在北京东六环改造施工现场
超大直径盾构机“运河号”正不断掘进
科学拼装手段使管片错台保持在3毫米以内
吊车将预制墩柱通过精准对位
缓慢套入预留承台钢筋内进行预拼装
在廊坊临空经济区
塔吊平稳地移动着长臂
一块预制路面板被“递”到指定位置
在工人们的配合下安装到位……
是装配式建筑发展的生动实践
京津冀装配式产业基地
不同于传统施工通常采用现场浇筑的方式,中交一公局九公司通过打造多个创新型绿色智能制造综合性产业基地,把施工现场浇筑作业转移到工厂,预制完成盾构管片、路面板、承台等“零部件”,再将“零部件”运输至施工现场集中组装,较传统作业工效更高、工程质量更好,且保障了施工安全,降低了资源消耗。
工厂化“智造”,科技铸品质
管片堆场
“拌合站,开始下料!”“拌合站收到!”生产线负责人马正浪放下对讲机,一边控制摇杆和按钮,一边盯着屏幕。这是一公局集团投资建设的京津冀装配式产业基地预制管片生产线操控中心的生产景象,管片流水生产、混凝土转运、浇筑等工序指令都是从这里发出的。
京津冀装配式产业基地总占地面积317亩,分3期实施,一期作为市政基础设施预制构件区域,预留二三期作为公路、建筑装配式预制构件区域。目前一期为创新型绿色环保综合性产业基地,更是生产超大直径盾构预制管片的“智造”工厂。
“我们采用了C60钢筋混凝土,管片抗渗等级为P12,设计使用年限达100年。”马正浪表示,为保证管片质量,基地广泛采用自动化设备替代密集型高强度体力劳动。
管片蓄水池、水养池
据了解,管片自动化流水线生产工艺共设置脱模工位、模具清理工位、涂油工位、钢筋笼入模工位、预埋件安装工位、检查工位、布料工位、抹面工位以及静养工位等9大流水工位。流水节拍设计15至20分钟,每天正常运转20小时,可日产60至80块管片。
最后一道静养工序完成后,管片会送入蒸养窑。在累计8小时的蒸养时间内,管片需要经历升温、恒温和降温三个阶段。“别看只是一个小小的蒸养环节,它却决定着管片的成败。”基地负责人肖克霖表示,“如果温度过高,温度应力超过混凝土拉应力时,就会导致管片开裂;如果温度过低,强度上升缓慢,不能及时达到脱模强度就会影响管片生产进度。”为此,产业基地技术研发团队与北京交通大学开展了产学研合作,共同开展盾构管片温度动态变化与智能控制综合技术研究,基于无线测温技术,掌握预制管片混凝土内部的温度变化规律,从而控制蒸养温度、脱模温度及水养温度,避免因温差过大造成混凝土内部质量缺陷,不仅利于控制混凝土内部质量,还使模具周转速度提升2倍。
管片流水线数控中心
此外,基地还研发了管片钢筋笼数控流水线工艺,通过测距系统、位置传感系统、机械限位系统以及光纤信息远传系统,实现流水线定位功能,平均16分钟即可生产一个钢筋笼。箍筋自动焊接机器人能够实现标准化作业下的零废品率;运用收面抹面一体设备,解决了管片外弧面质量不易控制、劳动强度大、生产效率低等传统难题;采用智能蒸养控制技术进行管片蒸养,精准控制温湿梯度,有效避免混凝土裂纹产生……采用一系列自主研发的智能化工艺,可以提高产能150%,节约人工成本50%,节约生产空间55%,提高加工精度200%,节约蒸汽用量30%。不仅降低了人工劳动强度,提高了工效,还使施工质量更有保证,推动了高质量发展。
截至目前,产业基地已授权实用新型专利9项、软著5项,受理发明专利4项;参与中国科技产业化促进会发布《装配式混凝土建筑预制构件设计深度规程》标准的编制;荣获省部级优秀QC成果4项;荣获全国市政工程建设优秀质量管理小组;获得2021年度“中国交建优质混凝土奖”。
信息化管理,一“脑”控全局
智脑中心
如何全面精细地对生产全过程进行把关?如何节省劳动力并提升管理效率?京津冀装配式产业基地的“智脑中心”给出了答案。
走进“智脑中心”,中央大屏吸引了大家的注意,产业基地内人、机、料等所有生产要素的全部信息都在这里详细呈现。“大屏涵盖40万条数据,数据每10秒更新一次,24小时全程在线,及时准确指导预制混凝土智能生产。”产业基地负责人肖克霖介绍。
大屏体现的是京津冀装配式产业基地自主研发的智造信息管理系统,该系统与智能制造相适应,集生产数据收集与分析、信息反馈与发布以及产品展示与互动等多功能为一体,它可以一“脑”控全局,实现智能计划排产、智能生产过程协同、智能设备互联互通、智能生产资源管控、智能质量过程控制、智能大数据分析与决策等操作。
“我们从管理需求入手,紧盯与成本、质量、进度有关的环节,克服了数据流大、动态情况难掌握、工作量不确定等问题,梳理出300余个管理节点。”肖克霖表示,开发团队对管理节点逐个反复推敲、不断调整优化,使管理流程契合于实际生产,实现了固定式产业基地和移动式生产单元协同管理。
智能生产车间外景
“现在,我从数字化管理平台上就能查看实时生产数据,记录数据时只需一台手持机,像做填空题一样填写,拍照后自动上传平台汇总,不仅效率倍增,还节省了不少内业工作。”质量验收员冯帅说。
同时,车间生产的每一片管片都通过RFID物联网加二维码的信息化技术,拥有唯一“身份证”。通过PDA采集、确认、输出模具及产品各工序的生产信息,对管片生产全过程自动跟踪,精准记录管片生产环节的技术参数,实现整个生产过程智能化管理,做到过程追溯可视化,保障数据可靠性。
此外,管理平台还实现了生产工人标准化管理。在基地入口处设置人脸测温考勤机,利用人脸识别、红外测温与人员身份信息卡相结合的方式进行考勤和进出厂管理;依托“智脑中心”,通过线上考勤、积分管理、人员档案管理、技术交底、考核等功能,形成工人和班组考核的数据支撑,对产业工人进行管理,培养符合基地需求和时代需要的产业工人。
“‘智脑中心’突破了传统的项目运营与管理方式,充分体现了智能化运营、精细化管理的理念,未来,它还将随着实际生产过程的需求变化不断完善。”肖克霖信心满满地说。
生态化加持,环保添颜值
中交建筑科技产业园
“以前觉得做好工程绿化就是做好环保,通过接触装配式建筑我才知道,从源头把控材料的运用、施工过程中注意环境的保护等环节都属于这个范畴。”中交建筑科技产业园负责人陈碧海表示。
一公局集团参与建设的中交建筑科技产业园位于山东省临沂市,一期占地280余亩,拟建8条生产线及技术研发中心、试验检测中心、产业工人培训中心等,主要生产墙板类、高效楼盖体系、高性能混凝土等装配式预制构件产品。
在产业园的碎石场中,机械设备正“嗡嗡”作响,现场井然有序,没有一滴污水流入周边的河流。据介绍,为保证周边水源不受污染,碎石场在生产过程中采用全水洗工艺,避免了粉尘污染,而水洗所产生的废水经过污水循环处理系统的处理后,可再次循环利用,污泥则成为绿化土,真正实现了“零污水”。
“我们生产的透水砖具有极佳的透水性,能够很好地满足海绵城市建设需求,减少城市内涝现象;我们生产的仿石类产品具有极高仿真性,不但建设成本低,而且也很美观,还能实现和谐美学与技术的完美结合,赋予城市更多的自然性和美观性……”陈碧海介绍。
预应力预制盖梁
在山东省临沂市沂河路快速化改造工程(西段)施工现场,一块钢筋混凝土制作的“庞然大物”在起重机械的吊装下,严丝合缝地嵌入钢筋预埋件中。这块“庞然大物”名叫“预应力预制盖梁”,重量高达280吨,创华东地区之最。它的生产制造者,正是中交建筑科技产业园。作为山东省第二座、临沂市首座采用全装配工艺的高架桥,该工程涉及的装配式预制构件全部由中交建筑科技产业园负责生产。
“扬尘、污水、噪音减少了,我们干活的时候也轻松了很多!”在沂河路快速化改造工程现场工作的李师傅高兴地说。以前,他在传统工地搅拌了几十年的混凝土,自从来到这个工地后,感到新鲜又兴奋,“我们只要将工厂统一生产好的预制构件成品运输到现场,按施工图进行‘拼装’,桥就搭好了!”
此外,产业园生产的高品质市政砌块系列构件,完全匹配建设海绵城市的新型环保产品要求。其中,新型排水路缘石兼具路沿石与路边排水两项功能,施工一步到位,侧壁泄水孔设计,可有效提高路面排水效率,让路面排水更畅通,减少路面积水,全路段分散式排水,有效减少城市内涝。生产的绿色生态混凝土制品对尾矿废料、粉煤灰、建筑垃圾等进行二次利用,具有良好的吸声、降噪、吸尘作用,既能减轻环境负荷又可美化环境,是真正的绿色环保产品。能源利用方面,白天以光伏发电为主,夜间充分利用用电低谷期富裕电量,实现了较高的可再生能源利用率。
雄安装配式产业基地
环保之光不仅绽放于中交建筑科技产业园,还在未来之城雄安的建设中施展拳脚。在装配式集成房屋设计中应用被动式超低能耗技术,真正实现建筑的低污染、低成本、低能耗;装配式路面板作为新型装配式道路解决方案,采用工厂化预制现场安装的施工工艺,施工速度快、质量高、绿色环保……截至目前,由雄安大型市政预制构件产业基地生产的组合排管、电缆沟、排水沟、检查井等市政工业化产品已陆续销往中铁、中建等相关企业,持续为雄安新区建设贡献力量。
在建设低碳城市和实现“碳达峰”“碳中和”的大背景下,中交一公局九公司大力发展装配式建筑产业,也将进一步推动未来交通基础设施建设由建造向“智造”迈进。接下来,公司将进一步丰富装配式建筑产品种类,推动产业结构调整升级,围绕“做好产品、做大规模、做出特色、做强品牌”主线,在全产品提供、大市场融入、多要素整合中,进一步实现产业落地,努力打通“策、研、产、销、服”一体融合模式,加快“服务商”进程,助力打造现代化建筑产业格局。
来 源 | 中国交建微信公众号 今日头条号 九公司
供 稿 | 王咪咪
责 编 | 尹沁宇 刘琳