——中国民航机场建设集团公司科技创新工作纪实
“设定不同的管制运行条件，通过仿真模拟比选不同的跑道构型下的机场运行效率；考量车流量与车速，在同一时间段内比较机场双出发层和单出发层的车辆通行效率”。在中国民航机场建设集团公司（以下简称“建设集团”）的一间办公室内，技术人员在电脑上为记者演示着北京新机场飞行区跑道构型和航站楼出发层设计的展示图。通过动态的模拟过程，可以清晰地看出在不同方案框架下机场飞行区和陆侧交通的运行情况。根据建设集团前期的规划设计与模拟仿真技术的辅助验证成果，北京新机场最终采用了侧向跑道构型与航站楼双层出发的设计方案，成为中国第一个建设非平行跑道和世界第一个采用航站楼双出发层的机场。
早在1954年，建设集团的前身民航局场建处设计科便投身于北京首都机场的建设中，也自此开启了科技探索与创新的征程。随着民航的发展与机场建设热潮的到来，建设集团不断完善配套设施，拓展专业领域，打造人才高地，承担了国内全部大型枢纽机场、省会机场，以及3/4的支线机场建设任务，创造了一批优秀工程设计项目，获得了多个国家、省部级设计及科技进步奖项。今年1月，以建设集团为主体申报的民航机场工程技术研究中心正式获批，成为民航行业首批14家民航重点实验室和工程技术研究中心之一。
“科技水平决定技术水平，技术水平决定设计水平。”建设集团总经理洪上元说，“科技创新是建设集团最主要的一个核心竞争力。”作为我国民航机场建设领域的领军企业，建设集团在60多年的发展历程中，始终不渝地坚持科技创新，累计获得科技类、设计类国家级奖项42个、省部级奖项108个，以一个个优质精品工程，书写着中国机场建设事业的辉煌篇章。
创新 攻克现实难关
中国幅员辽阔，从雪域高原到沿海低地，从荒原冻土到横断山区，从黄土丘陵到大漠戈壁，不同地区的机场工程地基处理是建设集团技术人员面对的首要问题。在攻克的一个又一个地基处理的技术难关中，最为典型的是贵阳龙洞堡机场的大块石高填方地基处理。
贵阳地处云贵高原，贵阳龙洞堡机场位于高低起伏的岩溶发育地带，要完成填方高度超过50米、填挖方总量逾3500万立方米的机场工程，在上世纪90年代初，对于几乎没有填方超过20米的建设者们来说是难以想象的。对于如此巨大的挖填工程，就地开山取石进行填筑无疑是最经济实用的；但对于大块石填筑地基，如何保证其稳定是一个全新考验。
通过大量实验，建设集团的技术团队针对这种大块石、高填方的地基处理开发出了中等量的强夯成套技术，解决了工程难题。在这次工程中开发出的“大块石填筑地基的强夯处理技术”，不仅获得了民航局科技进步一等奖，还获得了1999年国家科技进步三等奖，而这是民航基础建设领域的首个国家科技进步奖。
此后，建设集团的技术人员根据各地工程实际需要，创新技术手段，先后解决了沿海机场的填海、软基处理问题，东北机场的冻土地基处理问题，以及湿陷性黄土地基和盐渍地基处理问题，有效保障了不同地区机场建设和运营安全。
创新 建立行业标准
提到机场建设中涉及的各种标准，起步较晚的中国民航最初实行的是“拿来主义”。但随着我国民航的不断发展，特别是借助改革开放后大量的机场工程实践，建设集团人在引进、吸收国际技术标准的基础上，逐步消化、提升，建立起自己的机场建设技术体系，累计编制国家和行业标准规范27部，并开始参与到国际规则制定中。
1996年，在首都机场东跑道整修加固工程中，建设集团首次将沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）引入机场道面，建成全球首条改性沥青SMA跑道。以SMA为核心的“首都国际机场东跑道整修加固技术”获得了2000年国家科技进步二等奖。
由于对SMA技术的成功开发和成熟应用，2012年，建设集团中企卓创公司副总经理、场道工程专家苏新成为国际民航组织机场运营与服务工作委员会道面分委员会(ICAO/AOSWG/PSG)委员。2013年，基于10余年的实践论证，苏新代表中国民航向国际民航组织提交了SMA道面结构提案并获得通过，被编入《机场设计手册》。建设集团以科技实力为后盾，开始在国际标准规范制定中赢得一席之地。
建设集团的技术创新，一方面以解决实践中遇到的技术难题为主，另一方面也积极响应国家号召，紧密结合行业发展新要求。近几年，建设集团在绿色理念上就进行了积极探索，并在昆明长水机场、北京新机场的工程建设实践中进行了应用。目前，建设集团已经制定了绿色机场建设指标体系和评价方法，并编制了绿色机场标准，在绿色机场建设起到了积极的推动作用。
创新 成就精品工程
与以往机场的建设工作相比，无论是已有机场的改扩建，还是新机场的规划设计，其工程的复杂性，以及对安全性、实用性和美观性的需求都大大提高，由此也加快了新技术融入机场建设领域的步伐，而最具代表性的便是机场场道辅助设计系统、建筑信息化模型（BIM）和机场仿真运行模拟技术的应用。
建设集团规划设计总院场道设计师陈望春对记者说，早在2007年昆明长水机场设计的开始阶段，场道设计项目组就投入了大量的精力通过软件技术来提高场道设计的效率和质量。自主开发的机场场道辅助设计系统伴随着昆明长水机场的初步设计、施工图设计而诞生，并且通过老挝、重庆、南京、厦门等多个设计项目的实施而日渐完善，最终在北京新机场设计项目中得到了进一步升级，包括地势、道面和排水三大模块，涵盖了机场场道设计的各个方面。这套凝聚着建设集团所有场道人智慧的软件，已经成为民航机场工程设计领域的标杆软件。
BIM能够将工程项目在全寿命周期各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个三维数字模型中，方便工程各参与方使用，可实现信息的实时传递。建设集团规划设计总院建筑设计师陈刚介绍，目前建设集团正将BIM技术向机场飞行区设计板块进行延展，初步搭建了自己的机场工程BIM设计平台，并在深圳机场设计项目中投入使用。设计人员依托新建的BIM平台开展设计工作，实现了机场工程全专业、全过程的协同设计。
为什么在机场规划设计中运用仿真运行模拟技术？建设集团规划设计总院仿真模拟博士李雄坦言，大型繁忙机场跑道构型多样，滑行道、航站楼、陆侧交通及终端区空域系统复杂，传统规划设计方法与运行管理经验难以对机场建设与运行管理中遇到的问题进行精细化决策与定量分析。建设集团在国内机场规划设计领域率先实现了机场仿真模拟技术的自主应用与二次开发，目前已开展的仿真模拟研究涵盖机场空侧地面运行、航站楼内旅客流程、机场陆侧交通组织等几个方面。该项技术在北京新机场、成都天府机场、首都机场、广州白云机场等近20个大型机场中得到广泛应用，有效解决了跑道构型比选、滑行道优化、站坪运行效率分析等问题。
除了在机场规划设计中采用新技术外，建设集团还创新性地将现有多种技术融合，搭建了民用机场数字化施工质量监控平台，推动了机场建设管理的精细化和智能化。
作为中国民航第一个全场应用数字化施工监控的典型示范工程，在成都天府国际机场的施工现场，人们会发现，所有的施工机械上都加装了监测设备。建设集团中企卓创公司党支部书记韩黎明介绍：“通过监测设备实时收集来的数据，如强夯机的夯击次数、锤重、落距等，可在监控平台上自动转换成不同颜色的图形，异常数据就‘一目了然’了。”
数字化施工监控使施工质量有了量化指标，实现了全方位监控，消除了人为因素给施工质量带来的影响。据了解，建设集团正在配合民航局编制数字化施工监控标准和技术指南，准备在机场建设中大力推广。
创新 填补行业空白
在建设集团近年来新技术与新材料的研发应用中，最独特的就是机场道面自融雪技术了。
在建设集团工程技术中心的一块场地上，苏新指着一块黑白分明的道面对记者说：“这就是机场道面融雪技术的实验平台，其中的3块白色道面最为神奇，不需外力作用，便可自动实现融雪。”为了让记者更加直观地了解这项技术，苏新取出了一根约20厘米长的金属棒，将一端放在一杯热水里，记者瞬间便感受到金属棒的另一端变热了。“这根金属棒为无机热导管，传导速率是白银的28000倍，刚刚那3块白色道面下就铺设了它。”苏新解释道。
无机热导管自融雪道面的工作原理是利用无机热导管加快大地深层热量向地表面的传递速度，从而实现融雪。因此，该技术具有零能耗、零污染、零排放、零维护、零运行费用等特点，在国际上属于首创，可有效减少航班延误，提高冰雪天气环境下机场的安全运行能力。目前，这项技术已被应用在北京新机场的站坪和货机坪上。
多年来，建设集团始终以行业需求为导向，着力开发新材料、新工艺、新技术，重点解决行业共性问题，促进机场建设模式升级。
党的十九大明确提出要建设交通强国。民航业作为国家重要战略产业，是交通强国的重要组成部分和有力支撑。据预测，到2020年我国人均航空出行次数将达到0.5次，到2035年人均航空出行将超过1次，对机场建设的需求量将进一步增大。
为了抓住民航建设的新机遇，更好地迎接新挑战，目前建设集团正在制定民航机场工程科技创新中长期规划，坚持“科技领先”战略，加快实现“成为世界一流的机场建设和临空产业工程服务商”的发展目标，依靠技术领先和科技创新走在机场建设的最前沿。（《中国民航报》、中国民航网 记者王雪 通讯员袁腾飞）
本文刊载于《中国民航报》6月4日5版