新京報快訊(記者 吳婷婷)這個黃金週,首都機場西跑道大修工程仍在緊張施工,按照計劃,大修將於10月下旬完工投運。這是43歲的西跑道自2000年瀝青混凝土加鋪後開展的首次大修。
大修引入“數字監理”——北斗導航系統,可以對瀝青混凝土的生產、運輸、攤鋪壓實等各個環節實現全程監控,其定位精度可以達到釐米級。西跑道大修完成後其使用壽命將提升至20年,較以前工藝的設計年限增加了5年。日前,新京報記者對西跑道大修工程現場探訪。
西跑道大修現場,工程預計10月下旬完工。攝影/新京報記者 陶冉
西跑道大修結束後使用年限達到20年
首都機場西跑道建成於1977年,道面材料為水泥混凝土板,這也是當時國內外機場道面建設最常用的材料。
目前,首都機場共有三條跑道,分別是中跑道、西跑道和東跑道。2000年,隨着西跑道道面接近使用壽命,首都機場對西跑道進行第一大修,在這次大修過程中,改性瀝青混凝土取代了水泥混凝土板,施工人員將改性瀝青混凝土加蓋在水泥混凝土上,這相當於在西跑道道面上加蓋了一層被子。
首都機場西跑道大修系列工程跑滑工程組負責人曹承介紹,西跑道在2000年大修時,最上層使用了一種名為湖瀝青的材料。按照當時的工程技術施工方法,道面使用年限為15年。也就説從理論上來看,西跑道從2015年開始“超期服役”。
儘管超過其使用年限,但是西跑道的性能依然非常好,平整度也能夠很好地滿足飛機起降的要求,不過隨着壽命的延長,道面出現細小的裂紋。
“在西跑道達到使用壽命之後其大修就提到日程,但是由於首都機場另外一條跑道——中跑道是1996年加蓋,比西跑道加蓋還要早,所以我們優先對中跑道大修,之後再進行西跑道大修。”曹承説,之所以選擇今年9月份動工這個節點,除了中跑道大修早已完成之外,也考慮到今年是大興機場投運之後第二年,北京“一市兩場”的運營格局減少了首都機場的運營壓力,因此西跑道大修不會對北京“兩場”整體運行帶來較大影響。
曹承透露,由於此次大修運用了多項新技術,比如北斗導航定位技術、“智能跑道”、瀝青混凝土定製等,西跑道大修完成後其使用壽命將提升至20年,較以前工藝的設計年限增加了5年。
跑道“蓋子”三層均使用湖瀝青
西跑道全長3200米,本次工程就是在這3200米上“做文章”。
首先,跑道兩端各400米由瀝青混凝土道面調整為水泥混凝土道面。對此,曹承解釋説,飛機起飛階段跑道承受最大的荷載,而水泥混凝土道面強度高、穩定性好,可以更好地滿足飛機起降的需要。
除跑道兩端的400米進行施工調整外,跑道中間的2400米在施工過程中也大有講究。
曹承介紹,此次西跑道大修分上、中、下三層進行攤鋪,上面層6釐米,中面層7釐米,下面層8釐米,並確保每層瀝青都有足夠的壓實度。其中,上面層為功能層,其作用是保證道面平整,飛機在滑跑時旅客會感到比較舒適;中面層和下面層為結構層,其主要作用是“託”住整條跑道。在本次大修過程中,上中下三層全部加入了湖瀝青,與改性瀝青按比例混合使用,以此顯著改善瀝青的性能。
與普通瀝青相比,湖瀝青的高温性能具有明顯優勢,它能夠保證跑道在夏季,不會出現輪轍,而輪轍正是威脅飛機運行安全的最主要因素之一。曹承介紹,湖瀝青在北京城區路面,比如長安街、三環路、四環路的主路路面上面層都有所運用,這次首都機場將這項“黑武器”整體運用於三層道面材料中,其目的在於進一步提升西跑道的使用性能。
首都機場成為國內首家在跑道大修中三層道面都使用湖瀝青的機場。
工程建設者曹承展示加在瀝青中的材料。攝影/新京報記者 陶冉
在西跑道大修現場,記者就看到湖瀝青這種材料,在沒有使用之前、它呈黑色的顆粒狀,經過一系列加工,這如小黑球一般的湖瀝青便可變身成強化跑道性能的“武器”。
除了湖瀝青,記者在現場還看到另外幾種在道面施工過程中不可或缺的材料。首當其衝的是黑色顆粒狀的抗車轍劑,其作用是有效抑制高温下道面車轍的產生,避免因為車轍的原因導致跑道關閉。白色聚酯纖維的作用是讓瀝青上面層具備很好的整體粘結性;高粘劑則可以保證瀝青道面在低温時有很好的抗開裂性,提高瀝青的低温性能;改性劑主要作用是為瀝青改性,它和普通瀝青攪拌在一起,在施工過程中通過拌和、剪切等環節,形成改性瀝青。
曹承介紹説,如果把西跑道道面瀝青比成一個調色盤,那麼湖瀝青,以及以上這些材料則是點綴其中的各種色彩,它們組合起來使這個調色盤更加適用,跑道道面性能更加優越。
瀝青攤鋪過程運用北斗導航
在本次西跑道大修中,施工工藝也有了顯著改進,引入“數字監理”,尤其值得一提的是在數字化施工過程中的北斗導航系統。
在現場,記者看到一台台施工車輛的車頂或者車的一側,都裝有一個像蘑菇一樣的探頭,其作用就是接收北斗導航信號。這樣在施工過程中,就可以對瀝青混凝土的生產、運輸、攤鋪壓實等各個環節實現全程監控,其定位精度可以達到釐米級。
曹承説,跑道攤鋪速度和路線非常重要,過快、過慢都不符合要求,因此使用北斗導航後,工程技術人員通過後台系統便可實時監控攤鋪機的工作狀態,一旦其操作不符合規定即可迅速對其干預,提高工程效率和質量。
這種名為“數字化監控設備(攤鋪機)”的機器還可以針對瀝青攤鋪工藝的特性,加裝各類傳感器及顯示平台,以獲取攤鋪時的攤鋪温度、厚度、速度、寬度等數據,通過4G信號傳輸至雲平台,實現現場機羣協同作業。
曹承告訴記者,跑道施工對施工工藝的要求更加精準,任何一個疏漏都會導致跑道的安全問題。以攤鋪温度為例,有的瀝青攤鋪温度需要在160攝氏度以上,有的則需要170攝氏度以上。所以當把温度傳感器安裝在攤鋪機上之後,瀝青温度就會隨時由傳感器讀取並上傳到後台,技術人員可實時監控並干預機器的工作情況,實現施工過程的全監控。
安裝在攤鋪機上的用以接收北斗信號的接收器。攝影/新京報記者 陶冉
西跑道背上“動態心電圖儀”
在本次西跑道大修中,工程技術人員還給跑道背上了一整套“動態心電圖儀”。這個屬於跑道的特製“動態心電圖儀”由很細的分佈式光纖、傳感器、探測儀等組成,它們被安置在跑道道面內部以及道面兩側。這套 “動態心電圖儀”可以24小時不間斷地自動向技術人員傳輸跑道健康情況。
曹承解釋説,埋在道面內部的傳感設備主要監測跑道道面是否發生形變,是否有脱空等“疾病”。另外,長期的數據積累也能夠為西跑道什麼時候再進行維護,什麼時候需要小修、中修、甚至大修提供數據支持。
而道面兩側的探測器則可以監測跑道上的“不速之客”,比如石子、鳥類等威脅航空安全的物體,工程師們管這部分系統叫機場跑道外來物(FOD)探測系統。曹承告訴記者,西跑道的外來物探測系統反應靈敏,在主動發現侵入跑道的外來物體後,可以第一時間向工作人員發出預警。當系統發出預警之後,場務管理人員可以及時上道清除這些物體,確保航班起降安全。
大修過程中還將新建一條滑行道
跑道是供飛機起降的區域,如果把機場跑道形容成高速公路,那麼滑行道則是與高速公路相平行的輔路。輔路如果修建得寬,那麼車輛進出高速路時就不容易發生擁堵,通行效率會極大提升。
滑行道也是這個道理。在本次西跑道大修過程中,首都機場除了開展跑道大修,還對C滑行道同步進行翻修,並且新建了D2滑行道,讓西跑道擁有兩條平行滑行道,有效提升西跑道的運行使用效率。
曹承介紹,D2滑行道全長1300米,總寬44米,一期工程長度700米,已經於西跑道大修前完工,現階段正在進行與跑道連接點的建設工作。
施工人員正在檢查西跑道道麪攤鋪情況。攝影/新京報記者 陶冉
對話工程建設者曹承:
“工作是越幹越細,膽子越幹越小。”
新京報:你經歷過多少次首都機場的跑道大修?
曹承:2013年、2015年、2017年、2020年,我已經經歷了4次首都機場的跑道大修,前三次是中跑道大修,今年是西跑道大修。
新京報:經歷了那麼多次的大修工程,你自己感覺有哪些不一樣?
曹承:除了施工工藝的進步,我覺得工作人員對自身的要求也越來越高了,我們的工作是越幹越細,膽子越幹越小。
之所以説越幹越細,是因為以前我們把自己放在建設單位的角度,主要是總體控制,抓工期、質量、安全。現在我們更多地參與到具體的施工組織過程當中,而不再僅僅是工程管理。比如這次西跑道大修,我們既要參與施工全過程,還要深入到設計方案的確定上,這是我們參與度最高的一次。
膽子越來越小是因為以前實際施工較標準可能有1%的偏差,但是現在我們很難接受這種程度的瑕疵,對施工精度的要求越來越高,偏差率已經控制在千分之五以內。
新京報:為了保證工程能夠按照預計完工,你們需要做哪些工作?
曹承:從季節上來説,跑道大修動工的時間一般選擇4、5月份,或者9、10月份,這幾個月份北京雨水較少,氣温適宜,如果晚於10月份,天氣就涼了,不適合開展機場場道施工。
今年情況有些特殊,降水次數較常年偏多。雨水大,地面就比較潮濕,不適合瀝青攤鋪作業,必須要等到地面完全晾乾才能施工。所以,從大修工程開始,我們自己都開玩笑説工作時間是“887”,也就是從早上8點到晚上8點,一週7天,除了睡覺都盯在工地,現在面臨最大的困難就是工期,我們目前也是想盡辦法保證工期,但前提是不拿質量去換工期,不拿安全去換工期,只有安全和質量得到保障,最後完成大修的西跑道才是一個“良心”的工程。
新京報:西跑道大修工程量有大?
曹承:除了對3200米的跑道道面進行大修,我們還要同步進行C滑行道大修、D2滑行道建設、西跑道外來物探測系統建設、西跑道加裝禁止進入排燈、C滑行道中線燈升級改造、西跑道環場路建設等共計7個主體項目。工程均為同時實施,因此工程量很大。每天施工物料超過到一萬五千噸,有2500人同時在工地上施工。
新京報:西跑道大修完成後,對於旅客出行來説將有什麼改變?
曹承:首都機場開展西跑道大修,以及同期進行C滑行道大修和D2滑行道建設可以有效地提升西跑道的運行使用效率,對首都機場整體運行將帶來顯著的“提質增效”,給旅客也能提供更好的出行體驗。
另外,西跑道當前的盲降等級是一類盲降系統,也就是説能見度在800米以上飛機可以進行降落,大修完成後,西跑道整體的盲降系統將提升至二類,能見度在400米以上都可以降落。為了配合這一升級,在大修過程中我們還進行了C滑行道中線燈升級改造,通過燈光加密配合西跑道盲降系統的升級。
新京報記者 吳婷婷
編輯 馬瑾倩 校對 吳興發