从“地下”飞向未来 —中建一局“筑造”青岛新机场纪实

文 / 赵美涵

青岛，面海而生，奔向大海，正在用自己的实力，在更为宽阔的世界经济地图上，在中国经济的新版图上，划出一抹强壮的蓝色。

被誉为“山东快速铁路网脊梁骨”的济青高铁全长308公里，年运送客流10000万人次。横贯青岛东西的地铁8号线，串连青岛四区一市，高峰客流每小时高达5610人次。2017年11月30日，它们通过全国首个集高铁、地铁于一体的零换乘综合交通中心在青岛新机场完美穿越。

穿越的背后是中建一局工程师们两年多时间的辛劳和汗水。他们克服重重困难，创造了多项中国之最，打通了青岛新机场地下交通网络，使“地下”成为新机场飞向未来的“新起点”。

630个“树根”和260只“眼睛”

青岛新机场五指廊造型的航站楼宛如一只海星。中建一局建设的高铁地铁隧道将精准地从“海星”腹部中轴线穿过，旅客从距离地上20米的高铁站下车，步行80米即可到达机场出发大厅，实现新机场与轨道交通间的“零换乘”。

在国家民航“十二五”规划中，占地30.66平方公里的青岛新机场，年旅客吞吐量3500万人次，货邮吞吐量50万吨，飞机起降29.8万架次。2015年6月24日，汪大绥、傅学怡等全国知名设计大师在机场指挥部论证“穿越方案”时，认定青岛新机场项目“在国内基础设施建设中史无前例，且无经验可循，完美穿越绝非易事”。此后，前往新机场调研的数十名国内外专家学者都给出了同样的结论。

为什么穿越如此之难？与穿越段连接的是北侧咽喉区，根据设计要求，自北向南，高铁隧道由北侧咽喉区的1条隧道逐步变为3条隧道，地铁隧道由2条隧道渐变为1条隧道，连接转换工程结构极为复杂，而且四条隧道间还分布着承载航站楼部分主体结构重量的900根工程桩，以及三条轴线的航站楼柱连墙结构，其中距离隧道最近的航站楼结构仅有53公分，交叉施工难度非常大。项目经理高杰解释道：“穿越区的900根航站楼工程桩，其中有300根要扮演基坑围护桩的角色，共用桩水平位移的精度要求从5公分提高到2公分以内”。

毫无疑问，4条240米长的高铁地铁下穿隧道直接关系到航站楼最后的封顶时间，成为新机场建设的核心工程。

青岛新机场综合交通中心及停车楼工程效果图

一波未平一波又起，项目通过前期地质勘探发现，穿越段的土质内部含有极易引发膨胀的亲水物质，一旦吸收过多的水分，亲水物质就会膨胀，对围护及隧道主体结构产生挤压。“8、9月份的青岛正是雨水多的时候，我们不下雨的时候拼命抢工，下雨的时候只能干瞪眼，像小媳妇似地在工期和天气间受着夹板气”，高杰有着东北人特有的幽默和爽朗。

面对高铁地铁穿越区240米长、80米宽、20米深的超大、超深基坑，为了保证基坑整体受力稳定及桩体水平位移控制在设计范围内，中建一局的工程师们从桩基开始改变。工程师在240米长的基坑两侧浇筑了630根直径1.2米深18米双排混凝土桩基，并用4.5米宽的混凝土连接板将630根桩基连接成一个牢固的整体，其连接板的宽度是同类型的3倍。桩基像大树的根系一样牢牢扎根地下，支撑起隧道上方的整个建筑。

“我相信，在未来的100年时间里，这座地下建筑都不会被自然环境所改变。”高杰自信地说。同时，工程师们在基坑内每隔15米的地方安放了“眼睛”，遍布基坑的260个智能传感器，能够24小时自主监测桩身内力、混凝土支撑、钢支撑轴力变化以及膨胀泥岩含水量，实时将监控数据反馈到连接“眼睛”的智能“大脑”上，通过数据分析，监测基坑与隧道结构随时可能出现的危险。

一直与时间赛跑的中建一局建设者用8200吨钢筋（相当于一座埃菲尔铁塔重量）、14万立方米混凝土（相当于20座33层高层住宅混凝土用量），用120天的时间打造4条钢铁长龙，结构误差不超过2毫米，刷新了中国高铁地铁同时建设的新纪录。

“智造”353米隧道

时速350km/h的列车通过353米的隧道时间只有3.6秒，列车上的乘客不会知道，为了这3.6秒，中建一局的工程师们付出了怎样的努力。

机场封顶浇筑

353米高铁北侧咽喉区最初被设计成喇叭的形状，像一个膨胀螺丝钉一样镶嵌在地下。“这意味着全长353米的明挖隧道每一米的断面尺寸都不同，如果采用传统方法，至少需要1年以上的时间，可事实上咽喉区的工期仅有3个月，我们唯一能做的就是不断优化设计方案。”项目总工刘刚说。

工程师与设计师开始频繁沟通，在保证结构限界尺寸的前提下，综合考虑声学、空气动力学、四电等因素，不断整合断面形式和种类，最终将高铁咽喉区调整为9个变断面。

但这一切仍不简单，353米的高铁隧道有9个变断面，在中国，这是唯一一个！9个变断面最大截面宽度为24.7米，高度为19米，相当于6层住宅楼的高度，与最小截面高度差达7米，结构单元多、接缝多，节点施工难度大，变断面转换连接工程十分复杂。

“对于建设者来说，我们不仅要考虑两个相邻变断面如何连接的问题，而且要考虑整条隧道的承载力”，根据设计，隧道咽喉区位于机场停机坪正下方，最大空客380波音747飞机的自重及滑行冲击荷载高达700吨，为达到强度，隧道底板、侧墙、顶板的厚度分别是普通房建结构厚度的10倍。“这意味着钢筋、混凝土的用量十分庞大。”但高铁地铁并行段施工的两个基坑最近距离仅为7米，只有一条5米宽单进单出的施工便道，材料加工及堆放场地极为狭小，在这样的环境下，一般吊装设备很难进行作业。

要解决这一系列的难题，必须放弃传统侧墙大钢模+架体支撑的模板体系，工程师们想到了台车，台车在现场可以最大化地穿插施工，能够有效解决结构变化多、施工场地少的难题，“其实台车在国内隧道施工中不罕见，一个变断面的隧道用一辆台车即可打通，但问题在于，353米的隧道有9个变断面，相当于施工了9条隧道，我们总不能用9部台车吧？”刘刚颇为无奈。

怎样让台车适应9个变断面的隧道施工？在一个月时间里，工程师经过反复的试验和调整，成功研制出国内第一台能够应用9个变断面的台车。这辆台车通过电机牵引可以自行行走，通过液压智能定位钢模板的位置，通过简单的改装就可以适应多个变断面，原本需要300名工人10天才能完成的一个断面的架体搭设、钢筋绑扎和混凝土浇筑任务，一辆台车5天便可以完成，节省了劳动力及周转材料投入，极大提高了施工速度。

5个月打磨6平方米“混凝土”

在阳光的照射下，航站楼正南方的机场综合交通中心（GTC）的灰色外墙散发出素雅、高贵的气质。

这个由中建一局建设的交通中心创造了两个中国之最，即国内首个集高铁、地铁、高速路、机场等多种方式于一体的综合交通中心（GTC），国内首例将370米预制清水混凝土装饰挂板应用于幕墙装饰中的工程。

4公里外的预制构件加工厂里，数十名工人正在打磨一块块长3米、宽2米的清水混凝土模具，以高锰钢板为原材料加工而成的模具是普通钢模具硬度的1.73倍，而一个工人通常需要7天才能将模具打磨得如镜子般光滑。

这是保证清水混凝土外观平整光滑、色泽均匀的必要步骤之一。但，这仅仅迈出了万里长征的第一步。

看似简单的混凝土施工工艺极为复杂，从材料的筛选配比，到蒸汽养护的温度，所有看似不经意的细节，都决定着成品的最终效果。入模浇筑之后的混凝土需要放进特制的仪器中进行长达12个小时的蒸汽养护，机器会根据混凝土产生的水化热比自动调节气温，确保混凝土的硬度和质感。刘刚指着堆积如山的试验废料说，“5个月内，我们进行了上千次的配合比和温度试验，大沽河上中下游的沙子分批被我们带回来‘蒸桑拿’，宁可多做一次，也不愿意错过一次。”

2017年11月1日，351块、每块重达3吨的清水混凝土挂板被精确地定位在GTC外立面上，水平误差不超过2毫米。

在两年的时间里，中建一局的建设者们以自己独一无二的方式，克服了无数困难，申请了数项专利，完成了工程建筑史上的攀登。2018年6月，青岛新机场这座集高铁、地铁、航空、公路于一体的现代化智能综合机场将从“地下”飞向未来，它凝结了一代建设者的梦想，也必将影响几代人的生活……