術工藝，以保證攤鋪施工質量。

3.2.4 機場道路面層壓實施工技術優化

在完成攤鋪作業后應及時開展碾壓施工。機場道路路面的碾壓施工一般包括初壓階段、復壓階段以及終壓階段。施工單位應根據碾壓階段的不同選擇相應的碾壓設備，并對施工技術工藝進行相應的優化調整。

結語：

近年來我國社會經濟的快速發展，航空基礎設施的建設力度不斷加大，作為機場工程重要組成部分的機場道路是機場建設中的關鍵性環節之一。為保證機場道路的施工質量，確保機場道路平整堅實，能夠滿足機場運營的實際需要，施工單位必須積極應用各項先進技術，不斷提高施工技術水平。同時應結合機場施工實踐經驗對各施工技術進行大膽的創新和改進，通過優化機場道路施工技術工藝進一步提高施工效率，保證施工的質量安全，從而為我國機場建設水平以及航空事業的現代化發展提供重要的技術支撐。