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從建造到智造
來源: 發布日期:2018-12-13

  改革開放四十年,我國建筑業取得了舉世矚目的成就。面向新時代,“綠水青山就是金山銀山”發展理念的牢固樹立和供給側結構性改革的深入推進,使發展裝配式建筑這種新型建造方式,成為建筑業邁向產業現代化的有效途徑,并已上升到國家戰略高度。在新一輪改革中,中建科技有限公司通過在深圳裕璟家園項目上創新應用新型建造技術體系、管理模式和信息平臺,打造了裝配式建筑典范之作,書寫出以創新實踐引領建造方式變革的精彩華章。

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深圳裕璟幸福家園項目

  在我國改革開放的發源地——深圳,有這么一個特別的工程項目:它規模不大,只有3棟單體;面積不大,只有6.5萬平方米;造價不高,只有2.1億元。但就是這個看似平凡的項目,從開工那天起,就吸睛無數,慕名前來參觀的人絡繹不絕,參觀頻率超百次,參觀人數逾萬人,成為全國推行新型建造方式的一張亮麗“名片”。它就是全國裝配式建筑領域第一個EPC住宅項目、全國裝配式建筑質量提升大會指定唯一觀摩項目——深圳裕璟幸福家園。

  作為深圳市裝配建筑領域首個推廣EPC招標模式項目、深圳市裝配整體式剪力墻預制率、裝配率最高的保障房項目,從拿到項目中標通知書的那一刻起,中建科技就深深體會到深圳市住建系統對該項目所寄予的殷切期望。為此,項目以“三個一體化”發展理念、“四個標準化”設計方法為建造路徑,以總部“兩院一站一中心”為智庫支撐,大力開展科研、設計攻關,創新實踐了“REMPC五位一體”工程總承包模式、“三全BIM”應用技術,極大提升了項目建造品質,超預期完成項目建設任務,一舉打造了全國裝配式建筑領域示范項目。

集成創新—形成可復制推廣技術體系

  深圳裕璟幸福家園項目位于深圳市坪山區田頭社區,項目預制率在50%以上、裝配率在70%以上。為了在該項目上全面展現裝配式建筑的優越性,中建科技充分發揮中建裝配式建筑設計研究院、中建科技綠色建筑生態城研究院、裝配式建筑院士專家工作站和中建科技技術研發中心這“兩院一站一中心”的科研優勢,高效開展設計技術、生產技術、裝配技術等方面的集成創新,突破了諸多阻礙裝配式建筑發展的“卡脖子”難題。

  如在設計技術上,項目堅持“建筑、結構、機電、裝修一體化”原則,基于面積標準和空間適應性的標準化戶型模塊,以模數協調關系建立基本的戶型模塊單元,通過模數協調和模塊組合,實現戶型的無限生長。同時,制定標準化的結構布置規則,讓結構在規則約束下可變,使標準化不等于結構固化,而是可實現各種開放結構空間,提供建筑設計的無限可能,有效地解決了標準化設計和多樣化組合的設計難題。

  在制造和裝配技術上,針對工廠制造自動化、智能化水平不高的問題,項目研發出基于BIM的CAM、MES工廠自動化生產和信息化管理技術,實現了BIM信息直接導入工廠中央控制室,無需二次信息錄入,有力促進了設計-生產一體化;針對裝配式建筑在抗震技術、連接技術和防水技術等方面的特殊要求,項目結合裝配整體式剪力墻結構特點,對結構體系的整體受力性能進行了抗震性能優化設計,突出薄弱部位的抗震加強措施,在現場驗算的基礎上,得到了專家論證會專家的高度評價;在節點連接上,通過開展有限元模擬實驗,采用座漿法施工安裝預制剪力墻,灌漿套筒單獨灌漿,更好保證了套筒灌漿的密實度;在防水方面,創新采用結構防水、構造防水和材料防水三道防水工藝,解決了不同節點的防水難題。

  此外,在項目施工過程中,還充分結合裝配式建造的特點,創新性地設計出鋼筋定位框、套筒定位器、套筒平行試驗箱等一系列加快吊裝速度、提升吊裝準確性的工裝系統,大大提高了建造效率,加快了工期,節省了成本。

  據悉,該項目建設期間共申報QC課題12項,申報專利26項,其中4項已獲專利證書。編寫的《裝配整體式混凝土剪力墻結構施工工法》,獲評2017年度中建總公司級工法。2017年10月,國家住建部總工程師陳宜明一行再次調研該項目,對項目建設給予肯定,認為項目在裝配率、預制率和施工質量等方面都體現出了裝配式建筑的優越性。

REMPC—迸發全產業鏈協同效應

  近年來,隨著國家和各省市鼓勵、支持裝配式建筑發展的意見、辦法頻頻出臺,業界廣泛認為,裝配式建筑是國家建筑產業轉型升級的重要發展方向,但由于“成本過高”,市場對發展裝配式建筑積極性、主動性一直不高。

  那么,裝配式建筑就真的是陽春白雪、曲高和寡么?對此,中國建筑股份有限公司助理總經理、副總工程師,中建科技有限公司董事長葉浩文一針見血地指出:“裝配式建筑成本高,是因為沒有做真正的裝配式建筑,施工組織方式還沒有取得根本轉變,這就直接導致裝配式建筑在質量、工期、成本及節能等方面的建造優勢沒能充分體現。”

  中建科技在裕璟幸福家園項目建設過程中,以科研設計一體化為技術支撐,以企業全產業鏈發展為依托,改革傳統施工總承包模式,創新提出并踐行“REMPC五位一體”工程總承包模式,有效解決了當前工程項目建造過程中普遍存在的科研、設計、制造、采購及工程管理相互之間不能有效協同的問題,實現了全產業鏈無縫對接和項目整體效益最大化,真正發揮出裝配式建造優勢。

項目主體吊裝階段場地布置.jpg

項目主體吊裝階段場地布置

  中建科技深圳分公司副總經理孫暉是當時裕璟幸福家園項目的副總指揮,他此前曾任廣州東塔項目總工程師。相對于傳統的EPC工程總承包模式,他用“又好又省又快”來概括裕璟幸福家園項目實施“REMPC五位一體”模式取得的成果。他介紹到:“在REMPC模式下,科技創新工作有效地解決了工程建造管理過程中的節點連接技術和外圍護等各種技術難題;一體化設計從設計前期就充分考慮預制構件的加工和現場施工裝配問題,避免了由于設計不合理造成的低效、重復施工;工廠制造通過不斷優化自動化、智能化生產工藝,并對門窗及水、電、氣等管線進行預留預埋,有效解決了窗框滲漏問題,避免了開鑿墻體,保證了主體結構質量;物資采購工作從設計階段就按照工程總體進度,精準確定不同階段的采購內容、數量等,將傳統分批、分次、臨時性、無序性的采購轉變為精準化、規模化的集中采購,降低了采購成本……”

項目集成箱體臨建辦公區.jpg

項目集成箱體臨建辦公區

項目預制剪力墻構件吊裝.jpg

項目預制剪力墻構件吊裝

  據了解,與傳統模式相比,裕璟幸福家園項目建筑垃圾減少80%,用工數量節省30%,節水60%,節材20%,節能20%,所需腳手架、支撐架減少70%,安裝控制誤差均小于4毫米,工程進度全面滿足合同工期要求。時任項目總指揮的中建科技副總經理張仲華信心滿懷地表示:“只要采用REMPC五位一體工程總承包模式,我們的成果完全可以復制,推廣應用前景非常廣闊!”

“三全BIM”—開啟智能建造新紀元

  BIM是當下建筑業最炙手可熱的技術,與以往項目僅僅將BIM運用于機電碰撞檢查不同,中建科技結合“REMPC五位一體”的全產業鏈管理,在裕璟幸福家園項目中創新應用了由公司總建筑師樊則森提出的“三全BIM”,有力提高了全產業鏈的效率和項目管理水平。

  所謂“三全BIM”,就是指全專業、全過程、全員應用BIM技術,通過BIM實現在設計、生產、施工全產業鏈的信息交互和共享。在設計階段,利用BIM技術將機電、裝修與建筑、結構進行三維協同設計,形成一體化設計模型,提升碰撞檢查效率,實現了精細化設計;在生產階段,通過BIM三維模型進行工廠模具設計及預制構件生產排版,與工廠信息系統結合,實現自動導圖、自動算量、自動加工、自動生產;在裝配階段,利用BIM技術對預制構件的安裝、灌漿工序,進行系統化施工模擬,提前發現、解決各節點施工問題,有力提高裝配效率和質量。項目現場BIM工程師肖毅對此深有體會——2016年11月,他拿到1號樓BIM建筑模型進行模型深化及尺寸復核時發現,有一個預制構件爬架附著點位無法滿足現場安裝。針對這一情況,他迅速將實際情況反饋至設計院和工廠,提前協調各相關單位拿出相應方案,最終順利完成了PC預制構件生產和毫米級誤差的現場安裝。

  以“三全BIM”為基礎,中建科技還創新研發了具有自主知識產權的融BIM+互聯網+物聯網技術的“中建科技裝配式智慧建造平臺”,為全球首創,達到國際先進水平。該平臺包括模塊化設計、云筑網購、智能工廠、智慧工地、幸福空間五大模塊,突破了傳統的點對點、單方向的信息傳遞方式,實現了全方位、交互式的信息傳遞。2017年9月,該平臺代表中國建筑亮相國務院國資委“央企創新創業成就展”,吸引了行業廣泛關注。

中建科技自主研發的裝配式建筑智慧建造平臺.jpg

中建科技自主研發的裝配式建筑智慧建造平臺

  事實上,裕璟幸福家園項目只是中建科技創新發展裝配式建筑這種新型建造方式所邁出的第一步。在該項目上創新研發的一系列新技術、新模式、新應用又在“全國最大的公共裝配式社區項目——深圳長圳項目”“全國首個EPC裝配式鋼結構酒店會展綜合體項目——深圳坪山新區綜合服務中心項目”上落地開花、廣結碩果。目前,公司業務范圍已拓展至政府投資裝配式建筑、裝配式地下管廊、近零能耗建筑/被動式建筑、高性能綠色健康建筑、綠色校園/綠色醫院建筑、綠色低碳小鎮及部隊營房等領域,近兩年累計共協同各工程局共同承接各類裝配式建筑逾百項,建筑面積逾3000萬平方米,合同額近1000億元,業務份額位居全國第一。

  裕璟項目的實踐充分證明,改革創新是實現企業高速、高質量發展的必由之路。中建科技將深入踐行“綠水青山就是金山銀山”的高質量發展理念,在“綠色建造、智慧建造、建筑工業化”領域進一步鞏固龍頭企業引領地位,為把中國建筑打造成具有全球競爭力的世界一流企業貢獻更大力量。(中建科技供稿)

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