机场航站楼关键施工技术介绍

第一章、昆明新机场总体概况
昆明新机场选址位于昆明东北部浑水塘，隶属于昆明市官渡区大板桥镇，距昆明市区直线距离约24.5公里，该建设工程为云南昆明巫家坝机场迁建项目，计划2011年7月底竣工建成，12月底前完成民航行业验收，实现转场运营通航。

根据正式批复的昆明新机场总体规划，本期工程按近期满足2020年旅客吞吐量3800万人次、高峰小时旅客吞吐量12930人、货邮吞吐量95万吨、飞行起降30.3万架次目标设计；远期满足2040年旅客吞吐量6500万人次、货邮吞吐量230万吨、飞机起降45.6万架次。

新机场拟分两期建设，本期用地16943亩，远期规划用地规模22.97平方公里，工程总投资230.87亿元，其中机场工程核定总概算188.35亿元。

昆明新机场建设工程项目包括下列18个部分：
1）总图工程；2）土石方及地基处理工程；3）机场飞行区工程；4）旅客航站区工程：航站楼工程、停车楼工程、高架桥工程、旅客捷运系统；5）机场货运区工程；6）消防救援工程；7）航空食品配餐工程；8）机场生产辅助及行政生活设施工程；9）供电工程；10）机场供冷、供热、供气工程；11）给水、排水及污物排放工程；12）通讯工程；13）网络信息系统工程；14）外场指挥中心；15）工程节能；16）土地使用与征地拆迁；17）机场环境保护；18）其他。

机场工程主要分成飞行区、航站区、南部工作区等三大部分。

飞行区本期按4E标准设计，建设可独立运行的东西两条4000米长、45米/60米宽、间距为1950米的平行跑道和相应的滑行道、联络道系统，两条跑道均设双向Ⅰ类仪表着陆系统，相应配置助航灯光系统，建设规模按波音B747和空客A340型机种的要求；远期规划建设东、西四条平行跑道，机场等级为4F，可以满足现有最大型飞机A380全重起降，同时并考虑未来更大机型的起降可能。

航站区是机场的主体部分，也是旅客活动的主要区域，而航站楼则是航站区的主要建筑，也是整个航空港的中心建筑和标志性建筑。

本期在两条跑道中间南侧建设一座集中式航站楼，航站楼北侧为两条跑道间的联络滑行道以及联络滑行道以北的二期扩建预留用地。

本期航站楼采用尽端式，采用主楼加指廊构型；土建工程按2020年需求量一次建成，航站楼
的设施、装修、机电安装等按2015、2020两个目标年份分步实施。

本期航站楼计划投资40多亿元。

楼内设置8座值机岛，32条安检通道，240部电梯/扶梯/自动步道；行李系统全部采用国产化，按照满足始发处理能力7655件小时建设离港系统，以及行李早到、中转、大件交运处理、到港系统，16条行李主输送线、2台自动行李分拣机及读码站等离港设备、15条行李提取转盘。

本期航站楼建筑面积约54.837万平方米，建筑占地面积15.9113万平方米，为目前国内面积最大单体航站楼；平面南北总长度855.1米，东西总长度1131.8米，由A前中心区、E东翼指廊、F西翼指廊、B中央指廊、C后中心区、G东Y形指廊及H西Y形指廊七大部分构成；有64座登机桥固定端，面积1.25万平方米，直接靠桥的停机位68个，远机位16个；建设停车楼9.8万平方米，停车场6.2万平方米，高架桥建筑面积为7.3万平方米。

南部工作区新建3.5万平方米的货运站，1.4万平方米的航空配餐设施；配套建设生产和生活配套设施；供电、供水、供热、供冷、燃气、污水污物处理设施等。

昆明新机场是国家“十一五”期间唯一获批准新建的大型枢纽机场，属国家重点工程。

适应于云南省及昆明市航空业务量快速发展的需求，是实施中国面向东南亚、南亚国际大通道战略的重要组成部分，对推进中国－东盟自由贸易区建设及大湄公河流域区域经济合作，起到重点作用。

对加快云南省经济发展，全面推进“现代新昆明”建设步伐具有重要意义。

建成后的机场将成为辐射东南亚、南亚，连接欧亚的大型门户机场。

云南地处祖国西南边陲，处于亚洲航空网地理中心，昆明新机场建成后将成为国家四大枢纽机场之一，并将跻身于现代化国际一流航空港的行列，在我国民用机场布局中占有重要地位。

对完善全国航空体系，扩大对外开放具有十分重要的意义，对健全和完善云南立体交通网络、树立云南新形象、发挥好云南的区位优势具有深远意义,是云南实现西部第一航空强省，推动经济发展的需要，是云南省立足长远、战略发展的门户工程、标志工程、形象工程。

根据民航总局的指示，昆明新机场将努力建设成为“节约型、环保型、科技型、人性化的现代机场示范工程”。

作为国家民航总局的试点，昆明新机场要研究落实建筑可持续的科学发展观，总结民航机场建设的有关规范、标准，针对机场建设所处的特定气候和地域特点，
强调对建筑对自然能源的利用和云南地方特色的体现，采取适宜技术取得经济效益、社会效益最大化。

实现资源节约型、环境友好型、科技型和人性化服务的“绿色机场”建设的目标和要求，对施工组织、建设提出了更高要求。

昆明新机场建成后，将成为昆明市新时代特征的标志性建筑，形成覆盖国内各大城市的航空运输网络，架起了四通八达的对外交流和经济交往的空中桥梁，为广大商务、旅游客人提供温馨周到的服务，为促进云南旅游业乃至经济的发展注入新的动力。

昆明新机场建设指挥部遵照国家民航总局和云南省委、省政府关于“建设好昆明新机场，完善全国民用机场总体布局、推动我国民航强国战略的实施，推动西部大开发，扩大对外开放，促进云南经济社会又好又快发展和现代新昆明建设”的精神，提出了实现昆明新机场“建世纪工程、立千秋伟业、创中国一流”的建设目标。

根据批复的总体规划，昆明新机场建设将创造国内五个第一：土石方总工程量第一、单体航站楼建筑面积第一、航站楼减隔震技术及设施应用规模第一、大型机场使用沥青混凝土道面技术在国内是第一次、绿色机场概念在机场建设中全方位实践是第一次。

昆明新机场建设工程建筑规模大、参建单位众多、分工协作组织复杂。

机场工程项目法人为云南机场集团有限责任公司，建设单位为昆明新机场建设指挥部；设计分工为：机场总体规划为上海民航新时代机场设计研究院有限公司，飞行区及南部工作区由中国民航机场建设集团公司负责设计，航站区设计总包为北京市建筑设计研究院（BIAD），航站楼设计顾问和消防性能化设计为英国奥雅纳工程顾问公司，航站区地基处理与土石方工程方案设计为中国民航机场建设集团公司民航机场规划设计院研究总
院（CACC），航班生产类弱电系统设计单位为中国民航总局第二研究所，行李系统初步设计为中国中元国际工程公司中元国际工程设计研究院（IPPR），南部陆侧高架桥及到达道边、货运进出车道、VIP/CIP室外停车场设计单位为北京市市政工程设计研究总院（BMEDI）；
中国建筑股份有限公司及下属单位承包范围有：航站区施工管理总承包、航站楼A-1合同段施工总承包、航站楼A-3合同段桩基、航站楼机电安装专业分包、测量及地质勘察，总计工程产值预计达到约15亿元人民币。

鉴于本项目具有建设工期紧、建筑规模大、机电系统复杂、技术含量
高、参建单位多、组织管理协调难度大、建设目标要求高等特点和难点，同时又属国家重点工程的重大项目，建设单位委托中国建筑股份有限公司施工管理总承包单位对工程实施全面的管理，在本工程施工管理中就本工程的质量、工期、安全、文明施工对业主总负责，实施工程施工的总管理、总控制、总协调。

由此可见，施工管理总承包单位是整个航站区工程项目管理的枢纽，起着衔接业主、设计单位、监理单位、施工总承包单位、独立承包商、供应商、政府部门等各方面的作用，对工程的质量、安全、计划、进度、设计承担管理协调任务。

由此可见，该工程的建设引人瞩目，有着特殊的重要性和政治意义，必然会受到社会各界的广泛关注，社会影响大。

第二章、昆明新机场航站楼工程概况
航站楼设计方案造型新颖、气势雄浑，建筑风格富有时代和地方特色，俯视平面图酷似停泊待飞的大型客机；该设计基于现代国外大型机场设计营运的经验，工艺流程合理、设备技术先进、内部环境优美。

前中心区设计了七条钢彩带，以体现七彩云南的主题，以这七条钢彩带作为支撑屋面的结构体系，有效释放了室内大空间的需求，且彩带结构充分体现了现代美学与云南地域文化特色的完美统一，是整个建筑立面和内部空间的标志。

同时，巧妙利用七条钢彩带结构式外露作为建筑造型元素，使空间富有变化，体现了结构技术与建筑艺术的完美统一，使航站楼成为中国具有新时代特征的标志性建筑之一。

为充分体现绿色环保观念，有傣族竹楼风格的金色主楼屋顶将开天窗采光。

屋顶的长型天窗，既为航站楼接纳了自然光能，减少能源消耗，同时透洒的阳光也为旅客制造了光影变幻的奇妙感受，在夜色中使航站楼变成了一座轻灵飘逸的水晶之城。

1、航站楼分区、楼层设置、标高及各楼层主要建筑功能
航站楼在平面构型上可分成前中心区、前端东翼指廊、前端西翼指廊、中央指廊、后中心区、东Y指廊、西Y指廊等部分。

中心区主楼地上三层（局部四层）、地下三层。

三层标高10.4米，连接出港高架桥，主要功能为办票大厅、国内出发安检区。

在办票大厅后侧利用商业/办公用房的屋顶设局部四层，安排陆侧餐饮功能和CIP旅客休息室。

二层4.8米为国际出港联检区、行李收集/安检区及办公区机房等。

首层+/-0.0为国际进港旅客的通道、联检区及行李机房、办公等。

地下一层标高-5.0米，主要功能为行李提取大厅、迎客大厅、行李处理机房（-4.50米）等。

地下二层标高-10.0米，主要功能为航站楼连接停车楼的连接过厅、排烟夹层、到港行李传输夹层等。

地下三层标高-14.0米，主要功能为设备机电用房、附属后勤用房，以及航站楼的货运/后勤服务通道。

前端东西两翼指廊地上两层。

二层4.8米标高主要功能为中央出发候机、周边隔离廊到达，其中东翼指廊为国际区、西翼指廊为国内区。

首层为到港旅客的通廊以及远机位出发/到达、站坪服务用房等功能。

地下一层标高-5.0米，主要功能为VIP（西翼指廊）、CIP（东翼指廊）、员工区
等。

地下二层标高-10.0米，主要功能为机电用房及管廊。

中央指廊以及北侧的后中心区、Y型指廊在楼层设置以及功能安排上具有一致性。

地上三层、地下一层。

2、航站楼结构形式及建筑基本构成
航站楼采用桩基础，前中央区采用了隔震设计。

航站楼各主要楼层梁、板、柱均为钢筋混凝土结构。

顶层楼板之上的“舱体”、“浮岛”等构筑物采用钢结构。

航站楼大屋面采用钢结构空间网架结构，共划分成七块结构单元。

屋面围护结构为直立锁边金属复合屋面。

屋面支撑结构采用钢结构，其中南侧中心区采用立面为彩带形式的箱梁钢结构，各指廊中央采用直立圆锥形钢管柱，两侧为鱼腹式12度倾斜钢柱。

立面围护结构为玻璃幕墙。

其中前中央区采用单层拉索玻璃幕墙，其余部分自二层楼面至屋面采用框架式幕墙。

各指廊首层外围护结构以金属幕墙为主，后衬砌筑墙体。

3、机电安装工程
航站楼不仅包含常规的通风空调、给排水、建筑电气、消防等通用设备，还包括13个大的专用系统：1)电梯、扶梯及自动步道；2)消防水炮系统；3)气体灭火系统（水喷雾）；4)人防工程；5)柴油发电机及机房工程；6)信息弱电系统；7)登机桥系统；8)行李系统；9)安检设备系统；10)400HZ电源；11)飞机预制冷PCA空调；12)标志标识；13)常规和民航专业弱电系统信息弱电系统（包括25个子系统：如民航专业弱电系统包括：航班动态显示、旅客离港系统、闭路电视监控系统、广播系统、地面信息管理系统、值机引导系统、行李处理系统、机位引导系统、登机门显示系统、时钟系统、旅客问讯系统等工程。

）
航站楼涉及到3个开闭站，10个公共变电所，2个行李变电所，10个发电机房，139个配电间，57个MCC室，68个弱电间，48个SCR间，73个空调机房，风机房62个，3个热交换机房，68个罗盘箱，1个消防泵房、3个湿示报警阀间，共计544个设备机房。

4、场地条件
新机场建设场地现状为丘陵地貌，地势起伏较大，一期航站楼用地北高南低，东高西低。

根据总体规划确定的航站楼±0层2102.35米的海拔
高度，一期航站楼主要位于填方区，填方高度约为10-20米。

机场建设场地位于小江地震带中段西缘，抗震设防要求较高，场地岩溶发育中等，因为场地存在大面积高填方区，需要考虑在强震作用下岩溶可能发生塌陷、高填方区可能发生沉降及边坡滑移等工程地质问题。

5、气象条件
昆明地理位置属北纬亚热带气候温和地区，冬无严寒，夏无酷暑，四季如春。

如何利用昆明得天独厚的自然气候条件，通过专项的设计和采用适用技术，造就舒适、节能、环保的绿色建筑是昆明机场设计和施工所面临的重要课题之一。

第三章、航站楼科技含量与关键施工技术
昆明新机场规模庞大、结构复杂、形式新颖，有多项国内和世界性的工程难题。

昆明新机场作为国家重大建设工程，首次在机场工程成功应用减隔震技术、钢彩带制作安装技术、大量使用HRB500级钢筋技术、嵌入式拉索玻璃幕墙技术、地震及安全监测技术、行李系统全国产化应用技术等，体现了我国建筑技术的最新水平，使建筑性能大幅提高，功能得到优化，其技术与国际接轨，部分技术达到了世界先进水平。

昆明新机场建设中的各项关键施工技术的应用，体现了新机场工程建设的前瞻性和正确性，无论工程的重要性和使用效果都具有示范作用，将积累提供大量有益的经验，推动了行业科技进步，必将推动全国机场建设技术的发展，同时建设过程将是一个代表中国向世界展示我国工程建设高水平的过程，其影响意义深远。

（一）地基处理技术
第一节、场地地质情况非常复杂
昆明新机场工程区位于云南高原中部，处于云南省境内自西北向东南递降地势的第二大阶梯上。

大部分地区海拔在1500～2800m之间。

1、昆明新机场场区地貌总体以岩溶地貌为主，其次为构造剥蚀丘陵地貌。

微地貌形态有溶沟、石芽、溶脊、溶槽、岩溶漏斗、溶蚀洼地、落水洞。

建设场地跨越多个地貌单元，地形起伏不平，场区属岩溶区，岩溶非常发育；
场地岩土种类多，包括不同地质时代的灰岩、白云岩、白云质灰岩、砂岩、泥岩、红粘土等；
2、场地为半挖半填场地，填筑厚度差异大，最大填方厚度将超过30m，挖填方后地基极不均匀；
3、红粘土存在强度变化复杂和地基沉降问题：
（1）在天然竖向剖面上，湿度有上部小下部大的规律，具有地表呈坚硬和硬塑向下逐渐变软，天然地基土层强度随深度增大而降低；
（2）该机场红粘土的物理力学性质与一般红粘性土不同，强度指标低于一般红粘土值；
（3）红粘土具有一定的结构性，在保持原状结构下强度较高，一旦破坏，强度迅速降低；
（4）红粘土的水稳定性差，遇水后强度迅速降低，压缩性增大。

这些工程特性给昆明地区的建设带来严重的工程隐患，需要进行一定的地基处理。

目前红粘土的地基处理方法很多，如强夯法、碎石桩法、注浆法等，但其设计大多停留在工程经验阶段。

对于红粘土，尤其是红粘土地基的沉降计算缺乏理论指导。

红粘土地基的沉降计算存在以下问题：红粘土既具有较高的承载力又具有中、高压缩性，且地基分层复杂。

红粘土地基的下部基岩往往起伏不平，水平距离相差1m，厚度有可能相差10m以上，导致地基的不均匀沉降量过大。

红粘土地基具有上硬下软的特点，在上部荷载不太大的情况下，原有的硬塑土层可满足承载力和变形的要求，但在高填方荷载下，由于下卧层压缩性大，会导致后期沉降量增大。

4、场地无地表水系，目前大气降水主要通过岩溶漏斗、洼地集中下渗至岩溶管道中，机场建设首先是进行大规模的土石方挖填方，对场地按设计要求进行平整，应做好排水系统的规划，避免地表水对原地基和回填地基造成不良影响，特别是采用红粘土作为填料时，浸水后无法压实，地基强度急剧下降。

对积水洼地，应完全抽干地表水，清除软弱地基土，及时回填压实，必要时设置砂井将地表水疏排至地下。

排水设计应与土石方回填、地基处理施工组织密切结合。

第二节、地基处理及桩基施工技术
航站楼地基处理包括地表岩溶处理、填土地基处理、地下岩溶处理。

地基处理前需清除表层的耕植土，清除厚度以植被及其根系清理干净为准，厚度一般在0.3~0.5m。

1、地表岩溶处理
航站楼前区东侧发育3个岩溶漏斗和3个落水洞。

岩溶漏斗内的次生红粘土主要呈可塑状态，采用碎石垫层进行强夯处理。

落水洞不宜对其进行堵塞，回填级配砂石人工夯实进行处理。

2、填土地基处理
航站楼需进行回填的区域包括岩溶漏斗和沾昆铁路路基一带，回填厚
度一般仅5~7m，最大漏斗回填厚度约13m。

填土地基回填处理采用强夯(夯击能3000KN·m)或碾压回填。

对该区域沾昆铁路复线开挖堆填的新近松散填土，采用强夯对其进行处理，强夯处理前须对直径太大的块石爆破解小。

合理的施工工序是先进行填土地基处理，后施工桩基，在填土厚度很小时，也可先施工桩基，后人工夯实填土。

3、地下岩溶处理
桩基或填方地基荷载作用下不稳定的地下岩溶，按以下方式进行处理：
1)空洞：灌注素混凝土或水泥砂浆进行充填，对大的岩溶空间，宜灌注素混凝土，对溶缝、溶管灌注水泥砂浆，水泥砂浆应控制其流动性(不宜采用流动性很大的水泥砂浆)。

对回填地基稳定性造成影响的浅埋空洞可采用清爆回填进行处理。

2)充填溶洞(对桩基)：当桩基下有充填溶洞需处理时，采用高压旋喷清水清理溶洞充填物后灌注素混凝土。

3) 对影响场地稳定的地下岩溶处理措施如下：灌注素混凝土或水泥砂浆进行充填，对大的岩溶空间，宜灌注素混凝土，对溶缝、溶管灌注水泥砂浆，水泥砂浆应控制其流动性。

对回填地基稳定性造成影响的浅埋空洞可采用清爆回填进行处理。

4) 对地表岩溶采用碎石垫层强夯进行处理、对落水洞采用级配砂石夯填。

回填处理前应对表土进行清理，清理厚度0.3~0.5m。

5) 航站楼前区回填厚度不大，仅东侧回填4~7m，对填料无特殊要求，为便于挖孔桩施工，以素土或粒径不大的混合土回填，可采用碾压或强夯对回填土进行处理。

对场地内新近堆积的松散填土，采取强夯进行处理，对填土内的一些大块石，对其进行破碎处理。

6)对场地排水(含施工临时排水)结合工程实施总体计划和施工组织
进行专项设计，避免降雨对地基回填和处理造成影响，确保回填地基的施工质量。

4、大直径桩基施工技术
航站楼由于地基均匀性极差，无法采用天然地基，进行地基处理后仍然难以满足变形要求，航站楼以采用桩基为宜。

航站楼前区基底标高基本接近现地面标高，中风化基岩埋深大部分区域在20m以内，局部仅数米，隐伏岩溶漏斗、溶沟(槽)已揭露的深度最大达到30m，中风化基岩总体上
埋置深度不大，适宜选择中风化基岩作为桩端持力层。

据此推算桩身长度大部分不超过20m，少量桩长将超过30m。

岩溶基岩表面凹凸不平，溶沟溶槽陡倾或直立，无平整稳定的基岩面，桩端不嵌入基岩时桩基受力后稳定性较差，应选择人工挖孔灌注桩，桩端嵌入稳定基岩面。

按规范要求对大直径桩基进行施工勘察，采用超前钻探了解地下岩溶发育情况，确定桩基适宜的持力层位置。

桩基成孔采用人工挖孔，进入岩层以后用风钻打眼爆破（浅眼爆破）掘进的总体施工方案，混凝土护壁防塌孔。

桩设计直径1.2~1.8m，最深达到34m；采用一桩一孔进行施工勘察及验岩性；由于地质变化复杂，设计变更追加桩的数量近一倍。

（二）基础隔震技术
昆明新机场建设面临严峻的地震形势和复杂的工程地质问题，加之航站楼抗震设防要求较高，结构复杂，前中心区支撑屋顶的钢结构采用了国内罕见的彩带的形状，为保证航站楼结构的抗震安全，前中心区主体结构采用了基础隔震技术，隔震后的抗震设防烈度为 7.5 度。

本工程隔震层位于基础与地下室底板之间，隔震层层高3米，采用叠层橡胶隔震支座与粘滞阻尼器组合的隔震体系。

第一节、航站楼隔震设计的必要性和可行性分析
昆明新机场航站楼采用隔震技术基于以下几个方面的考虑：
1、昆明新机场建设项目的重要性
昆明新机场建设项目是国家“十一五”期间唯一批准建设的大型枢纽机场，是国家重大建设项目，是我国西南地区航空运输的生命线工程。

确保昆明新机场工程的抗震安全性，对于保障机场的正常运行，减轻地震损失，保障抗震救灾工作的顺利开展，具有十分重要的意义。

汶川地震的事实更证明了地震后保证机场正常运转对抗震救灾工作的重大意义。

2、昆明新机场航站楼面临严峻的地震形势
云南省地处中国西南部，区内断裂活动十分强烈，约占国土面积4%
的土地上释放约占全国20%的地震能量，地震频度是我国平均水平的五培，是我国地震多发和高烈度地区，仅20世纪以来发生7级以上地震就有13。