机场道路施工的技术优化关键思路分析

文／徐永国、张聪、张士栋、肖学洋 山东科达基建有限公司 山东东营 257091

引言：

机场道路主要包括机场场区内道路以及机场专用道路。为确保机场道路的强度以及平整度等能够满足实际需要，施工单位在机场道路的施工中必须严格遵守相关技术规范，积极应用各项先进的施工技术方法，不断优化施工技术工艺，全面提高施工技术水平。

1、应用BIM技术优化机场道路施工技术方法

BIM技术也就是建筑信息模型的简称，随着BIM技术的不断成熟发展，其在多个领域都得到了推广应用。在机场道路施工中引入BIM技术能够极大地优化现有施工技术工艺，全面提高机场道路施工的信息化水平。在BIM技术平台中利用C/S方式提供访问以及软件部署服务，采用其开放性软件架构，能够为信息数据的条用查询等相关服务提供接口，为平台应用的开发管理提供了基础条件。同时，通过BIM技术的应用不仅可以对机场道路的施工技术方案进行模拟分析，而且可以利用BIM平台的多元化功能模式实现电子沙盘构建、管理模型和数据库信息以及施工现场全景监控等，从而为优化机场道路施工技术提供重要的技术支持。

1.1 应用BIM技术构建电子沙盘

应用BIM技术所构建的电子沙盘能够对机场道路施工中多元结构对象的BIM模型、各种工程信息等进行高度集成，并为用户的数据管理、对工程信息的多尺度调用查看以及场景漫游提供平台基础（可参见图1所示）。由于BIM具有可视化功能，能够对BIM场景模型进行立体化直观呈现，因此施工单位可以根据电子沙盘进行空间测距，以便对施工场地布局加以优化，并合理设置取弃土场以及施工便道，为施工技术方案的确定提供重要的参考依据。

图1 BIM电子沙盘工程对象集成显示

1.2 应用BIM技术管理施工技术参数

应用BIM技术可以对机场道路施工中的各项数据信息进行集成化管理。由于机场道路施工是一项复杂的系统性工程，往往会涉及大量的技术参数，而应用BIM模型就能够高度集成施工过程中的各项数据信息，且可以在BIM模型中按照时序对数据信息进行更新完善，数据表达更加完整准确，能够保持较好的一致性。各参建单位均能够通过BIM模型直观准确地了解机场道路施工技术工艺的各项数据变化情况，有利于机场道路施工中把经优化改进的技术参数及时传递给各相关单位。同时，在BIM技术平台上还可以利用Revit等软件对施工过程中所产生的各项数据信息进行自动化处理分析，有效减少了人为因素对计算结果准确性的影响，且使数据计算处理效率得到了明显的提高。当属性建模中的算例发生改变时，BIM模型能够对展示效果进行自动更新，以便于现场施工人员准确了解优化后的技术参数，及时调整施工技术工艺。此外，BIM技术还可以通过其信息集成以及模拟分析等多项功能，对机场道路的施工技术信息加以归集处理，科学推演施工进度，并根据施工进度计划安排以及不同施工技术工艺的应用成本等对施工技术方案进行综合性的分析，为施工单位优化施工技术决策提供可靠的参考依据。施工单位还可以通过BIM模型数据对施工现场的技术应用情况进行移动巡视检查减速，远程控制重点施工工序质量，检测施工技术参数。一旦发现施工技术数据出现超标超限情况时，BIM平台可以自动发出报警信息，并对相关数据进行跟踪追查，不仅能够为机场道路施工技术的优化提供参考依据，而且能够更好地保证施工质量安全，合理控制施工进度。

1.3 应用BIM技术审核施工图纸

在机场道路的施工中，施工单位可以应用BIM技术能够实现对机场道路工程的二维信息进行立体化呈现，能够更加准确地了解设计意图，并发现施工现场与设计图纸之间的差异。同时，施工单位还可以利用BIM平台的Naviswork等专业软件对施工图进行校核，以确保施工图与施工现场的实际情况相一致，并能够在发现问题时及时与设计单位沟通协调，提出相关的改进优化建议，以减少后续施工过程中出现设计变更等情况。

1.4 应用BIM技术管理施工进度

在机场道路的施工过程中，应用BIM技术还可以对施工进度进行科学的管理控制。施工单位可以首先利用BIM模型对机场道路施工情况进行模拟，并对施工现场的实际施工进度进行对比分析，以便准确掌握施工中存在的问题，从而及时调整施工技术方案，优化施工技术工艺，确保机场道路施工能够按照工期要求准时竣工。在BIM模型中可以通过WBS方式分解施工任务，并对机场道路工程中已完成部分、为完成部分、即将完成部分、超过施工进度计划部分以及施工延误部分用不同颜色进行标记，施工单位可以直观地了解施工进度情况，并利用分屏对比以及时间横轴等多种方式对施工现场的推进进度与施工进度计划之间差异加以对比，为后续施工技术方案的优化改进以及施工进度计划及安排的调整提供参考依据。

1.5 应用BIM技术监督施工安全

在机场道路的施工过程中由于会涉及大量的施工机械设备，且工序环节较多，往往会存在一些不确定性因素，可能危及施工安全。而应用BIM模型以及电子沙盘能够对施工现场进行全方位的监测，实时、准确地掌握所有施工工序的现场作业情况以及弃土场状态等，从而可以及时发现存在的安全隐患，采取相应的控制管理措施，以保证机场道路工程的施工质量安全。

1.6 应用BIM技术优化施工场地布局

在机场道路工程的施工过程中，施工单位还可以应用BIM技术对施工场地布局加以优化，以避免影响施工建设的顺利实施（可参见图2所示）。机场道路工程在施工时一般需要设置拌和站、施工材料设备的存放场、弃土场以及施工便道等，通过BIM模型可以对工程现场各特定场地面积进行合理规划，并优化施工材料设备的运输路线，以提高施工效率，确保施工材料设备和人员能够及时达到工作面，且各参建施工机械设备的作业空间充足，从而为加快机场道路工程的施工进度创造有利条件。

图2 应用BIM技术优化施工场地布局

2、机场道路路基施工技术优化关键思路

2.1 路基开挖施工技术优化

在机场道路的路基开挖施工中，施工人员应首先对施工现场的土层进行详细的勘测，以便优化开挖施工设计方案。特别是当施工场地土层结构较为复杂时，施工单位应在开挖中根据不同土层特点及时对开挖技术参数进行相应的调整，以保证施工的质量安全。开挖前，施工人员应对地面的各种杂物、垃圾以及腐蚀土等进行彻底地清理，之后应准确测定路基开挖边线，以便控制开挖土方量。开挖施工应按照从低到高的顺序依次进行，且应结合土质特点以及工程量采取分层开挖等施工技术。在开挖至设计标高时，施工单位应结合土质沉落特点进行相应的高度的预留，且应改用人工作业方式对路基进行修整。在开挖过程中应开展动态高程测量工作，且应严格按照设计标准准确控制横纵坡率，不得出现超前挖等问题，以保证施工质量。当机场道路工程的结构层底部标高和地面标高存在40cm以上的高差时，施工单位应在控制线内设置排水沟等设施，以促使积水尽快排出。

2.2 路基填筑施工技术优化

在机场道路工程的路基填筑施工中，施工单位应按照设计标准因地制宜地选择填料，以确保填料的质量性能能够达到机场道路施工要求。目前在机场道路的路基施工中多采用宕渣作为填料，施工单位应根据设计要求以及现场试验数据优化宕渣级配，一般填料中小于20mm粒径的填料量不得超过10%，以确保机场道路具有较高的承载能力。

填筑施工时应首先彻底清理作业范围内的杂物，且应采取分层填筑的施工技术结合分层压实作业，宕渣的填筑厚度应达到80cm以上。在摊铺填料施工时，在摊铺宕渣施工时应选择水平分层施工技术，也就是将路堤施工段的全断面水平分层，上路堤部分的每层松铺厚度应控制在30cm以内，而在下路堤的摊铺施工中则应将每层松铺厚度控制在40cm以内。施工单位应根据现场施工需要配置推土机等施工设备，且应采用人工检查方式，以确保填料中的粗细合理均匀分布，不得以人工作业方式利用四齿耙等施工工具开展摊铺作业。如果填料中含有较多的石块时，施工人员应用石屑或涂料等铺撒到石块间隙内，将间隙充填饱满。如果在施工过程中受客观条件限制，部分路段无法达到最小厚度的填筑要求，施工单位则应对施工技术进行优化调整，采取先超挖后回填的方式确保路基填筑的密实度和压实度均能够达到施工要求。宕渣填筑施工应分段进行，一般应先对低洼路段进行填筑，之后再填筑其他路段，以便准确控制回填标高以及纵坡坡率，且应做好路拱的施工处理。

2.3 路基压实施工技术优化

在机场道路的路基压实施工中，施工单位应根据路基幅宽以及填料厚度等合理选择碾压施工设备，且应通过试验段施工优化压实作业的各项技术参数，以合理确定碾压设备的走行速度以及碾压遍数等。施工单位还应详细勘测施工路段的土层结构，认真检测土壤含水量等相关要素，不断改进施工技术方案，确保压实技术参数科学合理。在碾压过程中，一般应从机场道路一侧开始，逐步向中间部分推进。碾压时应保证压路机匀速直线行驶，且应准确控制碾压速度，严禁突然转弯或停车。碾压施工时，施工单位应指派专业技术人员对施工现场突然的含水量进行动态监测，一旦发现存在突然干裂松动等现象时，应要求施工人员及时调整施工技术工艺，并采取为土壤补充水分等处理措施，以确保路基压实度达到设计要求。

当完成每层宕渣的压实作业后，均应进行质量检验，检验合格后才能进行下层填料的填筑施工。各层宕渣均应保证在路基全宽范围内形成规范标准，不得存在凹陷以及不规则形状。如果发现表面存在缺陷时，应采取挖松移除、换土重填以及添加修补等技术方法进行修整处理，且应对缺陷原因进行全面的分析，以便对施工技术工艺进行必要的优化调整。

2.4 不良路基处理施工技术优化

近年来我国很多城市都加大了机场建设力度，由于机场工程的建设面积较大，因此往往会受到客观条件的限制，需要在不良地基分布区域开展机场道路的施工建设，对机场道路施工技术提出了较高的要求。施工单位应充分了解工程区域地质水文条件，准确掌握地下水水位变化以及土壤含水量等指标参数，以便对路基处理技术加以优化，提高机场道路路基施工质量。在对浅层淤泥质路基进行处理时，可以采取换土回填的施工方法。为进一步优化路基处理施工技术，施工单位可以在基底设置砂砾垫层，以起到隔离透水的作用。同时，在砂砾垫层上还应设置土工格栅，施工单位应选择具有双向拉伸功能的塑料等材料做格栅材料，且应合理控制网格尺寸，以确保土工格栅的横纵伸长率以及单位拉伸屈服力等指标参数能够符合施工技术标准。在回填时可以选择二灰土等作为填料，且应准确控制分层厚度，然后以分层填筑方式压实。在铺设土工格栅时应避免将接头设置在路基横向方向上，且应合理控制两幅格栅的搭接宽度，以确保处理后路基的承载能力能够符合机场道路施工要求。在对机场道路工程的软弱路基进行深层处理时可以根据实际情况采用水泥搅拌桩技术或者预制管桩等技术方法，且应通过现场试验优化技术方案，科学确定各项技术参数。

3、机场道路面层施工技术优化关键思路

3.1 优化机场道路面层施工材料

我国传统的机场道路工程大多采用的是水泥路面，虽然其在承重性能方面能够满足机场道路的设计要求，不过后期管理维护难度较大。随着新型沥青材料的研发应用，改性混凝土沥青材料不仅具有较好的吸震能力和承载性能，而且施工较为便捷，易于管理维护，因此在民航机场工程的道路施工中得到了广泛的应用。施工单位应按照设计标准准确控制沥青混合料配比，且应通过现场试配验证沥青混合料配比的合理性，以便对配合比进行优化改进。同时，施工单位还应在沥青混合料摊铺碾压施工前通过试验段的试铺进一步优化施工技术工艺，以确定施工温度以及碾压次数等各项施工技术参数。

3.2 优化机场道路面层施工技术

3.2.1 混合料搅拌技术优化

在搅拌改性沥青混凝土混合料时，施工单位应积极采用性能较好的大型拌和设备，且应具备自动填补功能，以便根据混合料配比设定对各成分用量进行精确地控制。在拌和时应搅拌均匀充分，拌和时间一般应控制在约100s。施工单位也可以根据施工现场的实际环境温湿度、各种原材料的质量性质特点、拌和设备型号类型等参数对拌和时间进行相应地优化调整，单纯搅拌时间通常应达到40s以上。双卧轴式搅拌设备、立轴拌和设备等类型的搅拌时间一般应控制在60s-90s之间；如采用的是双卧连续轴式拌和楼设备，则应将搅拌时间控制在80s-120s之间。

3.2.2 混合料运输技术优化

在完成混合料的拌和后，应在45min内将其运抵施工现场。施工单位应采用专业自卸运输车辆，且应在装料前对车厢进行清理以及洒水润湿，但应注意要将积水排干。在运输过程中应对车厢做好密封措施，避免出现漏料等问题。

3.2.3 机场道路面层摊铺施工技术优化

在对混凝土改性沥青混合料进行摊铺施工时，施工人员应对基层的平整度、承载性能以及强度等进行检测，检验合格后才能进行摊铺作业。施工人员应首先在水泥稳定层上进行透层喷洒作业，喷洒应均匀全。在普通沥青混合料时应按照试验段所确定的积水参数准确控制沥青用量，且应在面层间进行粘层的浇洒作业。摊铺施工应连续进行，且应保证摊铺设备行驶匀速缓慢，严禁随意变速、停顿或转弯。施工人员应对送料器的运行状态进行实时检测，确保其转动连续，且混合料高度合理。如在摊铺施工中同时采用2台或2台以上摊铺机同时作业时，施工人员应科学控制重叠宽度以及摊铺机之间的距离。施工人员应按照试验段施工时所确定的松铺系数、横坡坡率以及摊铺厚度等各项参数优化施工技术工艺，以保证摊铺施工质量。

3.2.4 机场道路面层压实施工技术优化

在完成摊铺作业后应及时开展碾压施工。机场道路路面的碾压施工一般包括初压阶段、复压阶段以及终压阶段。施工单位应根据碾压阶段的不同选择相应的碾压设备，并对施工技术工艺进行相应的优化调整。

结语：

近年来我国社会经济的快速发展，航空基础设施的建设力度不断加大，作为机场工程重要组成部分的机场道路是机场建设中的关键性环节之一。为保证机场道路的施工质量，确保机场道路平整坚实，能够满足机场运营的实际需要，施工单位必须积极应用各项先进技术，不断提高施工技术水平。同时应结合机场施工实践经验对各施工技术进行大胆的创新和改进，通过优化机场道路施工技术工艺进一步提高施工效率，保证施工的质量安全，从而为我国机场建设水平以及航空事业的现代化发展提供重要的技术支撑。