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创新驱动 绿色发展 筑梦未来——中铁北京工程局装配式建筑业务发展纪实

发展是人类社会永恒的主题。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,引领中华民族在实现伟大复兴的征程上阔步前行。2016年,国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,提出力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%,进一步明确发展装配式建筑的目标和任务。作为世界双五百强企业中国中铁旗下的骨干成员单位,中铁北京工程局认真贯彻落实党中央决策部署,坚持立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局,大力发展装配式建筑,推动传统建造方式向新型建造方式转变,走出一条绿色发展新路。

顺势而为  首批获得管理体系认证

20世纪50年代起,中国一直朝着建筑工业化、住宅产业现代化的目标不断迈进,经过不懈努力,预制构件应用得到快速发展,初步形成了装配式建筑技术体系。进入新世纪,随着我国经济社会的快速发展,绿色发展、美丽中国成为中华民族追求的新目标。与此同时,我国人口红利逐步消失,劳动力成本大幅提升,也对建筑行业提出了深化改革的更高要求。在“双碳”背景下,向节能环保、绿色施工的高质量发展方向转型升级已成行业必然趋势。

房建市场是中铁北京工程局的核心业务板块之一。近年来,围绕“抓效益、创信誉”发展主线,中铁北京工程局践行“打造以机场建设为特色的交通基础设施、城市建设、生态环保领域的一流建筑企业集团”的愿景,坚持经营开发“五步走”战略,房建和机场板块业务逐步成为企业的拳头产品,特别是房建领域新签合同额占比达60%以上。在全国掀起装配式建筑热潮之际,中铁北京工程局积极响应,秉承“匠心筑造  建设美好生活”的企业使命,不断扩大装配式建筑施工规模,投身装配式建筑研发应用,成为先行先试的标杆企业之一。2019年12月,中铁北京工程局获颁“装配式建筑企业质量管理体系认证证书”,成为国内首批通过装配式建筑企业质量管理体系认证的三家企业之一,也是中国中铁系统内唯一一家率先通过认证的企业。所属单位天丰公司于2020年通过质量管理体系认证,并获得装配式建筑质量创新企业奖。

2017年7月,中铁北京工程局承建的首个装配式住宅工程海淀北部地区整体开发永丰产业基地项目开工奠基,拉开了装配式建筑施工的序幕。项目建筑面积近20万平方米。项目部精心组织、精细管理,于2018年11月迎来了第五届新型建筑工业化创新技术交流会观摩团。200余名业界专家现场观摩了项目地上结构采用铝模+PC构件、工具式悬挑架样板、楼层截水样板等新工艺、新体系,纷纷点赞海淀北部地区整体开发永丰产业基地项目工程安全、节能、环保、优质,是北京市海淀区共有产权标杆项目。

与传统的施工现场相比,走进装配式建筑的施工现场,很难再见到乱糟糟的材料、灰蒙蒙的尘土、人来车往的场面。传统的绑钢筋、支模板、浇筑混凝土、砌墙抹灰等工序,都被装配式建筑留在了构件工厂里。通过工厂一道道生产线,将墙板、楼梯板、楼板、隔墙等预制构件直接成型,打上专属的编号二维码,然后运到工地进行组装拼接,省时省力。为此,前期策划成为一项重要工作,项目部进场要提前对预制构件厂进行考察,开展“塔吊选型、构件存放、钢筋定位、工具设计、支撑体系、构件安装工艺”等工业化前期策划工作,施工过程中坚持样板先行、首件验收制度,把施工现场重点、难点工艺进行1:1样板施工,为后续规模生产施工应用打好基础。

从承揽第一个装配式住宅起步,中铁北京工程局深耕装配式建筑领域,承揽项目覆盖民用建筑住宅、别墅、小镇、产业园、商业综合体及钢结构等多个领域,截至目前承建装配式建筑近30个,建筑面积400余万平方米,在企业房建业务板块中占近五分之一体量,装配式建筑已迅速成长为房建主战场的拳头产品。

在民用建筑住宅领域,承建了重大民生工程通州东方厂棚改项目、北京后沙峪自住房项目、门头沟站货场铁路职工项目、深汕合作区安居深乐村项目、上海奉贤新城10单元13-02区域地块项目、中铁逸湖项目、石狮市碧桂园项目、泉州市鲤城区世茂云璟项目、惠安世茂鸿瑞小区项目、海蓝椰风六期(首批)项目、长丰县吴山镇百花馨园拆迁安置小区五期工程、琼海保利时代项目、广州诺德云城项目2标段工程、中铁壹號住宅等,特别是在福建、海南市场建立良好口碑,实现滚动发展。同时,承揽了中铁后沙峪别墅项目、中铁城沃尔夫小镇、南通市苏通科技产业园项目、中铁吉林总部基地项目、三亚凤凰海鲜广场及商业综合体二期工程项目等,其中三亚凤凰海鲜广场为钢结构装配式建筑,预制装配率达到76.5%,着力打造一批宜居宜业的精品绿色工程。

广泛应用  打造新型产业业态模式

在国家和地方发展装配式建筑政策的持续推动下,各地装配式建筑呈现出遍地开花的局面。中铁北京工程局也将装配式应用于铁路、公路、市政、机场领域的桥梁、涵洞、钢结构施工中,取得良好的经济效益和社会效益。

在钢结构施工领域,国家超算西安中心项目总建筑面积6.5万平方米,高32米,钢结构最大跨度达28.6米。采用BIM作为深化手段,将深化设计形成程序,由加工厂进行尺寸定量;按照“分区施工、分层吊装”的原则,对不同分区、部位采用多种形式的吊装方法,同时建立BIM模型,通过模型碰撞检查,避免了构件加工尺寸误差导致现场返工的问题。2021年10月30日,中铁北京工程局参建的尼日利亚阿南布拉州国际机场正式移交,机场航站楼是尼日利亚最先进的装配式钢结构航站楼,建筑面积为8828平方米,实现了阿南布拉州人民30年来的航空梦。

在沙漠建铁路施工难度大,这就迫切需要在技术上进行革新。中铁北京工程局和若铁路的建设者攻克了装配式桥墩和盖梁技术 ,破解了沙漠铁路建设中风沙影响、自然环境恶劣、用水难及混凝土养护难等难题。项目部根据全线桥梁墩柱高度及工程数量,选用15米、12米和8米三种不同高度进行预制装配式桥墩试验。把原本在沙漠中进行的水泥配件浇筑作业转移到基地中进行,将主要部件浇筑完成后,运往现场像搭积木一样组装。期间,项目部参与研发的预制拼装墩柱外侧钢筋绑扎定位装置以及装配式墩柱盖梁自锚式钢绞线连接施工工法分别荣获国家实用新型专利、陕西省省级工法。

在峨米铁路建设过程中,项目部攻克了在狭小地形条件下建设装配式节段箱梁预制场、在滑坡体上施工钢栈桥实现运梁通道建设、节段多湿接缝施工质量控制以及梁体线形控制难度较大等一系列难题,茨达河特双线大桥节段拼装梁安全、优质、按期架设完成,成昆复线冕宁至米易段顺利开通。在贵南高铁项目建设中,都安制梁场研制出能够在特殊环境条件下安全有效进行箱梁节段胶接拼装的造桥设备应用,创新液压主支腿和前支腿设计,使造桥机过孔不受预应力压浆及浆体等强约束,并且过孔过程中调节更为方便精准,提高桥机使用功效。在连徐铁路东海特大桥建设中,跨大沙河(32+48+32)米连续梁采用预制节段梁悬臂对称拼装施工工艺,荣获铁道部级工法1项、浙江省级工法1项。

在公路、市政领域,双辽至洮南公路建设项目采用装配式箱涵施工,仅用时3个月完成全线151座装配式箱涵施工,预制检测合格,安装快速,该项目荣获中国建设工程鲁班奖。寻沾高速公路小龙潭1号大桥上跨小江断裂带及牛栏江引水隧洞、寻倘公路及东川铁路,上部结构采用钢混叠合梁,大横坡、小半径曲线大吨位预制梁架设,施工难度大,安全风险高,项目部以技术攻关为先手棋,采用钢梁智能化分段制造、预制场快速总拼、桥面板与钢梁一次性叠合预制、定制一体化运梁车转运配合自研架桥机快速架设成套技术,解决了50米跨度、270吨单榀钢混叠合梁制运架技术难题。2019年3月30日,装配式钢混组合梁制运架技术交流现场观摩会在小龙潭1号大桥施工现场举办,全国近400余名桥梁专家现场观摩学习。在徽州大道施工过程中,项目部采用钢板组合梁桥,通过抗剪连接件将钢梁和混凝土桥面板拼接而成,实现桥梁快速化、装配化施工,大大节约了工期和成本。

科技攻关  注入持续发展强大动能

科技是第一生产力,在装配式建筑的发展应用中,技术创新是不可或缺的引擎和动力。中铁北京工程局依托两级三层科技创新管理体系,通过技术中心延伸至各子分公司技术研发部门,依托装配式建筑项目广大科技骨干人员,针对叠合板、墙板密封 、套筒低温延后灌浆、PC+铝模+爬架快速施工等关键技术开展研究,取得显著成效,累计获得省部级工法5项,国家发明专利2项,实用新型专利15项。同时,培养了一批装配式建筑领域的技术人才,他们依托重点项目,成立创新工作室,为企业科技创新和技术发展提供不竭动力。2021年9月25日,中铁北京工程局在门头沟站货场铁路职工住房项目召开装配式建筑观摩交流会,通过现场观摩房建工程装配式结构施工及交流汇报优秀施工经验,为进一步开展装配式结构技术研究指明方向。

关键工序的不断改进是科研人员的不懈追求,他们在应用中探索,在探索中创新。上海奉贤项目通过对PC、铝模、爬架结合工艺的研究,对异型户型进行优化,保证外墙一次成型,在保证外墙免抹灰的同时解决了爬架提升后悬空砌筑安全隐患。连徐铁路项目研究解决了可移动式钢结构施工平台辅助施工、0号块箱梁吊装精确定位、节段桥梁拼接结构胶选取、节段梁临时预应力张拉等技术难点,系统提出了高速铁路连续梁节段悬臂拼装施工工艺,为预制拼装技术在高速铁路桥梁的应用推广积累了丰富经验,其后安九铁路、郑阜铁路、郑州四环高架桥工程已采用该工艺并取得了突出成绩。天丰公司依托三亚海鲜广场项目,在股份公司立项《装配式结构体系研究》课题,主要研究装配式钢结构在高层建筑中的应用及体系优化。

央企使命  走出一条绿色发展新路

2020年,新冠肺炎疫情爆发以来,中铁北京工程局多次主动请缨、彰显央企担当,先后参建了石家庄黄庄公寓集中隔离场所、长春市抗疫用房、沈阳方舱医院应急工程和健康驿站工程、海南乐东抗疫救援隔离房等工程建设,为打赢疫情防控攻坚战做出了重要贡献。能够在短短数日内建成并交付,离不开装配式建筑、建筑单元模块化等技术的应用。

党的二十大报告提出,要推进美丽中国建设,统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。特别是要加快发展方式绿色转型,加快推动产业结构、能源结构、交通运输结构等调整优化。

加快发展装配式建筑,是践行绿色发展理念,推动高质量发展的重要举措和生动实践。中铁北京工程局将立足“十四五”发展规划,在交通基础设施、城市建设、生态环保等领域不断拓展装配式建筑业务范围,依托在建装配式建筑项目进一步研究劳力组合、设备选型配置和工效改进措施,进一步加强装配式桥梁、地铁车站、机场相关预研,加强装配式业绩宣传推介,助力装配式科研开展和市场拓展,向着建筑产业“现代化、智能化、绿色化”的发展方向砥砺前行,为建设美丽中国持续贡献力量。