【第十期】北京中企卓创科技发展有限公司总工程师叶松:给跑道穿上坚固外衣

 
“在所有的道路类型中,机场跑道是设计标准最高的。”叶松说。
 
2012年,叶松加入了北京大兴国际机场飞行区工程的试验检测工作。这位42岁的总工程师在20年的职业生涯中已经参与了20多个机场的工程项目。
 
在规划者画出的蓝图上,大兴机场一期拥有4条跑道,其跑道长度、宽度和厚度能起降F类飞机。到2025年,这座超级机场的日均航班量将达到1570架次,高峰时段平均每50多秒钟就有一架飞机从这里起降。
 
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【视频】叶松:给跑道穿上坚固外衣
 
数百吨重的飞机,起飞时的速度在每小时260公里以上,起落架上轮胎的胎压约1.5兆帕。飞机发动机喷出的气体温度,在到达跑道道面时仍在100摄氏度以上,几秒钟就可以让鸡蛋变熟。
 
叶松团队的一项重要任务便是为大兴机场跑道道面选择合适的材料,确保这件“外衣”在极限荷载下仍然坚固、耐用、平整。“巧妇难为无米之炊,烹好跑道这道‘大餐’需要优质的‘食材’。”叶松说。
 
 
实验室一角

我国的高速公路大多采用沥青混凝土道面,但几乎所有的新建机场都选择水泥混凝土作为主要承载结构层材料。“强度、寿命、造价、推广度是我们选择道面材料的主要考虑因素。”叶松说。水泥混凝土道面强度大、抗侵蚀能力强、造价较低,使用寿命约30年。作为一座超大型航空枢纽,大兴机场最终选择了强度大、耐久性更佳的水泥混凝土道面。
 
2012年~2014年,叶松几乎跑遍了北京周边200公里范围内所有料源地,他对不同厂家的水泥、砂石、钢筋原材料反复比选,仔细分析产量、质量、距离、价格,最终推荐了普通硅酸盐水泥、石灰岩碎石、河砂以及外加剂等一批合格材料。在满足质量要求的前提下,本着为业主服务的原则,使工程造价尽可能降低。
 

开展沥青试验的工作台
 
民航局发布的技术规范指出,水泥混凝土单位水泥用量应不少于每立方米330千克。但具体应该添加多少千克?混凝土中每种材料的最佳比例分别是多少?为了回答这些问题,叶松带领团队整整进行了半年的配合比试验。
 
北京、河北等地的原材料被汽车拉到机场后,叶松和工程师们会选取规定数量的样本带到实验室,按照不同的配方进行拌和,制成15厘米×15厘米×55厘米的长方体小梁。在经过28天的养护后,对其进行强度、耐久性试验。“耗时最长的试验要属抗冻性能检测。”叶松说,“每块小梁要经受零下18摄氏度到常温的变化考验,这个过程要反复300次”。从初春到夏末,规律随着800多组试验结果逐渐浮出水面。最终,叶松组织工程师团队在性能达标的配比中选择了最经济的一种。
 
大兴机场的总土方量约1000万立方米。建设者要把每层20厘米~25厘米厚的土方层层压实,使其达到设计者设计的跑道道面标高,之后才能摊铺水泥混凝土。跑道穿过的永定河泛区土质松软,夯击碾压的结果直接影响跑道质量。一旦处理不当,这个位置很可能成为跑道的薄弱点。
 
为此,叶松带领团队对土方的压实度进行了严格测试。凡是压实度不达标的,立刻一票否决。大兴机场硬化道面的总面积约960万平方米,为了不影响工期,熬夜检测是家常便饭。辛勤的付出获得了满意的回报。最终数据显示,机场土方的一次性碾压合格率达99%以上,达到设计要求的标准。
 
“晴天一身土,雨天一身泥”,叶松用这句话形容所有建设人员的不易。团队日复一日,年复一年。在所有准备工作就绪后,在摊铺机的轰鸣声中,叶松的工程师团队编织的“外衣”终于被穿在了跑道身上。为了让她更完美地亮相,质监站、业主、监理单位、施工单位等各参建单位的负责人共同见证了水泥混凝土道面的钻芯取样。一块块取出的芯样被现场劈裂,按照标准要求的换算公式计算抗折强度。结果显示,这件“外衣”已经具备迎接空中来客的能力。
 
2019年4月28日~29日,大兴机场飞行区工程迎来了第一批次工程竣工验收。5月13日,近300吨重的空客A380客机稳稳降落在跑道上,所有人长长地舒了一口气,也更加坚信这件“外衣”是经得住时间检验的。
 
“看着大兴机场一天天从无到有,就像看着一个婴儿即将出生。”叶松说,“希望她能为北京未来的发展作出更大的贡献。”(《中国民航报》、中国民航网 记者徐仲超)