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BIM与装配式|中铁十六局抢占智能装配式建筑制高点综述

五月中原,春和景明,绿意盎然。

在郑州航空港区中原装配式建筑有限公司高大敞亮的厂房里,一片片蒸养后的地铁管片冒着缕缕蒸气,从生产线上鱼贯而出……

在郑州四环线马寨制梁场,形态各异、尺寸不一的公路节段梁源源不断地通过拖车运往工地……

在许昌郑许市域铁路工程制梁场,色泽均一的铁路节段梁静静地堆放在巨大的存梁区,桔红色的提梁车来回走动,在工人的指挥下,将一榀榀节段梁轻轻提起再稳稳落在拖车上……

在一派大干景象的郑许市域铁路施工现场,高大的架桥机横跨在桥墩之上,将一榀榀节段梁逐一提至桥墩之间进行空中智能拼接……

在充满生机的春天,中铁十六局正在中原大地激昂唱响抢占智能装配式建筑制高点的奋进之歌,并在大河上下久久回荡……

顺势而为 抢占先机

抢占智能装配式建筑制高点的提出,源于中铁十六局党委书记、董事长孔令键,总经理程红彬等领导班子成员对建筑市场发展趋势的审慎观察和深度思考。

装配式建筑是指建筑物的部分或全部构件在工厂生产加工后,运输到施工现场通过一定的技术手段进行连接拼装而成的建筑,具有设计标准化、构件生产工厂化、施工装配化以及管理信息化的特征,有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平。

2016年国家出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,明确提出力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑面积比例达到30%。2017年我国装配式建筑面积约1.5亿平方米,装配式建筑行业总产值超过5332亿元。

由此可以预见,在未来的几十年中,装配式建筑作为贯彻绿色发展理念的重要载体之一,将面临持续发展的大好机遇。

大者思远,能者任钜。“作为央企,我们必须做政府购买公共服务的优质提供者,做政府与经济社会发展所急的责任担当者,做区域经济发展的深度参与者,做国家战略的卓越实践者。”中铁十六局领导班子超前谋划、大力推动,引领中铁十六局在装配式建筑新兴市场不断走深走实,展现出中铁十六局的责任担当和独特智慧——

从2009年建成虎门管片厂,到2013年4月成立徐州新通预制构件制造有限公司,从2014年2月成立常州中铁蓝焰构件有限公司,再到2015年建成豫机管片厂……中铁十六局积累了丰富的管片生产经验,并创造了良好的品牌效应。

从2002年在中国铁建第一家进行管片拼装,到2016年在长春地铁建设街站创造一天拼装26块构件的全国拼装最快记录,从郑州四环线完成曲线半径最小的节段梁拼装,到郑许市域铁路大规模智能化拼装节段梁,再到无锡即将施工的装配式住宅楼……中铁十六局在装配式建筑拼装领域蹄疾步稳、一路领先。

从标准最高、质量最好、进度最快的郑州马寨制梁场,到国内规模最大的郑许市域铁路工程制梁场……中铁十六局打造国内示范装配式建筑产业基地步履铿锵。

十年磨一剑。在挺进装配式建筑新兴市场的征程中,中铁十六局形成了规模大、工艺新、质量好、标准高等优势,为抢占装配式建筑新兴市场制高点奠定了坚实的基础,积聚了十足的底气。

利剑出鞘 劈波斩浪

2019年5月7日下午,中国铁建总裁、党委副书记庄尚标一行,在中BIM工作铁十六局党委书记、董事长孔令键陪同下,深入中铁十六局中原装配式建筑有限公司生产车间,仔细检查地铁管片生产全流程。

在调研座谈会上,庄尚标殷殷叮嘱:“中铁十六局要整合优质资源打造装配式建筑专业公司!”

中原装配式建筑有限公司由原中铁十六局豫机管片厂升级发展而来。

BIM与装配式|中铁十六局抢占智能装配式建筑制高点综述

“长远来看,管片厂升级为法人公司可扩大市场,增加社会影响力。豫机管片厂到各个供应点的运输距离均不超过30公里,有极大的成本优势,初步意向可供应3家单位约12公里、约9870环隧道盾构衬砌管片。”中铁十六局轨道公司副总经理兼河南区域负责人胡锦华介绍,他们在2018年初即将完成豫机城际铁路管片生产任务之时,主动深入调研市场,认为河南省的装配式建筑新兴市场空间很大。“郑州轨道交通批准建设28条地铁线路,目前才建成3条,具有巨大的市场空间。我们豫机管片厂在河南已经形成品牌效应,郑州地铁集团领导高度赞扬了我们的管片质量,希望我们为郑州地铁管片生产作更多贡献。”

机遇转瞬即逝,认定了就要加紧干——

2018年3月,轨道公司将成立中铁十六局集团河南预制构件厂的请示送呈中铁十六局。中铁十六局领导班子研究后批准了他们的方案,并转呈中国铁建批准。

2018年6月,中国铁建经研究后同意中铁十六局成立预制构件有限公司。

2018年8月,中铁十六局在河南省郑州市航空港区成立了全资子公司——中铁十六局集团中原装配式建筑有限公司。

公司成立后,依托豫机管片厂成熟的生产管理经验,胡锦华他们对原厂房进行规模升级、技术改造,由固定模生产工艺改为自动化流水线生产工艺,采用法国CBE全自动化“1+4”模式管片生产线,配备12套CBE管片模具,最大产能每天生产36环直径6.2米的通用型地铁管片,占地面积达到150亩。

利剑出鞘,成效立显。中原装配式建筑有限公司在生产供应郑州地铁4.4公里6000环管片、郑许市域铁路3870环管片的同时,结合市场需求,扩厂增加了4条PC构件(混凝土预制件的简称)生产线,并计划新选址租赁既有的PC构件生产线,全力开拓河南省装配式建筑新兴产业市场。一举从单一管片厂发展成为了以生产盾构管片、PC构件、商品混凝土及砂浆、钢筋混凝土制品、预应力钢筒混凝土制品等为主营业务的大型公司。

谈及市场前景,轨道公司河南预制构件项目部经理翟鹏华、党支部书记路华延颇为兴奋地介绍,他们已收到河北建设集团承建的人才公寓建设PC构件施工图纸,生产合同额约1.5亿元。还与中建八局意向合作4.5万立方米的PC构件,合同额2亿元左右。

“还有一个更大的项目即将落地。”路华延说,他们目前正紧锣密鼓地推进与郑州航空港区航程置业公司联合建设郑州航空港绿建科技园项目预制工程。

该项目定位以生产建筑PC构件、盾构管片为主,兼生产轨枕等轨道类预制构件,小箱梁、盖梁、立柱、侧石、平石、预制盖板和综合管廊等市政类构件,同时在科技园内建设一个既能满足预制构件生产任务又能为港区提供优质混凝土的搅拌站。

翟鹏华介绍,该项目紧靠郑州航空港区,面向全河南省供应,远期可达到年生产30万立方米的能力,轨枕等预制件每年生产任务达到20万立方米。依托该项目可助力开拓市政、房建市场,确保中原装配式建筑有限公司持续健康发展。

双剑合璧 共闯市场

“五公司要坚定不移地做品牌做标杆,为集团公司全面抢占装配式建筑制高点做表率、当闯将。”2019年4月1日,中铁十六局党委书记、董事长孔令键在五公司承建的郑州四环线马寨制梁场调研后,要求五公司与合作方郑州新大方建工科技有限公司进一步建立紧密融合的命运共同体,打造央企与优质民企合作的典范。

时隔半月后,孔令键在北京机关会见了郑州新大方重工科技有限公司董事长、总裁张志华,双方就进一步深化品质合作进行了交流,就探索国企混合所有制改革新道路和加强研发制造、装配式建筑、设计研究、技术攻关等合作事宜达成重要共识。

依托郑州市四环线马寨制梁场,全力打造国家级智能化装配式建筑装备生产基地、国内领先的装配式建筑构件示范基地,成为中铁十六局和郑州新大方双剑合璧闯市场的强大支撑。

郑州市四环线及大河路快速化工程是郑州推进国家中心城市建设进程中的一项特大型城市立体交通项目,是河南省乃至全国市政道路工程中投资规模最大、施工工艺最新、质量要求最高的立体交通项目。全线总长约93公里,需要预制4.6万榀节段梁。

五公司马寨制梁场项目经理刘春辉介绍,马寨制梁场位于郑州市二七区马寨镇明晖路1号,地理位置优越,总占地约330亩。制梁区共12条生产线65个预制台座,最大日产量40榀。最新任务承担四环线7014榀节段梁的预制、运输,按梁型划分,共计8大类64种梁型,包括标准梁4390榀,其中标准超高598榀、标准组合300榀、标准3492榀;9米组合梁300榀;9米匝道468榀;10米立交匝道1316榀;10米组合梁144榀;标准大跨梁396榀。节段梁采用短线法预制生产。截至目前,该梁场生产的各类节段梁突破5000榀。

BIM与装配式|中铁十六局抢占智能装配式建筑制高点综述

在全线8家制梁场中,马寨制梁场不但标准最高、质量最好、进度最快,并且完成了全线首榀节段梁浇筑任务,为全线节段梁预制提供了宝贵的技术参数;完成了南四环首榀节段梁架设,并在曲线半径最小、架设最难的节段梁架设中实现毫米级误差,建设单位多次组织其他梁场到制梁场观摩学习。2019年3月,在郑州市建设委员会组织的“四比”劳动竞赛中,制梁场荣登榜首。

在此期间,河南省人大常委会领导,郑州市委书记、常务副市长等各级领导多次到制梁场考察调研,充分肯定了制梁场的各项工作。

“我们不但成为了郑州市第一批装配式建筑产业基地,还是唯一一家参与制订节段梁施工标准的无车间制梁场。”刘春辉颇为自豪地说道,在郑州四环节段梁施工中,他们做品质做标准,不但全过程参与了工厂化生产、工业化安装、信息化管理,而且致力于打造装配式建筑国内示范基地,在郑州装配式建筑产业掌握了一定的话语权。

善弈者谋势,走一步看三步。

未来几年,郑州每年计划投资千亿元左右进行基础设施建设,其中装配式建筑将占相当大的比例。在这个“大蛋糕”面前,如何才能“吃”到最大的一块?

只有合作才能强大,唯有共赢才能长远。“技术创新是手段,符合国家战略的商业模式创新是核心,合作模式创新是关键。”张志华颇有信心地说道。

在中铁十六局领导班子的大力支持下,五公司与新大方将进一步拓展合作广度与深度,进一步推进产业升级、产业变革,将马寨制梁场打造成国内具有示范效应的绿色建设产业基地。同时在技术与装备创新、设备再制造、绿色建设与服务、装备信息化网络化智能化升级等领域加强专业、产业深度合作,共同打造中国品牌、国际品牌。

在中铁十六局的顶层设计下,马寨制梁场针对郑州周边地区对绿色建设的需求,将充分利用现有条件进行升级改造,加快智能化制造、智能化工厂建设,通过内部管理提升内在品质,多创省部级以上荣誉,多创新创造专利、QC科研成果等科研亮点,不但要尽快把制梁场的规模做上去,还要像百货公司一样提供各种优质的装配式建筑相关产品,在新的业态培育中更加扎实地走好每一步。

打造示范 郑许出彩

“做品质做品牌,全力打造国内示范工程!”2019年4月2日,孔令键来到郑许市域铁路工程制梁场,在考察节段梁生产情况后强调。

中铁十六局投资、建设的郑州至许昌市域铁路许昌段(以下简称郑许市域铁路)全长33.86公里,是国内首条公交化的市域铁路,也是中原城市群城际轨道交通网的骨干线路,线路衔接新郑机场、郑州航空港区、长葛、许昌,贯穿中原城市群郑州—许昌产业带的核心区域,畅通城市群主要交通走廊,与周边城市群快线共同构筑城市群轨道交通一体化系统,有力地支持城市群规划的发展格局;同时承担城市组团、次中心城镇之间的通勤客流,疏解城市群主轴线交通,发挥内部交通公交化骨干体系功能,在全国具有示范效应。

该项目除了盾构法施工、现浇梁施工、悬浇梁施工、车站施工外,约21.6公里线路采用预应力节段拼装简支箱梁,共736孔、8640榀节段梁,是国内首条大规模采用智能装配式节段梁的铁路。

制梁场位于河南省许昌市长葛市老城镇、增幅镇,占地面积约300亩,是国内规模最大的集标准化建设、智能化建造、信息化管理、自动化生产为一体的铁路节段梁预制场。

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中铁一体化装修十六局郑许市域铁路工程建设指挥部指挥长夏雷介绍,应用节段梁具有突出优点——

适用范围广泛,不受地理条件限制、无需修建运梁通道、也不受季节影响;成桥后梁体徐变和应力损失小,便于控制误差和整体线型;通过BIM系统建模预演、信息化管控、标准化施工,降低了能耗、减少了扬尘。

“该制梁场具有规模最大、BIM信息化应用覆盖范围最广、生产自动化程度最高、施工精度控制要求高、线形控制智能化程度最高等特点,示范效应明显。”制梁场场长张亮介绍。

梁场规模最大。郑许市域铁路工程制梁场共配置了60个制梁台座,987个存梁台座、双层存梁,如此大规模的铁路节段拼装梁梁场在国内尚属首例。

BIM信息化应用覆盖范围最广。指挥部积极应用BIM信息化技术,建立了节段梁预制生产管控网络平台,通过扫二维码或输入梁体编号就能查询到相关信息,极大方便了现场技术管理。

节段梁预制生产自动化程度最高。钢筋加工场采用工厂化生产,全面采用机械自动化设备;采用定型钢模板,模板走行及收缩均采用自动液压系统,可通过遥控实现一键式操作;存梁区设置自动喷淋系统,将先进的工业自动化控制技术与物联网智能技术相结合,同时引进大数据云处理,现场的温湿度、风速、天气晴阴通过计算分析,智能调节喷淋周期、喷淋时间以及管网压力,在保证养护到位的情况下尽可能的节水、节电。

节段梁预制施工精度控制允许偏差只有2毫米,为确保节段梁拼接时与设计线型的一致性,制梁场应用了精确测量控制APP软件技术,确保了节段梁预制100%高精度。

自2018年5月11日顺利浇筑郑许市域铁路首榀节段梁后,制梁场始终坚持标准化作业、高质量生产,成为全线一大亮点。许昌市质检站组织六七十家大型建筑企业的200余名管理人员,前来制梁场观摩标准化作业、节段梁生产工艺,对制梁场的规范管理和节段梁的高质量赞不绝口。

“按照目前的制梁进度,能确保年底前完成8640榀节段梁的预制任务。”三项目部党工委书记白新星说,他们正在跟踪与节段梁相关的工程项目,力争在完成郑许市域铁路的预制任务后继续发挥制梁场的作用。

节段梁的预制精彩,架设同样出彩。

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在新昌区间高架桥11到12孔跨之间,工人们正在紧张有序地进行节段梁涂抹环氧树脂胶作业。“一个班组30人,分成两班倒连续施工,三天半时间可以架设完成一孔节段梁。”二项目部总工王忠付介绍,“我们还在进一步改进流程,争取两到三天能架设一孔。”

一孔30米长的节段梁由12榀节段梁拼接组合而成,选用DP-40型架桥机。首先对第一节段的空间位置进行临时定位、固定,然后依次进行拼接端头节段、过渡段、标准节段,最后在中间一个标准节段进行合龙拼接。涂抹环氧树脂采用高低位挂梁,每个节段拼装完成后,及时检查高程与轴线,并及时调整偏差,正确定位。当整孔节段梁胶拼结束后,及时进行预应力张拉,然后落梁就位,进行预应力管道压浆。

“我们的架梁队是专业队,已经在吴中城际铁路、连镇铁路、昌赣高铁等项目很好地完成了900吨箱梁的架设任务。在郑许市域铁路,我们正总结经验、加快进度,力争在铁路节段梁架设方面打造国内示范!”二项目部党工委书记罗全华很有信心地说道。

鼎定中原 放眼神州

近年来,以绿色发展为代表的新产业、新业态发展需求不断释放,催生巨大市场潜力。

前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国装配式建筑行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》预计,按照“2020年装配式建筑占新建建筑面积比例达15%以上”的要求测算,2020年装配式建筑面积有望超过80000万平方米,以每平米2500元测算,市场规模将超过2万亿元,2025年的市场规模将达到4.7万亿元。

中国铁建和中铁十六局两级领导班子准确把握时代脉搏,抢占产业结构调整的新机遇。

“严格落实‘绑定业主、确保市场、以销定产’的方针,积极稳妥发展装配式建筑生产基地和其他水泥制品基地……”在2019年中国铁建工作会上,庄尚标强调。

“以中原装配式建筑有限公司为基础,整合郑许市域铁路、郑州市四环线马寨制梁场等资源,在中原地区大力发展装配式建筑产业。”孔令键表示,谁先整合资源谁就能抢占发展先机,要加快放大中铁十六局已经形成的装配式建筑大规模制造、运输、安装一条龙作业能力和创造的品牌效应,创新合作模式,坚定不移地从中原走向全国乃至海外。

装配式建筑市场已渐成汪洋大海之势,中铁十六局乘风扬帆,将充分发挥央企品牌、质量优良、价格合理、确保供应的综合优势,在巩固扩大中原市场的同时,择机在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等装配式建筑重点发展区域和人口300万以上所在城市且产业政策较好的积极推进区域布局落子,逐步拓展市场。

任重道远,行则将至。一个个关键节点,一项项顶层设计,中铁十六局抢占装配式建筑制高点的目标更加坚定,方向更加清晰。梦想早已共同“预制”,未来必将加速“装配”。站在新时代大力发展装配式建筑的“风口”,中铁十六局已完成夯基垒台、立柱架梁,转入落地生根、开花结果的全面推进阶段,必将在强大幸福、品质一流的现代建筑产业集团高质量发展常态化的征程中镌刻下深深的印记……

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