BIM技术在大型空港改扩建不停航施工中应用

季小普 吕君毅 陈 华 董 超 叶聿枢 潘钧俊

(1.中国建筑第八工程局有限公司 上海 200120；2.杭州萧山国际机场有限公司 杭州 310000)

1 项目概况

为了应对萧山机场年旅客量可预见性的快速增长以及迎接2022年亚运会的到来，萧山机场有限公司在现有建筑基础上对机场进一步扩建。本次扩建工程包含主航站楼、陆侧交通中心、南长廊及南指廊、北长廊及北指廊等工程，总建筑面积612 788 m2。地下总面积108 212 m2，地上总面积504 576 m2。设64座固定登机桥、74个近机位(图1)。

图1 项目总体鸟瞰效果图

该工程施工时，场区内存在地铁施工、前期工程施工、相邻标段交叉施工、老航站楼拆改施工等一系列复杂的施工工况。为了确保老航站楼的正常运营及飞行区安全，以及社会车辆、大巴车、出租车等车辆的通行，部分道路不允许施工车辆通行，造成现场大型机械及材料进出场不方便；同时，该工程与社会车辆进出场的主通道存在多处交叉施工的地段，给施工交通组织造成了极大的困难。

为了保证机场的正常运营以及项目的正常施工，在项目施工进行的不同阶段，对无法满足现场施工需求老航站楼的保通道路进行道改的区域，以解决面对的实际难题。

项目道改涉及的专业多，协调和配合的工作量大，要求施工总承包对工程进行全面管理，组织，协调和配合，并保证整个项目施工过程的安全、进度、工程质量和文明施工。施工总承包服务工作量大，涉及面广，必须借助创新的方法推动道改的实施。由此，该项目引进了BIM技术。

BIM技术是建筑设计行业一次全新的技术革命，它在三维可视化方面的优势是传统的CAD二维图纸不可比拟的[1-4]。在项目的道改实施中，BIM技术扮演着不可或缺的角色。通过运用BIM技术对该项目道改方案的前期模拟，取得了巨大的成果。

本文就该项目具代表性的北保通道路道改为例，探析BIM技术在该项目工程中的应用。

2 不停航道改方案

原场地保通道路如图2所示。原场地保通道路起始于站前高架下，终止于北保通道路高架桥前。原保通路道路设置单向4车道，站前高架下，北侧单独设置大客车道，南侧出租车道汇入保通道路。原保通道路长度约600 m，车道设计时速40 km/h，每个车道宽3.5 m。

图2 原保通道路

2.1 临时北保通道路一次道改

原保通道路连接老航站楼，道路位于施工区域内，随着项目施工的持续推进，当前道路已无法满足项目的施工需求，道改势在必行。经过项目技术部人员及BIM工作站人员的多次方案讨论和采用BIM技术进行多次的方案模拟，最终确定了临时北保通道改的路线和具体时间。

为了保证机场的不停航运行和项目后续施工的正常进行，项目部定于2019年10月底完成临时北保通路道改。临时北保通路东起T3航站楼前下匝车道，西至航景路浙航路交叉口R2匝道预留跳水台(图3)。临时北保通路全长811 m，其中标准段长度690 m，钢便桥段长度121 m。临时北保通路采用单向4车道，每个车道3.5 m宽，标准段设计时速40 km/h，钢便桥段设计时速50 km/h。

图3 临时北保通道路位置

在站前高架下，由北侧客车车道和南侧出租车道与站前高架上的四车道交汇成六车道。在接入临时北保通道路时，车道变成四车道(图4)，北侧大客车道汇入口与南侧出租车道相互错开，保证在大量车汇入车道时不会造成拥挤堵塞现象。经采用BIM技术进行模拟以后，临时北保通道路采用四车道行车能完全满足机场的日常需求。

图4 临时北保通道路车道汇合

道改后(图5)，临时北保通道路穿过N4区，N5-1区，N2-2区,N9-2区4个施工区域，影响北N1指廊，N2指廊和北长廊的局部施工。北保通道路穿越N2-2区域时，道路上方需搭设防护棚，为了防止指廊施工时候上空有坠落物坠落至道路上，在受到临时北保通道路影响的4个区域采取正式北保通道路道改后单独施工，其他施工区域按照施工计划依次施工。至此，临时北保通道路道改完成，保证了后续施工正常进行和机场不停航运行。

图5 临时北保通后施工区域

2.2 北保通道路二次道改

当项目进行到中期时，临时北保通道路影响了后续施工区段的正常施工，临时道路急需拆改。经过多次方案讨论和视频模拟，确定正式北保通道路的路线和车道，如图6～图7所示。

图6 正式北保通道路

图7 车道汇入点

图6显见，正式北保通道路东起T3航站楼前下匝车道，西至航景路浙航路交叉口高架桥下接口，道路穿过一层航站楼，道路全长680 m，其中：站前高架下至航站楼长度217 m，航站楼内长度183 m，出航站楼至高架桥下长度280 m。

图7显见，正式北保通道改后，站前高架车道、北侧大客车道、南侧出租车道，如果在站前高架下汇入，会造成严重的交通拥挤。为此，采用在不同道路位置车道汇入的方法。首先在站前高架下，高架上的四车道合并成3车道，在地面段形成3车道道路，其次，在道改车道第一个转弯口位置，南侧出租车道汇入北保通道路，出租车缓慢汇入车道内。最后，在航站楼入口处，将北侧大客车车道汇入北保通道路车道内，大客车缓慢汇入车道，避免了因集中车辆汇入车道而造成交通拥堵情况发生。

正式北保通道路穿越航站楼段，北侧柱子间距18 m(图8)，过道宽度约4.7 m，此过道在主体结构施工期间，作为航站楼机电机房和二次结构施工通道。在项目竣工以后，此过道作为机场安防控制区，不得行车。故，正式北保通道路穿越主航站楼采用三车道设计，车道宽3.5 m(图9)，车道设计时速40 km/h；南侧柱间距约16.6 m，设置一条施工车道，施工车道约6.7 m，施工车道出航站楼后，连接已有的11号路(图9)，从而保证本项目中交通中心工程正常施工。

图8 车道详细分析

图9 三维车道展示

在进行北保通道改前，现场需要满足道改的前置施工条件。北长廊C11区已完成17.25 m结构层施工，A3-4提升区完成10.7 m结构层施工，A3-5提升区5.85压型组合楼板施工完成。5.85结构层压型组合楼板施工完成后，可以作为正式北保通道路的上部防护结构，同时可以保证上部结构的继续施工(见图10)。在正式北保通道改后，对N4区，N5-1区，N2-2区，N9-2区进行后续施工(图11)，完成剩下的局部施工区域。

图10 北保通道改前置施工区域

图11 后施工区域

3 结语

在北保通道路的2次道改中，通过BIM技术对道改方案前期模拟，克服了工程量大、时间紧迫、任务重、施工复杂等多重困难，解决了各个区域的施工工期交叉碰撞的问题，有效地避免了在道改过程中可能出现的其他问题，为2次道改的顺利提供了有力保障。取得了一下具体成果：

(1)通过BIM技术对道改方案进行模拟，验证方案的可行性，并且解决了道改过程中可能遇到的问题。

(2)利用BIM技术对施工计划进行重新排布、修改，保证了道改的前置条件完成。

(3)基于BIM技术，对当前的施工场地和现状进行三维建模，并且利用三维模型提供一个非常清晰直观的场景。

(4)基于BIM技术对项目各个部分进行工期模拟，通过对二次北保通道改的方案修改，配合各个施工区域的工期，完美地解决了道改时间和施工工期冲突问题。

本次道改过程中形成的经验和成果，具有一定的示范性和参考性，可为今后的类似工程项目道路改造提供借鉴。