建筑面积相当于又建造了一个北京人民大会堂,用钢量更等同于1.5个法国埃菲尔铁塔,作为副中心一项“超级工程”,6月底副中心行政办公区二期启动区160地块项目外幕墙工程将全面结束,年底其装饰装修工程也会基本完工。
记者日前从中建一局获悉,创新工艺攻克流沙层难关,引入焊接机器人与“超级大脑”,一系列智慧建造硬核科技化作该项目拔节生长屡创“副中心速度”的根基。
革新工艺:创造“副中心桩基速度”
建设更离不开科技创新的“助攻”,作为副中心最大EPC(设计施工总承包)超级工程项目主帅的刘春峰及其团队,如今正带领团队奋战在副中心行政办公区二期启动区160地块项目上。该项目总造价16.324亿元,建筑面积17.56万平方米,其建筑面积相当于又建造了一个北京人民大会堂。
该项目的施工进度正不断提速。当前,工程幕墙外立面已完成50%,室内二次结构完成度达90%,室内装修深化设计已接近完成,地下室砌体工程完成80%,机电工程也已完成了30%。
自2020年9月1日项目打下第一根护坡桩,到2021年9月30日项目主体钢结构全面封顶,这项超级工程奇迹般的建设速度令所有人印象深刻。
刘春峰告诉记者,行政办公区二期工程所在地自古以来就是大运河地区,地下大量为沙土层。让刘春峰难忘的是,在深沙层的桩基施工中,他们发现地下竟有15米左右的深沙层。沙层深时工程桩孔极易坍塌。他率领项目技术人员组成攻关小组,最终确定在工程中创新采用 “长螺旋反插钢筋笼”工艺。
这项创新工艺采用长螺旋钻机钻孔至设计标高,利用混凝土泵将超流态细石混凝土从钻头底压出,边压灌混凝土边提升钻头直至成桩,最终形成钢筋混凝土灌注桩。与普通水下灌注桩施工工艺相比,“长螺旋反插钢筋笼”施工不需要泥浆护壁,而且施工快成型好,有效解决了流沙带来的困扰。
不过刘春峰也清晰记得,接下来 “小插曲”再次出现,施工初期的两次试验桩均出现问题。刘春峰立刻召开专题分析会,全要素深入剖析原因。当天他和技术人员从下午16时一直忙到次日凌晨3时,一直坚守现场研究解决方案。看着一项项试验桩技术数据全部达标,刘春峰悬着的心才终于放下,最终成功攻克了钢筋笼下插15米处沙层(其中14米处是承压水层)的复杂地质条件。随后仅用20天时间,项目成功完成了1166根抗拔桩施工。相比以往的悬挖桩工艺,这次的新技术实现了施工噪声小、泥浆少的绿色施工,还极大降低了施工成本。
焊接机器人,领跑钢结构建造质量
“能不能像机器人造汽车那样,让机器人建造建筑工程?”建筑工业化是刘春峰一直琢磨的问题。
“我和技术团队研究发现,采用传统人工焊接建筑钢构件,焊接质量往往取决于焊工技术水平。但对焊接机器人来讲,每道焊缝宽窄误差在正负1毫米之间,而传统焊接甚至接近3毫米,焊接精度可大大提高。”刘春峰说。
行政办公区工程体量巨大,钢结构用钢量接近14600吨,相当于1.5个法国埃菲尔铁塔。在此上阵的“超能钢铁侠”长得很特别,这些焊接机器人由机器臂、控制柜、焊机及焊枪四部分组成,臂展达2米,焊枪杆主要应用于钢结构柱之间的焊接。因为钢结构柱焊接点存在一定的割纹深度、坡口角度等误差,为了保证焊接质量,在机器人焊接时,要随时微调,每条焊缝的焊接程序都是“量身定制”。
除了钢构件焊缝美观、精准度高外,焊接机器人还极大提高了工作效率。按照传统焊接工序,两名焊工每天大约能焊3根钢柱,采用机器人焊接钢构件,一名技术人员能同时操作3台机器人焊接施工。经实际测算,单台焊接机器人的效率较人工至少提升两成多。
智慧建造:“超级大脑”拔节生长
“既要勤勉工作,更要智慧建造。”刘春峰率领智慧建造技术团队成立的智慧工作室,被市总工会评为“信息化管理及智慧建造市级职工创新工作室”。他们以智慧 赋能建筑智慧化打造出工程的“超级大脑”,实现了工地数字化、精细化、智慧化管理。
“我们自主研发和应用的区块链精细化工程信息管理系统,实现了建筑业在区块链应用上‘零’的突破。区块链技术实现数据可追溯与不可篡改,保证工程验收的真实性与准确性。”刘春峰表示。
如今,区块链精细化工程信息管理系统已成功应用于行政办公区二期160项目工作流程和数据储存管理。刘春峰形象比喻:这就像把每项目工程文件设置成属于它的“身份证”,所有数据一经存储不能篡改,真实、唯一、安全。数据系统还内嵌专家库,当项目发现无法解决的问题时,可根据专家特长在线挂“专家号”提请诊断,多方专家诊断后形成专项解决方案,为项目形成“电子病历”,可为后续同类项目提供参考经验,有效规避同类施工问题发生。
在智慧建造硬核科技方面,刘春峰更如数家珍,行政办公区二期160项目采用了智慧巡检眼镜设备,融入AI人脸识别技术,通过眼镜捕捉画面 后台AI算法,实现毫秒级人脸检测,可对地下室等密闭空间进行智慧监测,使地下施工检查由过去的被动“监督”变为智能的主动“监控”,能对“人员、机械、物料、方法、环境”进行全方位实时监控,做到精准定位人员与远程技术指导。
如今国内最尖端的物联网科技也成功运用到项目中。通过BIM(建筑信息模型) 传感设备对高支模、深基坑、临边防护等重点部位实时监控,刘春峰和技术人员可实时发现工程现场深基坑及周边建筑物、管线等部位存在的相关隐患,并在塔吊、卸料平台、外用电梯安装传感设备出现危险前及时提醒,实现项目管理从被动向主动监管,事后向事前与事中监督的双转变。
在160项目,正式上线的BIM5D 智慧工地预警平台系统还能实时显示多维度监测数据,实时查看塔吊吊钩监控画面,实现塔吊运行状态的多方位监控。一旦现场发现吊钩隐患,系统一方面向现场发出语音告警提示塔吊设备操作人员规避风险,另一方面将警告信息通过手机App自动推送给项目管理人员,督促管理人员与施工人员及时整改。
科技创新与工地智慧化管理的携手支撑,不断刷新“副中心速度”。2021年,刘春峰及其团队第一个奋斗目标——项目主体钢结构封顶已成为现实。2022年,刘春峰们已开启奔向第二个奋斗目标进军的新征程:每月完成约1亿元产值,6月底项目外幕墙工程将全面完工,年底项目装饰装修工程基本完工。到2023年,副中心这项超级工程有望在6月末全面竣工。
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