机场智造 | “数字建造”跑出智慧机场建设“加速度”

智慧民航建设是助力民航高质量发展、打造机场建设品质工程的客观要求，也是创新机场建设管理模式、加强工程要素精准管控的内在需要。民航机场建设工程有限公司（以下简称“民航建工”）作为中国民航机场建设集团旗下基建板块核心骨干单位和民航机场建设领域的“国家队”，在机场建设过程中聚焦智慧民航建设主线，运用建筑信息模型（BIM）、数字化装备、智慧施工管理等手段，不断提升施工精细化管理水平和效率，持续深入推进智能建造与建筑工业化协同发展，多项优质精品工程获得了行业内外的高度认可。

鄂州花湖机场飞行区投标效果图

“多年来，特别是自2019年改制以来，民航建工积极贯彻新发展理念，推进智慧机场建设，加快数字化技术在机场施工建设中的创新应用，以北京大兴机场、鄂州花湖机场、上海浦东机场为代表的多个机场项目实现数字驱动、智慧管理、顺畅运行，‘民航建工永不停航’成为业内响当当的金字招牌。”民航建工党委书记、董事长王金超介绍，“未来，我们将依托智慧民航管理理念和技术手段，持续推动民航建设工业化、数字化、智能化转型升级，勇当智慧民航建设排头兵，打造四型机场，以数字建造奋力谱写交通强国建设民航新篇章。”

BIM赋能智造品质跑道

2022年7月17日，波音767-300全货机在湖北鄂州花湖机场起飞，标志着民航建工承建的鄂州花湖机场正式通航投运。这是亚洲首个专业货运机场，也是全国第一个全周期、多维度、高标准应用BIM技术的机场项目。民航建工主要施工内容包括西跑道及配套快速出口滑行道和平滑道、土石方和地基处理、排水、围界安装等飞行区附属工程及相应的数字化建造，施工总面积约319万平方米，其中西跑道全长3600米、宽45米，按照4E级标准建设，可起降波音747等宽体客货机。

在参建过程中，民航建工项目团队着眼全新领域，组建专项攻坚团队，深度钻研建模要点，“一模到底”探索搭建场道BIM建模平台，实现“精确建模—按模施工—按模验评—按模计量支付”的全流程全周期信息模型应用，以智慧建造铸就品质跑道，助力鄂州机场启航腾飞。

为确保数据精准，项目团队庖丁解牛，按机场道面高程对场道模型进行切片，通过划分切片生成每块道面的建筑轮廓线，并对参数进行微调校准，将每块道面有机整合到完整的跑道中，在一片荒地上建立起项目BIM模型库，累计构件超800万个，数据容量超50G，完成了从设计到施工的全程可视化操作，先后荣获全球openBIM大奖赛荣誉提名奖、2021年基础设施数字化光辉大赛奖等奖项。

面对场地交付条件复杂、多专业交叉施工、雨季漫长、主跑道堆载周期长等重重困难，项目团队充分利用BIM技术对施工细节进行预演模拟，向施工班组进行“所见即所得”的可视化交底，通过BIM动画演示，杜绝传统图纸施工过程中的错、漏、碰、缺问题，实现工序工艺“零返工”，大大提高了施工管理效率；同时，在精准建模的基础上，项目团队将BIM引入工程质量管控领域，与现场实测实量相结合，实行可回溯的工程质量验评管理，实现工期动态监管及全过程质量管控，并采取数字压实、数字摊铺、物料监控、配比监控等措施，项目土基、道面基础及面层等部位施工实体质量显著提升，工程实体质量一次验收合格率均达到100%；利用BIM对工程构件进行编码，赋予数字模型造价属性，做到工程量清单快速计量，提高过程支付精准性与时效性，有效解决工程计量审计难度大的问题，助力工程交验驶入“快车道”。

民航建工项目团队还在BIM建模基础上持续进行延伸性研究，融合无人机、GPS雷达、光纤传感等感知设备，分别在西安咸阳机场、广州白云机场等多个在建项目中进行“BIM+GIS”、“BIM+装配式道面”等多场景融合应用试点探索，助力机场施工建设数字化、智慧化转型升级。

数字施工助力提质增效

“调整碾压位置，向东移动……”一声声指令在操作室发出，电子屏幕三维立体土面区模型逐渐由红转绿，标志着飞行区土面区工程压实度全部达标。这是民航建工承建北京大兴国际机场场道工程的数字化施工场景，主要施工内容包括飞行区西一、西二部分跑道、场区土面区、5号下穿通道、飞行区服务设施等，施工面积约170万平方米。

北京大兴国际机场工程（数字化强夯施工）

作为全球空港建设的标杆，北京大兴机场于2019年9月正式通航，有“新世界七大奇迹之首”的美誉。整个飞行区工程占地面积1800万平方米，道面下部下穿通道、管廊工程，纵横交错，土基为压实难度大的粉砂土，施工有效期短、任务重，是根难啃的“硬骨头”。

项目结合工程存在地质条件复杂、道面不均匀、沉降风险大等施工难点，在国内首次采用强夯、冲碾、压实全过程数字化施工体系与监控技术，在传统机械设备上加装高精度传感器、GPS定位、雷达探测仪等终端设备，并接入数字化施工管理平台，就像给施工场地做X光扫描，将人机数量、填筑范围、平整度、压实度等各项工程数据以数字化、图像化的方式实时精准呈现在系统监测屏幕上，对施工过程中存在的问题予以标注，便于施工人员及时解决，保障了复杂地基的处理质量。项目团队充分利用数字化施工系统，高效优质完成建设任务，获得了国家优质工程金奖。

民航建工与时俱进，不断完善数字化施工系统，数字化水稳摊铺机在鄂州花湖机场施工过程中“一战成名”。该设备采用智能操作系统，在施工时用全站仪追踪捕获摊铺机空间姿态、振动频率、移动速度等光学标靶信息，将实测数据与预设三维BIM模型进行分析比对，通过数字化系统自动实现对摊铺机熨平板高程和坡度的精确控制，可将误差控制在毫米级，大大解决了传统水稳施工道面厚度偏差、材料浪费等问题，实现了道面混凝土零损耗，创下了十几个小时内完成1.1万平方米水稳摊铺作业的场道施工速度奇迹。

在广州白云机场项目中，民航建工项目团队还将数字化施工管理运用到不停航施工中，通过设置电子围栏、即时通话、预警提醒等功能，对机场飞行禁区内作业人员进行厘米级实时定位，建立分时段分区域准入机制，严格杜绝跑道侵入，保障不停航施工安全及机场顺利运营。

智慧工地打造精品工程

来到民航建工智慧工地施工现场，一进大门，门禁系统便自动识别人脸，完成人员入场登记，智慧安全帽同步记录人员移动轨迹，并可在智慧管理系统内查看人员信息，自动生成考勤表、退场单等汇总数据，实现人员管理自动化，为劳务结算提供大数据支撑；物料运输车辆可根据进场地泵采集车辆载重数据，通过软硬件结合、互联网手段实现物料现场验收环节全方位管控；施工机械设备加装特定功能传感设备，可对机械状态、行进路径进行回溯……实现人员、物料、机械实时动态管控后，工程管理人员仿佛有了“千里眼”，手指轻点便知工地事，及时精准地对施工情况进行监管，大大提高了管理效率。

鄂州机场飞行区工程（碾压机械数字化监控）

此外，民航建工积极进行技术科研攻关，助力智慧工地建设。其所属子公司民航科技积极开展道面精铣刨及装配式道面的研究试验；在西藏日喀则定日机场进行高高原机场场道冻土质量控制研究，考证道面抗弯拉强度与劈裂强度的关系；在上海浦东机场EF滑行道及第二跑道局部换板工程积极探索更有效的跑道长期养护路径，实施高聚物注浆试验段，用于评估高聚物注浆技术加固机场场道地基的可行性，便于对跑道养护修复进行技术研究……民航建工以坚实的技术基础和创新成果应用打造机场建设品质工程，持续擦亮“永不停航”的企业名片。

白云机场三期扩建工程效果图

“智慧民航建设是民航‘十四五’时期的发展主线，作为智慧机场建设的排头兵和‘国家队’，民航建工将坚定不移走科技创新型企业发展道路，加快推进数字技术创新应用，充分借助民航机场智能建造与工业化工程技术研究中心主建单位的独特优势，积极推进机场建设智慧化发展转型，推动数智手段和创新成果在机场工程项目中的转化应用，不断为企业高质量发展助力，为四型机场建设赋能，以不负时代的优异成绩为谱写交通强国建设民航新篇章贡献更大力量。”民航建工总经理、党委副书记于超敏说。（中国民航报 通讯员牟允怀、吕治霖）

民航机场建设领域

首次采用波纹钢管涵施工工艺

今年4月，由中国民航机场建设集团所属西北民航机场建设集团有限责任公司（以下简称“西北建设”）承建的云南腾冲机场跑道延长及附属设施扩建工程项目取得阶段性成果，波纹钢管涵安装工程顺利通水投运，标志着波纹钢管涵施工工艺在民用机场飞行区建设领域排水工程中的首次落地应用。

我国民用机场排水结构通常采用水泥混凝土现浇箱涵，但腾冲机场属于类高填方机场，复杂的地下地质情况导致一旦出现不均匀沉降，势必使水泥混凝土箱涵出现错台、裂缝、渗水等病害。地基一旦受水长期浸泡，会影响整个填筑体的稳定，甚至造成塌陷、滑坡、道面沉降等严重危害。

在制订箱涵施工方案时，西北建设项目团队发现，原设计方案中的单孔矩形混凝土箱涵施工周期长，且该区域地下孤石、石笋较多，施工难度较大，严重影响后期其他施工工序。在云南机场集团和改扩建指挥部的大力支持下，经过项目团队多方实地考察，并邀请民航及波纹钢管涵专业的专家团队论证，同意在国内民航建设领域首次采用波纹钢管涵工艺。该工艺能够大大压缩施工工期，解决混凝土箱涵可能出现的错台、渗水等通病问题，同时较原设计方案节约300余万元成本，既符合相关要求，又可做到节能环保、低碳发展。

作为中国民航高填方机场建设领域第一个横穿跑道的波纹钢管排水管涵，腾冲机场波纹钢管涵技术的成功运用是对民航机场建设排水工程领域的一次全新探索，也是西北建设积极落实民航局打造品质工程和推进装配式建造相关要求的一次首创性实践，对进一步推动民用机场建设高质量发展具有重要意义。（中国民航网 通讯员旷祥伟、郑南）

智能化环境监测

智能化环境监测是智慧工地系统的一大亮点。中国民航机场建设集团一众机场工程项目结合实际情况采取智能化环保措施，争当低碳机场先行者、绿色建筑实践者。

智能能耗分析

广州白云国际机场三期扩建2号、3号下穿通道施工联合体项目通过安装智能水表、电表进行项目能耗分析，通过App实时定位电网线路故障点，降低排查成本，提高维护效率。

智能喷淋系统

西安咸阳国际机场三期扩建工程飞行区场道工程项目搅拌站配备智能喷淋系统，当粉尘达到警戒线时自动报警并进行降尘处理。（中国民航网 通讯员刘钟佳文、吕治霖）

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编辑|张 薇

校对|张 彤

审核|程 凌