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    ——工程总承包部北京大兴国际机场施工侧记挑战新高度
    时间:2018-11-21
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    “黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还。”

    一千二百多年前,在日暮云沙的边塞,唐朝诗人王昌龄写下千古绝唱,以表不辱使命、誓死报国的壮志。而在天安门向南46公里,北京中轴线最南端,一个偌大的建筑工地里,一位戴着金边眼镜的建设者常?;嶙⑹幽钦蔚囟鸬慕ㄖ?,在心中默念这一诗句,一遍又一遍。

    这个建设者,就是李建华——工程总承包部副经理、北京大兴国际机场主航站楼项目经理;这个工地,就是全球最大空港——北京大兴国际机场的施工现场,高空俯瞰,它宛如一只金凰,傲立天地、展翅欲飞。

    北京大兴国际机场是党中央、国务院决策的重大标志性工程。四年前,中央政治局常委会一锤定音,北京大兴国际机场项目建设启动。作为中国建造的又一超级工程,北京大兴国际机场被外媒评为“世界新七大奇迹之首”,建成后将成为引领中国综合交通发展的新枢纽、驱动京津冀协同发展的新引擎,可谓史无前例、举世瞩目。而北京城建集团受领的任务便是这项超级工程中设计最先进、结构最复杂、施工难度最大的部位——航站楼核心区。

    所谓“航站楼核心区”,是北京大兴国际机场航站楼主体部分,总建筑面积约60万平方米,其地下设立的轨道交通站规模相当于“北京站”并有高铁穿行,中心区域形成的无柱空间可以完整的放下一个“水立方”,顶上的屋面网架用钢量接近“鸟巢”,
    但工期却不到四年!

    这样的世界级挑战,能完成么?

    “这是党和国家交给我们的重任,我们必须不辱使命、精益求精,打造出世界级的精品工程。”李建华说,一刻都不能放松,一刻也不敢放松。

    志之所向,无坚不入。从桩基工程开工至今,37个月,1000多个昼夜奋战,李建华和他的团队先后攻克了世界最大隔震层安装、世界最大自由曲面钢网架提升等世界级难题,提前完成了一个又一个节点目标,不断刷新着机场建设的“中国速度”,终让“凤凰展翅”成功亮相。

    但挑战永无止境,如今,一个更大的难题又摆在他们面前。

    又一场硬仗

    深入航站楼地下,有一狭长幽深的通道。通道的两边,是上下整齐排列成九层的钢架,上面安放着无数根手臂般粗的电缆,它们宛如游龙伸向远方、直上楼层。

    这是航站楼核心区的电缆放置间,总长度超过1800公里的电缆电线从这里遍布至航站楼的各个角落,长度相当于北京到广州的直线距离。

    “这里的机电安装规模是史无前例的”,李建华说,这注定是一场硬仗。

    机电被称为建筑的“经脉”,它不仅赋予建筑以生命,让其有了“心跳”和“感觉”,还让建筑功能得以实现,为人们带来舒适愉悦感。

    但打通“经脉”并不是一件容易的事,尤其是要打通“世界新七大奇迹之首”的经脉。

    因为,这是全球最大单体机场航站楼,意味着最复杂的机电安装——

    涉及电气、暖通、给排水、消防等108套机电系统,需安装24.7万台设备、541间机房、1800公里的电缆电线、近73个标准足球场面积的风管、百万数量级接口……

    这是航站楼核心区机电安装的数字表达。每一个数字,都揭示着工程之巨量;每一个数字,都意味着挑战之非凡。

    “单是机电设备,我们就得和厂家一一确认它的核心参数,确保每一个设备的节能、消防、技术等要求符合一流标准,在安装中还得解决放哪儿、怎么安的问题。”李建华说。

    因为,这是全球最先进的航站楼,意味着最先进的机电设备和技术——

    “我们要打造绿色、智慧机场,在这里实现世界最先进的机电一体化”,项目机电副经理张正的言语中充满着自信。

    他举了两个例子。

    在核心区巨大的公共空间里,空调水最低温能达到4.5度,比常规空调要低10余度;出风口风速最高达30米每秒,是常规空调的6倍。同时,旅客公共区大面积应用辐射供冷原理的冷辐射空调,实现了常温不凝露和覆盖更大建筑高度的效果,让人如沐浴阳光一样舒服,其安装规模也为全国罕见。

    在核心区屋面,将安装3000盏LED节能灯,每盏灯都能根据人的需求调控亮度和开关,人来灯亮、人走灯熄,真正实现智能

    照明。而在首都机场T3航站楼,同样面积的屋面需安装灯具2万盏,还只能分片区调控。

    采用新设备、新技术,引领中国机场建设、打造全球空港标杆,这也是机电工程的使命。

    为此,每个设备,都需质量上乘;每个接口,都需严丝合缝;每名工匠,都需极具耐心。

    因为,这是全球首座双层出发双层到达的航站楼,意味着最难的机电深化设计——

    “机电管线需要在有限空间里合理排布,既要满足功能需求,又要呈现美的感观,还要方便后期运营。” 项目副总工程师李振威说。

    可是,核心区的空间太有限了!

    航站楼双层出发双层到达的设计带来了国内规模最大的行李系统。从地下一直穿行到地上4层的行李系统,严重挤占了机电安装空间,使其平面面积缩减了三分之一,再加上公共空间吊顶高度的控制,机电管线可以垂直排布的高度大为受限。
    108套系统的天量管线放在如此有限的空间,究竟该怎样优化分布、防止碰撞?

    从业15年,虽然一直在和机场的机电工程打交道,李振威坦言这是他遇到的“最大挑战”。

    因为,这是全球首座高铁从地下穿行的航站楼,意味着最大体量的机电抗震——

    在航站楼地下,为解决高铁穿行带来的巨大震动,安装了1152套隔震支座,规模为全球之最。

    而机电管线要穿越隔震层,就面临最大600毫米位移量的挑战,意味着坚硬的钢管要能如柔软的橡胶一样,左右扭曲。
    这样的位移量,是国内在机电安装中遇到的最大位移量;所涉及的机电抗震,是世界范围内体量最大、技术最复杂的机电抗震技术。

    “我们无先例可循”,李振威说,他们需要首创一种解决方法。
    ……

    闻所未闻,见所未见。这样的硬仗,能打么?打的赢么?

    “北京城建的字典里就没有‘不’字,哪怕是倾尽工程总承包部全体之力,也要建好这项世纪工程”,多次来现场督战的工程总承包部经理罗岗对项目管理团队说,“面对非常规的挑战,就要有非常规的思维、非常规的技术、非常规的管理。”

    长缨缚苍龙

    推开项目BIM工作室门时,工程师刘计宅正全神贯注地盯着电脑,眼眶已泛红。

    电脑有两台,一台屏幕上显示着密密麻麻的数字,另一台屏幕上是一个L形的三维模型,里面整齐排布着五颜六色的管线。
    刘计宅说,这个L形的模型是负责供暖的热交换站机房,看似不大,却包含了2531根管段、近3000米管道,耗费了他近一个月时间。

    但这种时间花费是值得的。“通过BIM技术对机电进行深化设计,我们不仅解决了这个机房内部管线交叉碰撞问题,还节省了近300平方米的安装空间。”刘计宅兴奋地说。

    长缨在手,苍龙可缚。如果说机电管线是穿梭在航站楼内的“苍龙”,那么以BIM为代表的创新技术就是建设者手中的“长缨”。
    BIM,英文全称“Building Information Modeling”,是对建筑的数字化、信息化模型整合。40多年前的Chuck Eastman教授或许未曾想到,由他最开始提出的BIM相关理论,会逐步演化为建筑业突破生产效率低以及资源浪费等问题的关键技术,并形成世界级的应用风潮。

    在中国,经过多年的发展,BIM技术已成为推动建筑业信息化的重要力量,被国家住建委在《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中列为重点推广的五大信息技术之首。

    作为最早开始“吃螃蟹”的企业之一,集团在建造鸟巢时就开始使用BIM技术,但从土建到机电安装等施工阶段全过程、全方位的大规模应用,北京大兴国际机场项目还属第一次。

    2015年9月,桩基工程开工伊始,项目就组建了40多人的BIM工作室。大家边干边学,在三个月里吃透了6000多张设计图,建造的三维模型以及施工模拟等在攻克隔震层、钢结构等世界难题中发挥了不可替代的作用;搭建的BIM5D管理平台,以及与物联网、云计算、大数据技术等融合打造的智慧建造物联网管理信息平台,贯穿于安全、商务、质量等管理的全过程,大大提升了项目管理的集约、高效、精准化水平。

    在机电工程中, BIM被全方位应用于深化设计中。庞大复杂的航站楼核心区机电工程,需要刘计宅他们画出10多万个部件,建立毫米级的精细族库,在三维模型中模拟出108个系统的机电管线。

    挑战随之而来。由于设计图常常只包含单个系统,当根据设计图把这些系统放在同一模型时,各种管线便会不可避免地交叉重叠、形成碰撞,若是解决不好,现场施工将返工不断。

    “我们曾选择了航站楼一层一个小区的机电工程,尝试生成碰撞检验报告,但即便是项目最高配置的电脑也瞬间死机,因为碰撞点太多了。”张正说。

    无数个凌晨深夜,刘计宅和项目的BIM工程师紧盯着电脑,刷刷的鼠标声响充斥着BIM工作室,他们极具耐心地优化着管线排布,将功能性与美观性化身于BIM模型中,生成了近千张三维化的图纸。

    设计方看完图后感慨道:“服气了,你们深化后的图纸比我们的还强。”

    机电施工现场管理人员感慨道:“没有BIM的优化排布,施工简直难以想象。”

    “在机电工程中,BIM技术降低了80%左右的拆改量,提高了一倍的管理效率,节约了大量时间和成本。”张正说。
    但“苍龙”并不会轻易顺从。

    虽然BIM技术可以优化管线,但却无法避免穿越隔震层。面对国内最大位移量的挑战,又该怎么办?

    从0到1,没有先例,就创造首例!没有实验平台,就搭建实验平台!历经无数次的论证,项目技术团队探索出安装“隔震变形补偿单元”的解决办法,准备联合清华大学等建立实验平台进行实验,并正策划申报十余项发明专利。

    取得重大进展的那一刻,大家紧紧相拥、欢心而笑。

    而创新的鸿篇巨制一旦开启,每一页都是新的。

    机房太多,占用空间大、质量要求高?那就颠覆传统,进行??榛杓?,采用预制化加工。

    于是,机房开始智能化、工业化生产和现场装配,空间节约了一半,安装质量却更高,安全也更有保障;施工现场声、光、粉尘等污染大量减少,“零污染”由想象逐渐变成现实;每一个设备和构件都有了“二维码”,扫一扫便知道“前世今生”,后期运维大为受益……

    “你们是中国真正在做机电预制化的!”专业分包商由衷地伸出大拇指。

    “我们希望所采用的新工艺、新技术,能实现行业引领,乃至引领今后的十年。”张正满怀期待地说。

    既然选择立于时代潮头,就敢闯敢创;既然面临史无前例的挑战,就进行史无前例的创造。

    这是他们的信念,也是他们的实践。

    至诚致其极

    一个秋日的黄昏,北京大兴国际机场霞光满天。

    在航站楼顶,绵延起伏的屋面宛如巨大的五线谱,正在安装屋面装饰板的工人恰似点点音符,跃动其上。为将3万多块装饰板安装到位,他们每人每天需安装2400多个螺钉、弯腰5000多次。

    在航站楼内,霞光被剪碎成金色的光影,四个粗壮的汉子仰着脖子,看向一块刚刚拼好正缓缓升起的白色面板。在两个多月的时间里,工人们需要将12万多块漫反射板拼装成2万多块完全不同的装饰单元,安装在世界最大的自由曲面屋顶,精度要达到毫米级。

    这是正在进行的室外工程和室内二次结构与装饰装修工程的一隅,它们与机电工程共同构成核心区今年施工的三条主线,并都将迎来重要节点目标:室外工程年底要实现外装亮相,机电工程在年底要完成设备安装,装修工程春节前要完成大部。

    每一条主线都是非凡挑战,每一条主线都需只争朝夕。施工中,该如何处理机电工程和另外两条主线的关系?又该如何组织部署?

    在李振威办公室的一面墙上,挂了半墙图纸。图上,是密密麻麻地机房和标注。

    无数次地细密探索,他们确定了“分区、分层、分专业”施工的部署。按照建筑功能和机电功能,航站楼核心区每层都划分为四个施工分区,每一分区又划分为若干个大流水段和小流水段。

    经年累月的经验沉淀,他们确立了“同步施工、同步调试、同步验收”的原则。高峰期,2000多名工人、600多台自动车在各个分区同步进行机电施工,风、水、电等专业流水作业,矢志完成倒排到每日的进度目标,并为精装修等专业提供施工条件。

    “外围工程必须为室内机电及装修创造良好条件,二次结构与装修为机电设备管线安装提供必要条件,机电安装为装修收面提供最终条件。”李建华说,三条主线紧密相关、环环相扣。

    可是,三条主线的施工涉及上百家单位,不同单位又涉及作业面交叉,协调好他们并不容易。

    “单是一个值机岛工程,就涉及机电、装修等的43个系统,所有单位和人员必须同时迎接全方位、全系统、全天候的安全管理挑战和精心、精准、精细的高标准质量控制……”项目常务副经理、总工程师段先军还没说完,一个专业分包单位负责人就跨进办公司,指着文件说,国内没有符合相关技术标准的装修材料。他随即拿出一本一公分厚的汇编资料,并叫来相关的技术负责人……

    为了更好地协调,项目决定:每天开一次生产协调会,每月开一次各分包单位领导参加的协调会。

    在一次协调会上,当着各分包单位领导的面,李建华厉声说道:“这是在建世纪工程!大家要认识到重要性和艰巨性,不能口头重视实际不闻不问,要实质帮、重点抓,要调集最精锐的力量和资源,要指派专人进行现场督战,大干快干实干苦干……”
    听会的人被强烈地感染到,回去直接喊道:“白加黑、5加2地干!”

    于是,白天,阳光下是汗水;晚上,月光下是焊花。生命,在为使命澎湃;理想,在新时代燃烧。

    “明年的6月30日,是航站楼工程完工的日子,我们要用一颗对党忠诚的心去兑现这个誓言。”项目党总支常务副书记赵海川说,为攻坚克难,党总支成立了党员突击队,冲锋在前。

    项目副总工程师刘汉朝就是突击队一员。去年年底,航站楼功能性封顶封围决胜之日,他带领管理人员爬上航站楼屋面,立下“不完成坚决不下屋面”的誓言。今年年底,又将迎来重要节点目标,为此他已冲锋了一年。

    “这一年,感觉人明显瘦了,头发明显少了,失眠明显多了。”刘汉朝笑着说。

    唯至诚者,能致其极。伟大的时代为这些建筑人带来了建造世纪工程的人生际遇,他们谦卑而笃实、坚毅而勇猛,将人生所求之梦想与时代赋予的使命紧密相融,与时间赛跑、与困难斗争,在航站楼核心区60万平方米的每一个角落,铭刻下创新、激情、诚信、担当、感恩的价值追求,以智慧和汗水铺展出壮丽的建筑画卷。

    每当走近这幅画卷,我们都会既叹人之渺小,又感人之伟大。因为,在这样的超级工程面前,人确如沧海一粟;但又只有人之奋斗,才会成就如此永载历史的建筑。

    一百多年前,马克思曾极而言之:“历史承认那些为共同目标劳动因而自己变得高尚的人是伟大人物;经验赞美那些为大多数人带来幸福的人是最幸福的人”。

    当穿梭在航站楼的管线如腾跃的蛟龙,被人们称为“工艺品”;当披上“彩衣”的航站楼宛如金凤,让人们为之宏伟而叹服;当明年的十月,大兴国际机场通航,来自世界各地的人们由此能飞进这座新国门、飞向天涯海角;当不久的将来,这个“国家发展新的动力源”澎湃出越发磅礴的发展动力时,李建华和他的团队以及参与建设这项工程的成千上万建设者,一定是幸福的,亦是伟大的!

    2019年10月1日,我们共同期待。
     

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