基于工程总承包模式下的机场设计实践及思考

1 引言

工程总承包模式是现代工程项目管理的主流， 也是缩短工期、降低成本等目标实现的关键。 我国在20 世纪80 年代初期开始推行工程总承包模式这一工程项目模式，并制定、实施了一系列规范意见， 为工程总承包模式的大范围实践提供了指导。 但是，在工程总承包模式下的机场设计实践中仍然存在一些问题。 因此，思考基于工程总承包模式下的机场设计实践具有非常突出的现实意义。

2 工程总承包模式概述

工程总承包模式是一种项目业主方出于实现项目目标而采取的一种承发包方式[1]。 具体表现为：业主方委托从事工程项目建设的单位根据合同约定承包建设项目全周期工作，包括决策、设计、施工、试运行等。 工程总承包模式中，总负责人为项目经理、项目管理师，负责承包工程的工期、质量、安全[2]。

3 基于工程总承包模式下的机场设计

3.1 工程内容

工程总承包模式下，一个机场工程涵盖土方及地基工程、主体部分、电气工程、给排水工程、采暖及空调工程、消防工程等，内容见表1。

表1 工程总承包模式下的机场工程内容

表1 中， 设备基础包括行李分拣设备基础、 配电设备基础、电梯设备基础、登机桥设备基础、扶梯设备基础、空调器设备基础、发电机组基础等。

3.2 基础设计

机场基础设计内容为机场飞行区跑道、滑行道、联络道、停机坪，垂直联络道与跑道相连，跑道两端设置防吹坪。 根据飞机飞行对道面耐燃油侵蚀能力的要求， 设计部门可以采用水泥混凝土道面。 确定跑道、滑行道的道面结构为厚水泥混凝土面层，面层下设置沥青砂隔离层，路肩则采用厚水泥混凝土面层。

在飞行区周边设计巡场路。 巡场路的路面结构为沥青贯入碎石厚水泥稳定碎石基层，两侧设置路肩，路肩结构与路面相同。 同时，根据巡逻车辆会车、掉头要求，沿着巡场路左侧、右侧设置错车道，相邻错车道保持一定距离，路面结构为厚水泥混凝土面层。 除此之外，联络道、停机坪道路结构设计为沥青混凝土道面，面层下铺设透层沥青、防水土工布，并在路面两侧设置平沿石。

3.3 航站楼结构设计

在航站楼埋深一定的情况下， 结合基础持力层的承载力标准值进行工程结构设计。 比如，在工程基础持力层为承载力标准值130 kPa 的粉质黏土时，选择钻孔压灌超流态混凝土灌注桩作为基础，结构形式为混凝土灌注桩（或钢筋混凝土大跨度框架结构+钢结构）。同时，根据抗震设防等级与抗渗要求，进行混凝土结构强度的设计。 若航站楼抗震设防等级为二级（或三级），选择C40 强度等级（抗渗混凝土的抗渗压力为P6）的混凝土作为承台与承台梁、地下底板、无上部结构顶板、框架柱、外墙的材料[3]。

在航站楼主体结构中， 钢管混凝土柱主要截面尺寸设计为2 100 mm×21 mm（或1 600 mm×25 mm、1 200 mm×22 mm、500 mm×25 mm），结构分布见图1；结构中梁主要截面尺寸设计为宽300~1 000 mm、高500~1 700 mm。 而机场工程中钢框梁结构中， 钢框梁截面规格为H1 200 mm×600 mm×16 mm×25 mm （或H1 200 mm×450 mm×12 mm×18 mm、H400 mm×300 mm×10 mm×16 mm、H500 mm×200 mm×10 mm×16 mm、H582 mm×300 mm×12 mm×17 mm），材质均为Q345D，檩条材质为Q235B；板厚度设计为150 mm（或120 mm、500 mm）。

图1 钢管混凝土柱结构分布

图1 中，编号①的钢管混凝土柱标高为-3.200~12.235 m，截面规格为φ 1 600 mm×25 mm，材质为Q345D；编号②的钢管混凝土柱标高为-3.200~12.235 m，截面规格为φ1 600 mm×25 mm， 材质为Q345D； 编号③的钢管混凝土柱标高为12.235~26.352 m， 截面规格为φ 1 600 mm×22 mm， 材质为Q345D；编号④的钢管混凝土柱标高为-3.200~16.255 m，截面规格为φ1 600 mm×22 mm，材质为Q345D。

3.4 管线设计

工程总承包模式下，机场航站楼管线设计涉及了给排水、电力、通风采暖、通信等。 在给水设计中，机场航站楼生活用水由场区室外给水管网直接供给，并将2 根DN150 给水引入管设置在室外给水管网不同管段，室内环状布置，在满足航站楼最高日用水需求的同时，保证冷水供应安全[4]。 而热水（60℃）供应则借助分散式容积式电热水器，与机场餐饮、卫生间、厨房、VIP 休息室相连通， 满足机场热水最大日用水量要求，降低耗热量。

在排水设计中，航站楼工程采用雨水与污水分流、生活污水与废水合流的排水模式。 根据航站楼屋面汇水面积，设置虹吸雨排系统，分别设置到航站楼、高架桥雨棚上，将雨水排入室外第一个雨水井；地面以上污水排入场内室外污水管网，排放方式为重力流；医务室污水则单独设置排水网，先排放到消毒池消毒再排入机场外室外污水管网。 对于中水，则专门设置污水处理站，深度处理后连通机场区域内中水系统，经压力大于或等于0.43 MPa 的入户管供应。

在电力管线设计时，根据消防负荷与一级负荷、客梯、二级负荷，合理设计高压双回路供电与单回路供电。 其中双回路供电用于消防负荷、一级负荷、重要空管设备（气象雷达终端显示系统、飞行数据输入输出设备、进程单打印机等）、客梯等重要负荷，经末端配电器自动切换。 同时，增设2 台柴油发电机组，集中式自备发电，满足2 路市政电源失电时消防、配电间重要机房应急运行要求；单回路供电则用于二级负荷，源于机场周边地区50 kV 中心变电站的2 路独立10 kV 电源经变电站低压配电母线切投方式供应。

根据航站楼内智能照明、楼宇自动控制、电力监控要求，设计弱电系统，预先留设接口，通过总线连接到上级中心变电站内主电力监控机房，实现电力系统遥测与遥控。 同时，根据航站楼规模、航次对弱电系统的要求，可以依据技术先进性、经济性、安全性、可靠性原则，将高带宽光纤敷设到各航站楼间，满足数据语音高速传输要求。 在机场业务量持续增长进程中， 设计人员应根据离港机场运行系统之间信息传输要求以及航班信息、行李信息、旅客信息数据类型，设计统一信息平台，集中整合繁杂信息，同步发布、修改信息。 同时，将信息平台与泊位自动引导系统连接，经中央控制单元集中控制，指挥距离成像摄像装置探测进入滑行道的飞机头部位置。 进而由独立子系统处理计算机图像，计算飞机、停止线之间距离以及飞机航线位移情况，将获得信息显示到驾驶端，便于飞机驾驶人员第一时间获知信息变化，规避航班延迟问题。

在通风设计中，设计集中空调系统，经低速风道全空气定风量空调送风满足夏冬季行李提取厅、办票大厅、候机大厅、进出港大厅等大空间区域通风要求； 春秋季节则采用全新风系统，由组合式空调器机组出力空气，经风道送入航站楼各区间。

在通信设计中，利用综合布线系统，连接语音和数据通信设备、交换设备、航站楼管理系统（时钟系统、航班信息显示系统、离港系统、设备监控系统等）与外部通信网络，传输频率在250 MHz 以内。 比如，一般数据终端设备、计算机、语音设备、图形图像设备插入标准插座内，若设备布局发生变化，则在配线间进行跳线，兼容多设备配线，为综合信息传输提供支撑。

4 基于工程总承包模式下机场设计的思考

针对机场区域远离地质条件复杂、地震多发地带的特点，根据主次关系（或工作时序、思维逻辑、区域分布），逐级、逐项拆解复杂设计任务，细化制定工作任务，合理安排设计人员、设计时间并关联团队资源。 同时，聚焦难点问题，有针对性地编制专属机场项目设计工作包， 为机场设计项目稳步前进提供动力。 专属机场项目设计工作包括总体设计、设备设施空间预留、外围总体结构负荷、机电方案评审、屋面研究、幕墙、结构柱网与高填方基础设计、冬季防风防冻设计、标识设计、能源方案及节能措施绿色设计（含低能耗车库）、平面功能与动线设计、陆侧景观绿化设计、隔震设计、概预算设计、大空间照明设计、剖面航站楼与交通中心高度设计等。 其中屋面研究需要考虑天窗系统、造型、结构体系、吊顶、防坠落挡板、檐口系统、防排水等。 专属机场项目设计工作包需要贯穿机场工程设计全生命周期，为机场设计项目在质量、安全、时间、预算框架下顺利完成提供保障。

5 结语