穿山入海巅峰“智造” 中建领跑基础设施科技创新

2017-12-26 141 0

  你见过半明半暗的车站吗?你进过的最深的地铁隧道长什么样?在徐州的这个地铁站,你将“大饱眼福”。
  中国建筑工程总公司(简称“中国建筑”)基础设施科技创新示范工程——徐州市城市轨道交通1号线一期工程彭城广场站攻克了全国罕见的技术难题,成为中国第一座集“明-暗-盖挖”为一体的大型地铁换乘车站、中国第一座隧道群和坑中坑空间立体交错的半明半暗车站,技术难度在同类型工程中属于“全国罕见”。
   中国建筑2017年基础设施科技创新示范工程启动暨中国建筑管廊创新技术发布会。
  近日,中国建筑在徐州举办中国建筑2017年基础设施科技创新示范工程启动暨中国建筑管廊创新技术发布会,深入贯彻落实了基础设施科技创新专项行动计划,启动了2017年中国建筑10项基础设施科技创新示范工程,发布了中国建筑城市综合管廊创新技术。
  徐州市市委常委、常务副市长王安顺,中国建筑股份有限公司总工程师毛志兵,中国建筑股份有限公司总经理助理、基础设施事业部总经理张翌,中国工程院院士杨秀敏、王景全、肖绪文、陈湘生等参加会议。院士、专家们参观了中国建筑基础设施科技创新示范工程——徐州市城市轨道交通1号线一期工程彭城广场站,为中国建筑攻克全国罕见的技术难题点赞。
  近年来,中国建筑加快转型升级步伐,大力开展产业结构调整,投资建造了一大批关系国计民生的大型基础设施工程。随着国家基础设施投资建设快速发展,在“京津冀协同发展”“长江经济带”“一带一路”战略的强力引领下,中国建筑基础设施得到了跨越发展,业务覆盖高速铁路、轨道交通、高速公路、隧道桥梁、机场站房、能源核电、市政管网、水工港务等几乎全部基础建设领域,承接的高难度、大体量基础设施项目越来越多。
  为了更好地支撑中国建筑基础设施业务的迅猛发展,2017年中国建筑启动了基础设施科技攻关与创新专项行动计划,要以国家发展战略与寻求公司差异化竞争优势为导向,以创新能力提升、重点领域技术突破和加快科技成果转化为重点,通过逐步完善基础设施业务科技管理体系,持续加大基础设施领域科研投入,构建并完善企业基础设施标准体系,进一步发挥基础设施科技示范工程的引领示范作用,不断提升基础设施工程的科技创新能力,实现基础设施工程“绿色化、智能化、工业化”建造。
  针对基础设施的研发方向和工程特点,今年中国建筑新增加了10项基础设施领域科技创新示范工程。这些示范工程覆盖面广、代表性强、示范推广性好,在示范工程的实施上,一方面,强化研发立项与工程结合,对工程履约提供支撑,另一方面,在保证工程安全质量基础上,以形成在中国建筑范围内可广泛应用的技术储备为目的,将研发与示范全面结合,实现研、用密切互动。这些科技示范工程将从超前技术储备、关键技术突破、成套技术总结三个层面承担基础设施领域的重要研发创新任务,全面提升基础设施科技创新能力。
  轨道交通:攻克全国罕见的技术难题
  在不少人的印象中,轨道交通施工画面还停留在推土机、挖掘机轰隆作响的情景中,而今天,像徐州城市轨道交通1号线一期彭城广场站这样高难度的工程,都可以通过智慧建造平台来进行整体控制,效率和精确度都得到了极大提升。
  中国建筑的建设团队深化应用BIM城市轨道交通智慧建造平台,采用移动互联网、云平台的快速传输技术,建立了施工信息与监测数据的信息融合及反馈机制,可以对工程建设安全管理进行智慧化的预测和判断,进而实现对施工全过程的智能化建造。
  城市轨道交通项目中知名的“硬骨头”,还有重庆轨道交通9号线一期PPP(政府和社会资本合作模式)项目,是中国目前启动最早、没有成熟经验可以借鉴的城市轨道交通PPP项目,也是中国建筑承接的专业最全、体量最大的城市轨道交通项目。中国建筑的建设团队研发了BIM智慧建造技术、地铁绿色建造技术以及国内首座叠合装配式地铁车站关键技术,建造国内第一个叠合装配式地铁车站,实现了地铁工程的绿色建造和智慧建造。
  还有阜康市至天山天池地方铁路线工程,这是中国首条跨座式单轨旅游线,中国建筑研发了中低速轨道交通桥梁工业化建造技术,针对跨座式单轨交通的车站和高架桥跨结构,形成车站建筑、轨道梁、桥墩等构件预制、吊装成套施工技术和经验总结,掌握国内前沿先进的跨座式单轨交通施工经验和技术,为后续轨道交通项目的顺利推进提供技术支持。
  道路桥梁:解决跨长江千米级跨径悬索桥建造难题
  宜昌市伍家岗长江大桥主跨1160米,是中国建筑承建的首座跨长江千米级跨径悬索桥,跨越长江中华鲟保护区和城市交通要道。
  这座大桥的建造设计过程充满了温暖,大桥所在的区域为长江中华鲟自然保护区缓冲区,也是江豚、胭脂鱼活动密集区,施工人员为了保护它们,煞费苦心。经过多次修改方案,大桥主桥扩展跨度,采用主跨1160米悬索桥一跨过江方案,不在水中建桥墩,这样既使中华鲟洄游不受影响,也保证了长江航道不断航,有效保护周边环境及长江珍稀生物多样性。
像这样人性化的设计,在中国建筑工程师的图纸上,还有很多。
  比如,将房建领域的科技成果嫁接到桥梁领域,研究应用桥塔快速施工平台和新型桥塔施工平台,通过双模板体系、整体性框架体系、支承系统改变与优化桥梁行业塔柱施工技术,提高工程建设效率,从而建立完善了桥梁施工的标准化体系。
  比如,中国建筑第一个高速公路改扩建项目——滨莱高速公路改扩建工程,中国建筑在施工期交通组织管理方面突破性地提出施工收益与运营双控的交通组织设计,以智能化、信息化、集成化的管控理念,创造性地设计了施工安全智能化安全监测与预警系统,针对改扩建设计的新旧路桥沉降问题,提出新旧桥梁、路基沉降控制关键技术,系统地对隧道原位改扩建涉及的支护、爆破振动进行研究,储备同类工程建设技术成果,成功地推动了后续市场的拓展。
  隧道:攻克超长超复杂隧道建造难题
  中国隧道有多牛?从高原到溶洞,从江底到海底,条条“长龙”钻山入洞,是中国隧道建设水平跨入世界前列的无字丰碑。
  重庆红岩村桥隧PPP项目隧道全长11.262公里,立交桥总长度3.008公里,线路穿越6条既有隧道(2条铁路、4条轨交线)、下穿2000余栋建筑和5个军事管理区,工程涵盖了隧道洞群、高陡边坡、大型深基坑、立交桥等,工序复杂、安全风险高,施工组织管理难度极大。中国建筑结合三维地质建模技术与BIM技术的安全智能化监测信息平台,对隧道群及周边环境进行动态可视化反馈与预测,终于成功实现了信息化施工。
  隧道“长龙”穿山入洞,团队探索出破解特殊地层的“高招”。“高招”之一就是贵州正安至习水高速公路开发的监测信息平台,平台对隧道群及周边环境进行动态可视化反馈与预测,针对可溶性灰岩等特殊地层,围绕煤系地层、采空区、高地应力等进行了反复试验。通过开展组合作用下围岩三轴压缩试验,获得围岩应力应变规律,建立围岩本构模型;揭示隧道施工过程中围岩变形机制及煤、瓦斯突出机理;基于隧道现有支护技术,提出揭煤段联合支护方法并对具体支护参数进行优化;基于层次分析法建立煤、瓦斯突出预警系统;对现有瓦斯抽排方法及关键技术指标进行系统设计和优化,提高瓦斯抽排效率;明确新型气密性、耐腐蚀混凝土配合比及外加剂类型。值得欣慰的是,瓦斯隧道作用机理及瓦斯预警及抽排、瓦斯隧道施工成套技术也成为中国建筑首次系统集成化成果。
  隧道“长龙”穿山入洞,团队探索出应对施工风险的“高招”。云南华坪至丽江高速公路营盘山隧道工程地处滇藏高原,左线长11272米,右线长11310米,最大埋深约为877米,是中国建筑的第一长隧道,地形、地质、环境条件复杂,存在发生岩爆、大变形、突水突泥等重大施工风险。中国建筑自主研发新型传感技术,与人工智能相结合,研发隧道等地下工程施工安全风险智慧感控技术与平台,准确诊断评估隧道安全风险,成功实现了安全、高效施工,实现了“隧通天下”的梦想!
  核电站:让“中国智造”走向世界
  从1987年建设我国大陆第一座大型商用核电基地——广东大亚湾核电站开始,中国建筑先后参与了全国纬度最高的核电站——辽宁红沿河核电站,目前世界上单机容量最大的核电机组、中国建筑首个核岛工程——广东台山核电站,中俄两国迄今最大的技术经济合作项目——江苏田湾核电站等一系列核电工程,从全国在建核电机组装机容量来看,中国建筑参与建设了其中的二分之一。
  2010年中国建筑取得国家核安全局颁发的《民用核安全设备安装许可证》,成为我国核系统外部唯一获得这一核电站核心区域“通行证”的土建施工企业,并在多个施工领域取得70多项国家专利,其中,10余项科技成果获得国际领先和国际先进水平,8项科技成果获得国内领先水平,填补了我国核电站土建施工的诸多技术空白。目前,中国建筑已成为我国核系统外唯一一家独立承建核岛土建工程的建筑企业、核系统外唯一一家“常规岛-核岛土建施工一体化”的建筑企业,同时,具备CPR、EPR、VVER-1000/428、AP1000、HPR1000(华龙一号)等多种核电技术路线的施工管理能力,成为与我国核电事业共同成长的一支核电建设主力军。
  目前在建的防城港国际示范堆台安全风险智慧感控技术的核电厂3、4号机组,采用具有我国自主知识产权的三代核电技术,包含两台百万千瓦级的华龙一号压水堆型核电站,安全指标和技术性能达到了国际三代核电技术的先进水平,具有完整自主知识产权,是中国广核集团首堆示范工程,也将作为英国布拉德韦尔B核电项目的参考电站,是我国核电“走出去”的主打品牌。中国建筑对英国布拉德韦尔B核安全壳钢衬里的施工工艺和安装技术、超大型环形不锈钢衬里水池薄板焊接技术和安装技术、BIM智慧核岛建造技术等进行攻关研发,实现防城港“华龙一号”核电项目示范施工,形成具有自有知识产权的新一代核电成套施工技术。
  城市综合管廊:引领行业标准和技术发展
  中国建筑主、参编了近10项国家和行业管廊标准,同时主编了北京、湖北、陕西、宁夏等多个地方管廊标准,这些标准包括综合管廊设计、施工、验收等工程建设全过程,展现了中国建筑在国内城市综合管廊领域的综合实力。
  同时,投入600万元开展《城市综合管廊综合技术研究与应用》课题研究,对综合管廊的投融资、规划设计、施工、运营管理等关键技术进行研究,力求实现综合管廊的绿色建造。2017年中国建筑10项城市综合管廊施工创新技术经过专家审定,汇集整理成《中国建筑城市综合管廊施工创新技术汇编》,实现了综合管廊的智慧建造。
  通过科技创新的不断推动,截至目前,中国建筑承接了中国单个规模最大项目——西安综合管廊PPP项目、中国最大规模的装配式综合管廊项目——四川绵阳科技城集中发展区核心区综合管廊及市政道路建设工程PPP项目、最早完成PPP招标的六盘水综合管廊项目、全部采用盾构施工的沈阳南运河段管廊项目、大规模采用滑移体系施工的西宁综合管廊项目等一大批具有较大影响的综合管廊项目,在建的综合管廊达1600公里,充分体现了中国建筑在城市综合管廊领域的技术优势和综合实力。
  习近平总书记在十九大报告中指出,“加强水利、铁路、公路、水运、航空、管道、电网、信息、物流等基础设施网络建设。”“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。”
  面对这张基础建设领域的成绩单,有不少网友说“逆天的中国建筑!”“最不缺的就是世界纪录!”技术日新月异、征服各种世界级的复杂地质条件背后,是持续的创新。在中建人看来,没有创新就没有可持续发展,没有创新就不可能全球领先。站在这个新的起点,中建人又有了新的期待。未来,中国建筑将以党的十九大精神为引领,立足基础设施领域科技创新,以国家发展战略与寻求公司差异化竞争优势为导向,以创新能力和装备水平提升、重点领域技术突破和加快科技成果转化为重点,提升中国建筑整体基础设施科技创新水平和能力,以创新驱动打造最具国际竞争力的投资建设集团!

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