近年来,在数字技术驱动的新浪潮下,推动建筑行业数字化转型成为全行业的普遍共识。中国二十冶集团有限公司紧跟国家发展战略,致力推进传统建筑业转型升级,围绕数字建造,助力数字中国、智造强国建设,走出了一条智能建造引领“中国建造”发展的高质量转型之路。
中国二十冶承建的嘉兴快速路环线工程(三期一阶段)施工3标项目,地处嘉兴市区沿中环北路,主线长约1.7公里,地面辅道长约2.2公里,是嘉兴一体化交通体系的枢纽、关键节点。随着长三角一体化等国家战略深入推进,嘉兴这座国家级历史文化名城正致力于建成国内一流、国际领先的数字化城市,在这一历史机遇下,嘉兴快速路环线工程应运而生。作为嘉兴首条高架快速路工程,环线三期一阶段工程3标项目在建设和运营过程中注入“数字基因”,项目团队以先进技术赋能产业,对数字化车间生产线、智慧工地建设、数字平台应用等进行了详细策划,实现工程智慧化、信息化、精细化管理,用“智慧大脑”联通城市发展脉络,为建设美好城市添砖加瓦。
数字化车间激发生产智造新动能
在嘉兴快速路项目智能化钢筋加工车间,一条基于数控设备和机器人的智能自动化生产线正有条不紊地运行着。焊接、智能下料、钢筋弯曲、剪切、自动定位……这条智能生产线以实现钢筋制造自动化、数字化和智能化为目标,有效保障了钢筋的生产供应。
由于工程整体焊接工作量极大,中国二十冶项目团队在策划阶段大胆提出建造智能化加工厂的构想。经过多次专题研讨、反复考察和论证,最终推进智能化加工厂的落地:使用数控钢筋骨架片焊接机器人,1台机器人相当于2个工人,焊接速度快,焊缝饱满、质量高;为提升桩基工程的施工效率,配备了数控钢筋笼滚焊机,在机械化作业下产品质量在监理方基本实现“免检”;引进行业内先进的数控钢筋锯切套丝打磨生产线,智能化操作、模块化输入,有效提高钢筋下料长度的精度及质量;以数控液压钢筋剪切生产线自行完成钢筋的上料、剪切、下料等动作,可一次设定4种剪切长度,解决了钢筋定位精度不高、工人劳动强度大、剪切钢筋加工周期长、成本高等问题。
实践证明,“向科技要效益,向创新要产出”的路子走对了。这些设备的投入应用切实提升了钢筋加工效率,相较一般建筑工程的钢筋损耗率大为降低,预计为项目节约成本30万元,并且实现了半自动化生产,更为推进智能建造提供了一套可复制、柔性的生产线,在质量控制、现场履约、安全文明施工、经济社会效益等多方面优势显著。
数字平台赋予项目管理智慧“大脑”
以中国二十冶工程管控平台为支撑,嘉兴快速路项目积极践行“一切工作到项目、一切业务上平台”工作方针,建立了从决策到管理再到执行的闭环工作流程。“平台业务流程涵盖了工程管控各个方面,改变了传统建筑施工现场参建各方现场管理的交互、工作方式和管理模式,实现了工程管理可视化、智能化,能更科学有效地把控、监督现场施工”,嘉兴项目部经理李慧杰说。
高新技术为平台插上“智慧”翅膀,让项目管理更便捷。以BIM模型为载体,嘉兴项目建设过程实现全流程“数字化”。建设者不仅能通过三维的BIM模型了解建筑结构,还能随时随地通过手机端查看工地情况,施工过程进度、质量、安全、技术、工程资料、人员管理都能在工程管控平台上直观展示。
当前,嘉兴快速路项目下部结构施工接近完成,正处于梁板安装阶段,从BIM模型转向应用,已实现了盖梁施工可视化,通过BIM动画模型,项目团队对盖梁施工时波纹管预埋难、定位难、钢筋密集等难点提前策划,对盖梁高空作业的生命绳设置、临边防坠落设施的方案进行可视化交底,以“数字大脑”统领智慧建造,实现人、财、物的管理融合。
智慧工地助力工程提质增效
由于项目地处嘉兴市区主干道,涉及军用光缆、高压线、燃气、压力管道、污水排水主干线等拆迁问题,施工期间需保持河道及道路通行安全,建设过程中存在一定挑战。为此,该项目团队探索创建智慧工地,走出了一条“以科技防风险、向智慧要效率”的实践之路。
在嘉兴快速路三期一标段施工3标,每当有大型货车进入钢筋加工场,过磅后的称重数据会实时传输到项目管理平台,这是项目启用的“智慧神器”智能地磅的基本操作。与传统过磅系统相比,智能地磅集车牌自动识别、称重图像、即时抓拍等功能于一身,可自动采集精准数据、自动计算材料超差、自动生成材料账,智能监控作弊行为,具备超载显示与报警保护功能,实现物资全方位精细管理,“启用智能地磅设备后,车辆平均进场时间由原来的15分钟压缩至3分钟,大大提高了工作效率。”项目部物资负责人王成立说。
在预制梁区,中国二十冶项目团队将新技术与生产深度融合,这里的每一张梁板都拥有了专属二维码“身份证”。箱梁从生产、浇筑、张拉及存梁、运输、吊装等环节信息共享,各部门工作人员可以通过工程管控平台追溯梁板的生产全过程,通过手机端进行动态监控、信息管理,提高了生产过程的可控性,同时有效促进了项目科研攻关和质量管理提升。今年,项目团队“提高预制小箱梁/T梁外观一次验收合格率”QC领导小组成果先后荣获“中国建筑业协会全国QC竞赛二等奖”和“全国冶金建设行业QC成果一等奖”,为市政道路工程建设领域积累了数字建造的宝贵经验。
BIM技术赋能数字建造新未来
项目团队应用BIM技术,从三维审图、方案模拟、可视化交底、模板检核、工程量检核、构件跟踪等各个方面进行辅助,及时发现图纸、施工组织、方案等方面存在的问题与不足,并反馈给设计人员进行优化,减少了施工过程中的设计变更、返工等现象,有效地提高了各方的协作能力,使沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
预制梁板造型复杂,计算模板工程量耗时较长,也容易数据不准,项目团队利用BIM模型的可视化及可出图性,能快速准确地提取小箱梁、T梁等复杂构件的表面积,给经营系统人员提供准确的模板工程量数据,便于决策;BIM模型还可进行T梁设计工程量复核,分析施工中可能导致35米 T梁混凝土浇筑超方的因素,确定混凝土容重指标偏差是主要原因,提出混凝土车检测容重这一解决方案;通过BIM技术对小箱梁及盖梁等构件进行状态跟踪,及时调整施工部署,规避了箱梁预制与现场盖梁施工进度不匹配影响整体施工的问题。
此外,中国二十冶项目团队一直积极开展科技创新工作,致力于以科研带动生产,实现整体创效。目前已完成中冶建筑业新技术应用示范工程立项,在研课题三项,涵盖城市通航河道大桥改造利用施工技术、通航桥梁下大直径超长桥桩施工技术研究与应用超高性能混凝土在城市高架桥梁中的应用与研究。围绕研发项目的专利申请也在进行中,计划申请专利8项,技术交底书已撰写完成4项,编写《跨既有地面桥水中高架桥桩基施工工法》一项。
“嘉兴快速路环线三期工程建成后,将成为嘉兴市公共交通的一条‘大动脉’,构建起嘉兴城市发展的‘骨架’。”项目部经理李慧杰介绍,环线一二期工程通车两年以来,日均车流量已突破11万辆次,为市民畅通出行带来极大便利,因此环线三期一阶段工程3标项目自开工便备受关注。百业勃兴,交通先行。作为嘉兴城市北部规划各区域组团间中长距离快速交通的联系通道,嘉兴快速路环线对于加快推进北部区域转型升级、跨越发展具有重要意义。当前,环线三期一阶段工程3标项目“长龙”初显,四季度正掀起“大干交通、干大交通”热潮,长征桥梁板大面积架设中,工程建设多次突破关键性节点,城市交通骨架向四面不断延伸。
(通讯员 董文文)