上海机场扩建道口对接不停航施工中的方案优化和创新

张绍栋，周建红，黄沅平

（中交一航局第四工程有限公司，天津 300456）

根据上海机场建设航空枢纽和发展物流枢纽的战略目标，自2002年以来，上海机场已先后完成浦东机场二、三、四跑道及虹桥机场西跑道扩建工程。通过浦东机场一三跑道、二四跑道道口对接、虹桥机场东西跑道道口对接不停航施工工程，不断摸索禁区不停航管理[1]，不断优化施工技术方案，对处于“难中之难、重中之重”的道口对接不停航施工，大胆进行了多项方案优化和创新。

1 工程概况

浦东机场道口对接工程包括一三跑道6个道口对接、二四跑道6个道口对接，对接施工须大面积穿越运行中的一跑道、二跑道，工程分别于2007年、2013年完成。

虹桥机场道口对接是在运行中的东跑道和建设中的西跑道间建设3条垂直联络道、6条快速出口滑行道，另在跑道的南北两端各规划1条绕滑道以联接东西飞行区，总计共11个连接接口，工程于2009年完成中间9个道口对接，2个绕滑道口暂未实施。

道口设计地基处理方式采用山皮石换填，基层为碾压混凝土，面层为沥青混凝土结构。

2 施工难点

2.1 安全风险大

道口对接不仅需在靠近跑道区域组织开展，还需跨越运行中的跑道，如此大面积、多接口的道口对接不停航施工，建设与运行矛盾十分突出，安全风险极大。

2.2 有效施工时间短

道口对接施工区域必须在紧邻跑道关闭的情况下方可施工，上海两场均为全国航班量最大的机场之一，在保证机场正常运行和高航班起降量的情况下，每日可提供施工时间一般为凌晨1∶00至5∶30，除去进出场及适航恢复时间，有效作业时间不足4 h。

2.3 涉及设施和管线多

道口施工涉及跑道中线灯、边灯及其他相关助航灯光设施，需对AGL系统一次、二次电缆进行割接或保护，施工前拆除相关灯具，施工结束须原位恢复，安全要求高，难度大。

2.4 多工序立体交叉施工

为保证跑道升降带适航恢复要求，尽量减小适航恢复难度，道口对接施工须根据可利用的有效时间内分块施工，各分块结合土方、地基处理、道面等工程同步实施，同时涉及助航灯光设施及管线割接，施工专业多、人员多、工种多，各工序需合理组织，紧密协调，是一项立体交叉化的施工工程。

3 方案创新及优化

3.1 跑道边钢筋混凝土沟方案优化

在不停航施工条件下要求跑道边的排水沟必须在夜间停航后约4 h时间内完成，以达到机场升降带的标准（平整度、压实度、横坡、纵坡等），常规钢筋混凝土排水沟的做法无法满足适航要求。

在浦东机场一三道口对接工程中，工程采用HDPE双壁缠绕塑料排水管代替跑道边的常规钢筋混凝土管施工。HDPE管是新型高强度复合型材，具有良好的性能，也更为安全。通过对HDPE管道环刚度的选取以及抗外压计算（外荷载计算条件为A380-800F型飞机），HDPE管施工速度快，抗低温、冲击性能好等特点满足了不停航施工的要求，在机场不停航施工中值得借鉴。

3.2 道口地基处理方式优化

考虑道口对接的特殊性，设计道口对接地基处理方式采用不等厚度的山皮石换填。

在虹桥机场道口对接施工中，两个道口采用压密注浆的地基处理方式代替60 cm山皮石换填试验，试验前后均组织专家进行研讨和论证，采用压密注浆试验进行道口地基处理是可行和成功的。后只因注浆施工时间为2009年1—2月，夜间施工温度低，浆体强度上升慢，不能满足虹桥机场扩建整体工期，因此在大面积道口施工中未采用该优化方案。

虽然该方案未大面积采用，但在道口对接不停航施工区域提前进行压密注浆，在浆体满足龄期、强度等设计要求后再进行道口基槽施工，将大大减少土方开挖深度，减少每日施工工作量，从而提高道口对接施工工效，对道口对接不停航施工具有一定的借鉴意义。

3.3 道口适航恢复方式优化

在国内机场道口对接工程施工中，道口适航恢复的普遍形式为采用砂袋+钢板对道口开挖后的基槽进行覆盖，包括上海浦东国际机场一三跑道道口对接试验段工程适航恢复方式也为砂袋+钢板进行覆盖。后在大面积道口对接施工中，引进了轻质、抗压强度高、吸收冲击载荷强、施工工效相对较高，能满足适航恢复要求的EPS板材进行覆盖的方式（图1），以达到满足升降带平整度和压实度的要求。但无论采用何种材料覆盖进行适航恢复，均须每日施工前清除施工区域内前一工作日适航恢复材料，施工完成后重新搬运相关覆盖材料进行适航恢复。如此适航恢复方式耗时多，工效低，同时存在砂袋、钢板、EPS板材等覆盖材料被航空器吸进或吹起的危险。尤其是针对道口对接每日可提供施工有效作业时间不足4 h的运行状况，适航恢复方式的优化和创新将是道口施工安全与进度控制的关键。

图1 EPS板材覆盖Fig.1 Coverage of EPSpanel

在上海虹桥国际机场道口对接施工中，根据国内外民航系统规范[2-5]规定及要求，道口适航恢复方式优化为对升降带最小平整区即跑道中心线75 m范围内施工中形成的基槽与周边形成的高差以5%接坡，并碾压密实确保平整度、压实度等要求以满足适航恢复要求。

在工程实际施工中，适航恢复结合道口基槽施工采用了多种接坡方式。如土方开挖完成山皮石回填后的基槽与周边土面采用土方以5%坡度接坡进行适航恢复；铺筑碾压完的碾压混凝土基层道槽区与道肩区高差采用砂袋按5%坡度平铺接坡进行适航恢复；跑道边道口砸除道肩板后浇筑的水泥混凝土基层与跑道间高差采用砂浆以5%坡度接坡进行适航恢复（图2）等。

图2 砂浆接坡Fig.2 Mortar contact slope

该创新方案大大减少了适航恢复时间，提高了施工工效，并减少了覆盖材料被航空器吸进或吹起的可能性，进一步确保了运行安全，且经济合理，利于施工和组织管理。该方案在虹桥机场道口对接实际施工中取得了巨大的成功，并在浦东机场二四跑道道口对接工程中成功应用。

3.4 跑道边10 m范围基层设计优化

道口设计基层为50 cm厚碾压混凝土，对靠近跑道边10 m范围内基层施工，如分两层摊铺碾压，下基层碾压混凝土与跑道边产生的高差较大，适航恢复的接坡宽度太长；如两层同时施工，施工质量、施工时间上较难控制，且上面层碾压混凝土松散颗粒易形成FOD被飞机吸进发动机内，造成重大安全事故；同时，在跑道边10 m区域需同步埋设灯管系统二次线进行跑道的灯光改造。

综合考虑多种因素后，决定靠近跑道10 m范围内基层用普通素混凝土取代碾压混凝土一次性施工到基层顶面，仅留沥青面层厚度。如此，在确保工程质量，降低了基层施工、二次管线布管施工、接坡施工难度的同时，减少了松散物吸进航空器发动机的可能性，减少了对航空器的影响，进一步确保了安全。

该优化方案在浦东机场一三、二四跑道道口对接及虹桥机场东西跑道道口对接工程中均成功应用。

3.5 道口基槽施工方案优化

浦东机场一三跑道道口对接不停航施工工程为上海机场近年来真正意义的与正在运行的跑道对接施工，道口施工方案借鉴国内机场不停航施工经验，按每日施工面积约200 m2，当日完成土方开挖、山皮石换填、碾压混凝土基层等结构层，然后进行适航恢复的施工方案。

在虹桥机场扩建道口施工中，道口基槽施工结合5%坡度接坡进行适航恢复的标准组织实施，道口基槽施工分5个阶段，具体各施工阶段内容见图3。

该优化方案提高了施工工效，在机场航班量大、有效施工时间短的制约下，具有非常重要的意义，方案在浦东机场二四跑道道口对接工程中成功应用，可在其他机场道口对接工程中推广。

3.6 道口沥青摊铺方式改进

虹桥机场道口对接施工需对东跑道边6.3 m区域沥青进行铣刨。其中3.6 m区域需铣刨至原跑道水泥混凝土道面面层，3.6~6.3 m区域按沥青层厚度进行铣刨，最长铣刨长度为188 m（快滑道口），铣刨后重新铺筑沥青混凝土。

铣刨区域的沥青摊铺，如按照设计的沥青分块尺寸（平行道口中心线，与东跑道垂直或有一定的夹角）进行摊铺，在一个晚上要完成一个道口的铣刨、黏层油洒布、土工布及沥青混凝土摊铺，难度太大，在虹桥机场不足4 h的有效施工时间内无法完成；如沥青铣刨区域分区多次铣刨多次摊铺，与道口接口处的沥青将产生较多的施工冷缝，沥青施工质量难以保证。

在实际施工中，对跑道铣刨的区域沥青摊铺方式进行了优化，即在各道口铣刨施工中，对需铣刨的东跑道道面分层一次性铣刨完成，对铣刨区域及西侧第一幅沥青按平行于跑道的方向进行一次性摊铺，其他区域按照沥青分块的方向进行摊铺。通过实践证明，通过合理组织能保证在3.5 h内完成单层沥青铣刨及铣刨区域全长沥青摊铺及碾压工作。如此组织沥青摊铺可有效减少多次铣刨多次摊铺造成的多条接缝，保证了沥青施工质量。

4 结语

图3 道口基槽施工阶段图Fig.3 Construction phaseof the foundation trench of thecrossing-drocking

随着国内机场改扩建工程的逐步增多和机场航班量的日趋增大，在不停航施工情况下的道口对接工程将会越来越多，机场停航或跑道关闭时间将越来越短，如何在有效施工时间越来越短的运行状况下安全高效地组织开展道口对接施工，不仅需在管理上进一步制度化、规范化和精细化，也需在技术和施工方案上进行大胆的优化和创新。上海机场道口对接工程中的多项优化和创新方案，安全高效，经济合理，已成为机场道口对接施工的经典成功范例，在民航机场道口对接工程中将具有深远的影响和重要的借鉴意义。

[1] 刘仁海，周脉平，黄沅平，等.机场禁区不停航施工管理与技术[C]//中国交通建设集团有限公司第一届科技大会论文集.北京：中国交通建设集团有限公司，2009：255-260.LIU Ren-hai,ZHOU Mai-ping,HUANG Yuan-ping,et al.Management and Technology of non-suspend air construction in the restricted area of airport[C]//Proceeding of the first technology conferenceof China Communications Construction Co.,Ltd.Beijing:China Communications Construction Co.,Ltd.,2009:255-260.

[2]MH 5014—2002，民用机场飞行区土（石）方与道面基础施工技术规范[S].MH 5014—2002,Technical Specifications for construction of Earthwork(rockwork)and Pavement Foundation for Airfield Area of civil airports[S].

[3] 国际民航公约(附件十四)[S].International Standardsand Recommended Practices Annex 14[S].

[4]MH 5001—2006，民用机场飞行区技术标准[S].MH 5001—2006,Technical standards for airfield area of civil airports[S].

[5]CCAR-140，民用机场运行安全管理规定(中国民用航空总局令第191号)[S].CCAR-140，Civil airportsoperation safety management provisions(Decree No.191"issued by CAAC)[S].