12月初,重慶軌道交通15號線建設項目現場,數十座橋墩淩空百米、成一線分立於山間,橋墩頂部兩側挂著對稱的藍色“箱子”,遠看施工現場空無一人。但其實,施工所需的人、材、機都在這個“箱子”裏,這個“箱子”就是由中建三局三公司和中國建築先進技術研究院聯合研發的“自平衡智慧挂籃”。通過全套智慧控制系統,改變了傳統挂籃施工作業方式,施工過程減少了人工50%,提高了大跨橋梁智慧建造整體水準,成為“中國建造”基建領域的又一“神器”。
從空中造樓機到住宅造樓機,從橋梁造塔機到自平衡智慧挂籃,成立70年來,中建三局三公司始終致力科技創新,在機場站房、橋隧道路、石油化工等多個領域形成一項項關鍵裝備、關鍵技術,其中超百項達到國際領先和國際先進水準。
創新引領高品質發展,中建三局三公司目前提供從投資、金融、設計、建設、管理、運營全鏈條建築服務方案,2023年該公司合約額突破1000億元。
自主創新 科技當自強
中建三局三公司自成立之始,血脈中便流淌著創新的血液,其發展之路,也是科技自強之路。
1953年,在國家“一五”計劃建設的背景下,該公司前身建工部西南建管局四公司在重慶組建成立,此後在渝先後建成八大兵工廠、新中國西南地區第一座火力發電廠——507發電廠、世界影院建築結構紀念碑——山城寬銀幕電影院等一系列重要工程,在軍事、工業、民用等建築領域積累了深厚的建造技術與經驗。特別是山城寬銀幕電影院當時被譽為“建築結構紀念碑”,前面五拱後面三拱的“蛋殼形屋頂”全球領先,與全國同類型建築相比,造價最低、週期最短,僅用一年時間便建成,六根高達20米的紅色花崗岩圓柱和玻璃幕墻,當時也是全國電影院之最,深深鐫刻在幾代重慶人心間,成為永不磨滅的記憶。
1971年,隨著“三線建設”拉開大幕,該公司作為建設主力軍,從重慶千里調遷貴州水城(今六盤水),建設“大三線”電力、建材的重要供應基地——水城電廠和水城水泥廠。但由於工程地處深山,工程建設所必需的河砂需要從數百公里外的桂黔邊境運來,費時費力,成為阻礙“三線建設”重點工程施工的“攔路虎”。該公司建設者將眼光轉向了隨手可得的山砂,通過數百次試驗,攻克重重技術難題,成功實現了山砂對河砂的替代,在“三線建設”中得到廣泛運用,並於1978年獲評中建三局首個“全國科學大會獎”,這些用山砂混凝土建起的建築不少仍屹立至今。
當時全國超過100米的建築物和構築物寥寥可數,高達120米的水城電廠煙囪和雙曲塔施工,成為擺在建設者面前的又一難題。建設者開創內外井架滑模技術,一舉攻克建設難題,也為後來的陜西渭河電廠、華能南京電廠等工程建設提供了重要支撐。
時代在發展,科技在進步,改革開放催生了大量工程建設的需求,也引入了更多新的設計形式,建築的結構更複雜、功能更多樣,亟待新的建造技術支撐。上世紀80年代,在廈門富山國際展覽城的建設中,該公司僅用157天便完成了按國家定額需要450天的工期任務,創造了廈門特區建設史上罕見的“富山速度”,此後又在廈門市政府大樓等項目施工中,開創了國內大面積玻璃幕墻施工、高層建築預應力技術、將GPS技術應用於建築施工等一系列先河。上世紀90年代末,微型電子電腦在國內逐步開始推廣,在上海正大廣場項目施工中,該公司會同華中科技大學等開發“施工虛擬倣真技術”,利用電腦虛擬現實對施工全過程進行三維實時倣真,在國內率先將數字技術引入建築施工領域。
堅持自主創新,近年來,中建三局三公司在機場站房、橋隧道路、石油化工、超高層建設等領域形成了1000余項專利、工法,為不斷拓展建築的高度、跨度、深度提供解決方案,名片工程遍佈東西南北中,在華東建設世界跨度最大的輪輻式雙層索膜結構專業足球場——杭州國際體育中心,在西南建設458米重慶第一高樓——重慶陸海國際中心、西部(重慶)科學城先行示範區——重慶金鳳城市中心,在華南建設全球最大單體機場——廣州白雲機場T3航廈、全球罕見海島型機場——廈門翔安國際機場,在華北建設央視與河北省重點工程——央視涿州文化産業綜合項目,在華中建設世界最大跨度鋼桁梁斜拉懸索協作體系公鐵兩用大橋——荊州李埠長江公鐵大橋、中建集團首座主跨千米級長江特大橋——宜昌伍家崗長江大橋,累計攬獲魯班、國優獎58項。
智慧建造 立行業潮頭
數字化浪潮席捲建築行業,智慧建造成為中建三局三公司不斷攀登技術高峰的又一突破領域。
20年前,超高層建築建造普遍採用滑模、爬模、提模等施工技術,但隨著建築越來越高、結構越來越複雜,不僅要承受較大的垂直荷載,還要承受較大的水準荷載,傳統模架已經很難滿足施工的要求。
為破解這個難題,該公司參與自主研發並更新迭代的超高層建築智慧施工裝備整合平臺(簡稱“空中造樓機),先後應用江蘇第一高樓——蘇州國際金融中心、重慶第一高樓——陸海國際中心等多個超高層地標建築。“空中造樓機”的應用,實現了數百米高空的雲端工廠化建造,形成流水作業,最快三天可建一層樓,並且建築工人不用日曬雨淋,在平臺內各作業層接力完成鋼筋綁扎、模板支設、混凝土澆築和養護等,上千噸重的設備2個小時就能完成頂升一層。此後,三公司又將“空中造樓機”技術拓展到高層住宅建設,在全國首創“住宅造樓機”,大大提高高層住宅建造效率。
宜昌伍家崗長江大橋是高塔懸索橋,南北兩岸的主塔高達157米,具有漸變(底粗頂細)、傾角(兩根主柱向內傾斜2度)、施工受天氣影響大(大風、降雨影響大)、安全控制難度大等特點。
在大橋建設過程中,中建三局三公司聯合中國建築先進技術研究院全球首創“整體自適應智慧頂升橋塔平臺”(簡稱“造塔機”),其工作原理是受到空中造樓機的啟發,實現多作業層高效協同施工,工作效率提高30%以上,在百米高空如履平地。相對傳統液壓爬模技術,造塔機施工效率提高30%以上。空中造樓機、住宅造樓機、造塔機接連亮相2022年、2023年中國國際智博會,其中住宅造樓機入選住建部發佈的《智慧建造新技術新産品創新服務典型案例》。
空調風管走向與主體結構“相撞”、給排水系統在個別部位受到阻擋、鋼結構與混凝土結構標高交疊……電腦上便會立即“亮起紅燈”,廣州白雲國際機場項目的技術人員即刻對相關節點圖紙進行優化。BIM(建築資訊模型)技術的運用,實現了工程建設“預施工”的電子模擬,一模統籌、一模到底,告別土建、鋼構、安裝、裝飾等專業各自按圖施工、過程調整的傳統建築邏輯,讓每一個構件、每一道工序都清晰可見。以數字化為引擎,讓數據驅動生産、驅動裝備為智慧建造提供全方位動力,中建三局三公司成立了BIM中心,將這一技術全面應用於工程建設,在多個重點項目共配備500余人的專業BIM團隊。
在廣州白雲國際機場、廈門翔安國際機場項目施工現場,一系列智慧革命正在發生:機器人變“工友”,自動放線、砌築、焊接、噴塗等工序樣樣在行。以抹灰機器人為例,它身高1.8米,與成人身高無異,將灰漿裝進“肚子”,伸“手”即可將灰沙一抹到頂,效率可達人工的8-10倍……建築業是我國的支柱産業,但長期以來存在能源與資源消耗大、勞動力日益短缺、科技水準不高等問題,該公司正通過不斷探索智慧建造新技術、新裝備、新模式,推動解決行業問題,引領行業不斷發展。
中建三局三公司與中建阿爾及利亞公司聯合承建的阿爾及利亞大清真寺,被譽為阿國“千年工程”,其宣禮塔高265米,是世界最高的宣禮塔。工程位於歐亞板塊和非洲板塊結合帶,屬地震多發區域,項目創新採用倒擺鐘式抗震支座和黏滯阻尼器組成的大平面隔震體系,可抵抗8級地震,保證建築結構安全,創新提出“筒體+耗能支撐”抗震體系,解決高震區大高寬比超高層宣禮塔抗震難題。中國智慧建造科技正在全球範圍擦亮“中國建造”品牌。
綠色建造 為“雙碳”助力
綠色建造理念的深入貫徹,讓建設不再是破壞生態,還有退沙還林,與自然和諧共生。
襄陽市魚梁洲曾是一片寸草不生的荒洲,中建三局三公司與華中農業大學組建聯合研發團隊,通過優化酸性雜質土壤結構、改造地形水系,改良了135萬平方米土壤(相當於2個故宮的面積),栽種了100萬平方米的植被,將其變為一片鳥語花香的綠洲。
在雄安新區首個大型綜合性公園——雄安悅容公園,在聯合國人居署中國改善城市公共空間示範項目——武漢東湖綠道等,三公司自主研發了一系列綠色技術,讓人們在大自然中樂享詩意棲居。
在宜昌伍家崗長江大橋建設中,項目團隊採用一跨過江方案,全力保護長江水質及珍稀生物多樣性;大橋隧道錨的施工,創新“微爆破”工藝,對山體作“微創手術”,依靠人工和小型機械精密操作,爆破振動速度精準控制在2cm/s以內,避免傳統爆破方式的“大傷大補”,最大限度保護周邊岩體的完整性;基本不擾動原有生態環境的情況下,原地“長”出一座橋。
該公司還在大型公建、新能源廠房、光伏發電等領域數百個項目,全面引入綠色建造理念,武漢中建·光谷之星等項目獲中國綠色建築“三星級綠色建築標識”和LEED金級認證,重慶亞歐汽車零部件廠新建項目作為全國首家零碳排放的汽車零部件製造基地,每年節約用電量1158.5萬度……
科技是第一生産力,創新是第一動力。如今,“中國建造”正沿著“一帶一路”加速走向全球,迎來70歲生日的中建三局三公司正奮楫篤行,傳承創新基因、推動技術變革,提供最卓越的建造解決方案,為中國建造代言。
(通訊員:鐘三三)