上海建工誼建綠色智能攪拌站
高、大——上海中心大廈工程主樓核心筒結構混凝土泵送突破620米高度,基礎底板6萬立方米混凝土澆搗,均創下當時國內一次性泵送高度和一次性澆搗方量之最。
難——東海大橋主塔工程混凝土施工,創下當時國內海上大體積混凝土澆搗難度之最。
第一構件廠裝配式PC構件自動化柔性流水線
花園式綠色礦山——湖州新開元石礦
“色彩繽紛”“防輻射”“陶粒輕質”“像玻璃般透光”……這是某款智能產品的性能?不,這其實是性能各異的混凝土。
混凝土的品類從單一到五花八門,生產環境從“塵土飛揚”到干凈整潔,背后是生產企業——上海建工材料公司的革新。近年來,上海建工著力推動建材板塊轉型,與之相關的材料公司正向綠色、環保、智能制造快速轉型,并致力于成為全國一流、上海領先的建筑材料知名品牌企業。
65年前,應城市發展需求,上海建工材料公司應運而生。由其生產的高品質混凝土、預制構件,曾用于南浦大橋、東海大橋、東方明珠、金茂大廈、環球金融中心、F1賽車場、上海磁浮等各大地標的建設當中。她被上海市重大辦譽為城市發展的“建設先行官”。
65年后,她從傳統產業“突圍”,通過科技創新成為混凝土年生產量全國第三、預制構件生產規模上海前茅的行業領軍企業。
上海建工集團黨委書記、董事長徐征提出,材料公司作為上海建工集團全產業鏈中的重要一環,要通過大力推進科技興企,掌握前沿技術,樹立行業標桿,在綠色發展和科技創新上打響上海建工品牌,推動預拌混凝土和預制構件行業轉型升級。
科技創新 行業引領
預拌混凝土,是指在工廠集中攪拌,最后送到建筑工地的混凝土;預制構件,是先在工廠制成,再送到工地拼裝的建筑構件,如同“積木”一般。
兩種建材看似簡單,但工藝復雜,有很大的技術提升空間。來自上海建工材料公司的研發團隊,一頭“扎”進去數十年,努力把建材“做到極致”。
混凝土“私人”定制,挑戰“之最”
預拌混凝土不斷地挑戰不可能,創出了“高大難深”紀錄:上海中心大廈使用的超高泵程混凝土,被一次性泵送到 620米,是當時世界超高層混凝土泵送高度之最;上海中心大廈主樓大底板,一次性澆搗6.1萬立方米大體積混凝土,創下當時世界民用建筑底板澆搗體積之最;東海大橋主塔采用8216立方米海工耐侵蝕混凝土,是當時海上大體積混凝土生產澆搗難度之最;預拌混凝土還用在了上海鐵路南站交通樞紐南北廣場的地下42米處,創下當時國內大體積混凝土澆搗深度之最。上海漕河涇新洲大樓,在復雜的空間異性勁性鋼結構中,大規模使用了清水混凝土澆筑,在國內尚屬首例。這些紀錄全部來自上海建工材料公司。
挑戰“之最”,靠的是科技含量和質量。高精尖的“小眾”混凝土,正在為鋼筋水泥城市增添溫度。在上海迪士尼樂園,景觀路面要采用不同顏色的混凝土,以代表不同的娛樂功能。上海建工材料公司一共研制出13種顏色,讓混凝土變成了“裝飾品”。
單色混凝土,也可以很講究。有“空中巴比倫”之稱的上海天安陽光廣場,因為140根以綠植裝點的立柱,成了網紅建筑。立柱要用清水混凝土,這種無需另外增加的裝飾,必須保留本身的紋路和色澤,對混凝土的質量要求非常高。上海建工材料公司通過技術攻關,以清水混凝土成型的立柱,最終達到外觀色澤一致、線條流暢和順、花紋清晰美觀。
根據不同工程的多元需求,混凝土“玩”出了“七十二變”。在上海臨港產業區,耐熱混凝土能輕松應對高溫環境;上海市質子重離子醫院內,防輻射混凝土可以屏蔽墻感生放射性的量;國泰君安大廈使用的陶粒輕質混凝土,能讓關鍵結構部位在降低自重時,又能提高承重能力;新江灣城滑板公園采用的噴射混凝土,可以制造出光滑多曲率的圓弧,滿足滑板愛好者的需求。此外,混凝土還有耐油的、不發火的、透水的……
技術創新為企業帶來累累碩果。自2001年起,上海建工材料公司多個產品被認定為上海市高新技術成果轉化項目,自2010年起,連續被評為上海市高新技術企業,連續31次獲得“上海重點實事工程立功競賽優秀公司”稱號,榮獲上海市文明單位七連冠,所參加的工程多次獲得上海市白玉蘭獎和國家魯班獎、詹天佑獎等獎項,是“全國五一勞動獎狀”、“上海市重大工程建設金杯”獲得者。
預制構件轉型發展,創下“首次”
除了大放異彩的混凝土,由混凝土和鋼筋結合而成的預制構件,也進入轉型期。從上世紀80年代起,不少上海標志性建筑就開始使用預制構件。隨著應用范圍越加廣泛,預制構件本身也進行了更新迭代。
在裝配式建筑領域,上海建工材料公司早在 2003年,就把建筑 PC(混凝土預制件)送出了國門,并取得JIS認定和PCN雙認證,成功開拓了日本市場。2005年,參與上海首個高層裝配式建筑項目楊浦創智新天地項目,2007年又參與上海首個裝配式住宅項目,奠定了國內裝配式建筑預制技術的發展基礎。
裝配式建筑進入新一輪發展后,上海建工材料公司開始注重高精度建筑PC生產,用數字化技術帶動產業轉型,不斷提高建筑PC的生產效率。2016年,開發了雙向可擴展組合式預制構件生產線,相比傳統生產流水線,它讓產品移動變成工位移動,減少場地局限性;采用智能控制系統,解決了生產裝備在單條生產線上的自動化控制問題。建立的上海建工貳號產業化基地,年產建筑PC可達10萬立方米。
預制構件也更“好看”了。研發的預制構件表面裝飾技術,不僅建筑承重結構好,而且具有藝術性和美觀性。其中,創新研發的預制混凝土幕墻生產制作技術,可以集造型、色彩、肌理等不同裝飾表現效果。在上海迪士尼樂園、翡翠濱江住宅等項目中得到應用。
在市政橋梁領域,上海建工材料公司研發出高質量全預制拼裝技術,讓城市高架道路從底部到上部路面都能“搭積木”完成,效果又快又好。開發了包括整垮預制箱梁標準化組合式外模系統、內芯模一次抽拉裝置在內的近十項生產與施工工藝。在軌道交通方面,研發出節能環保數字化新型管片自動化流水線,被比作隧道盔甲的管片,主要用于支撐地下空間,新的自動生產線一天能生產24環管片。此外,還使用全過程信息化管理系統,輔以混凝土抹面機器人等高科技手段,提高管片質量。
通過技術攻關,上海建工材料公司在預制構件產業保持著全國領先地位。去年,由住建部認定的首批國家裝配式建筑產業基地正式出爐,上海建工位居其中,基地就落址上海建工材料公司第一構件廠。
節能環保 轉型升級
高科技含量的建材,讓城市建造有了多元表達。而它們的誕生地,在過去一直是個“麻煩”。由于環境不友好,人們對建材加工區總是避之不及:石礦區是“晴天一片灰,雨天一路泥,遠觀像大霧,近看滿身土”,就連城市里的攪拌站也是塵土飛揚、機械轟鳴。
近年來,上海建工材料公司不斷加大環保投入,讓建材生產有了實實在在的改觀,甚至用技術實現了對傳統產業的“反哺”。
清潔生產,實現循環利用
噪音、揚塵、廢水,是生產建材對環境的主要污染物。從去年起,上海建工材料公司實施環保改造項目57項,逐步構建起三位一體的環境管理體系,實現清潔生產。
首先是全封閉式粉塵控制。上海建工材料公司建立了粉塵治理體系。把所有攪拌樓、中轉庫筒倉、砂石料場等重點揚塵區域,全部“包裹”起來,實行全封閉生產。一些老舊的封閉式圍護鋼結構,也進行修補,不讓粉塵有一點溢出。通過技術手段,廢水已經能實現零排放。比如,砂石分離機系統,它如同一個“篩子”,把建材生產、車輛清洗中產生的混凝土廢料分離成砂、石、漿水,進行回收再利用。
攪拌站生產環境最大的噪音來源是攪拌機、鏟車、空壓機。上海建工材料公司采用新型設備降低噪音,并把它包裹起來。針對臨河而建的攪拌站,甚至專門建造了隔音墻,將噪音對河對岸居民日常生活的影響降到最低。
此外,在有燃燒需求的預制構件廠區內,把原來的煤鍋爐和燃油鍋爐改建成天然氣鍋爐,提升了燃燒效能,減少了氮氧化物排放量,有效降低了對大氣和環境的污染。
在工業生產中,通常會產生礦渣、煤灰、鋼渣、碎屑和再生骨料等工業固廢和生產回收水等廢棄物。這些廢棄物,如今有了新“歸宿”。“法寶”就在于研發的系列化成套資源化利用技術,以及建立的建筑固廢回收 (建筑工地)—再生骨料等產品 (固廢處置廠)—再生混凝土和其他再生建材 (混凝土攪拌站和構件廠)—再生混凝土和建材應用(建筑工地)的廢棄混凝土資源化利用綠色循環技術和產業模式。
2016年,上海建工材料公司建成第一個廢棄混凝土處置基地,目前年處置能力約為60萬噸,年產再生骨料約 40萬噸,處置的廢棄混凝土主要來自集團相關施工工地的支撐混凝土。目前是上海實際產能規模最大的處置場所,已列入上海市建管委廢棄混凝土資源化利用企業示范名單。
三張專業名片,鑄就行業特色
各項新型環保措施,在實際生產中得到應用。目前,上海建工材料公司已經打造出三張專業名片:誼建公司、新開元石礦和上海建工集團建筑構件產業化基地,用于研發生產超高強度和特種混凝土,新型建筑預制構件,提供更多、更美的綠色環保建筑構件。
誼建公司是一座立足綠色、環保、智能制造的示范性攪拌站,運輸采用自動化管理。攪拌站共有4條4.5立方米生產流水線,日產量最高可達12000立方米,規模和生產能力位居上海同行業之首。不同于傳統型攪拌站,誼建攪拌站既干凈又安靜。采用圓筒式全封閉機構,抗風載能力強,隔音、抑塵效果更好。控塵要“雙管齊下”,公司還建立了揚塵預警系統,這套系統安裝到所有站點中,用于實時監控探測空氣中的粉塵含量。
上海建工材料公司旗下的新開元石礦,一改人們的傳統印象,不見“狼煙四起”。這座走進去腳不蘸泥的花園式石礦,是全國首家榮獲“國家級綠色礦山”的建筑石礦企業。這座綠色石礦大力整治礦山環境,在改變采礦方式的基礎上,又在礦區種上了數千棵松柏、花木雜樹,綠化面積達80多畝。而且采用逐孔起爆技術來降低爆破副效應,減少粉塵,降低爆破震動,并優化“細粒石砂高效回收及生產用水閉路循環系統”,提高廢水和細粒石粉的回收率。
上海建工集團建筑構件產業化基地,是在響應國家綠色建筑發展的背景下建設的,配有專業化生產人員、管理人員及技術人員。2條生產流水線,其中1條為德國進口的索瑪自動化柔性流水線。通過技術創新,流水線極大降低了能源消耗,PC構件年產能10萬方左右,環保管理水平也得到提高。從2016年,建筑構件產業化基地PC構件月生產能力逐漸攀高,參與了周康航住房保障項目、迪士尼PC清水掛板項目、華潤靜安府夾心保溫板項目、市北高新閘北高新園區等項目。
智能制造 提質增效
綠色建造、智能制造已經成為建筑行業的發展趨勢。近幾年,上海建工材料公司正在加大對智能制造的投入和研發,提升服務上海建工全產業鏈的能力。
比如建立生產管理信息化管理平臺,對混凝土攪拌站中重要環節進行重點監控。整個運營過程可以實時分析,甚至對風險源進行評估和預判。
建筑中常用的BIM (建筑信息化模型)技術,也可用于建材生產。上海建工材料公司開發了基于BIM的協同管理系統,打通混凝土生產數據庫與施工現場稱重系統數據庫,讓數據之間可以無縫對接。
這套系統在不改變項目現有地磅平臺的基礎上,增加了自主研發幾大模塊,可以遠程查看和管理稱重數據。集成了車牌識別、無紙化信息導入等技術,實現了無人值守、數據遠程管理的智能稱重功能。建筑工地——混凝土攪拌站——項目材料管理部門各個環節被打通,信息共享,有機聯動。
大數據也能和建材相結合。把計算機科學與混凝土材料科學相結合,用于復合膠凝材料混凝土性能預測和配合比設計等方面的技術研究。
企業發展,核心在人。要打造“百年老店”,需要軟實力支撐。上海建工材料公司將企業文化建設納入到企業發展的總體框架。每年召開年度先進表彰會、“七一”表彰會,開展 “講好材料老故事”系列活動,“紅旗試驗室”“銷售精英排行榜”等競賽活動,并在不同梯隊中開展學習型組織和培訓,增加人才的知識儲備。
未來,上海建工材料公司將繼續秉承“綠色、環保、智能制造”的發展理念。改進設備和工藝,通過技術研發,解決行業長期存在的一些共性關鍵性技術難題。
建筑預制構件的智能制造,也朝著節能、環保、綠色的模式發展。在建筑裝配式發展上,放眼全國,做好行業的宏觀研究,了解建筑PC行業的生命力和持續性,掌握轉型升級的主動,前沿技術研究,培養專家。特別是管片生產,做好全國地鐵管片市場研究,推進地鐵管片持續發展。
目前,上海建工材料公司所屬預拌混凝土生產企業縱橫遍布上海各區及全國多個重點區域,將加快區域公司建設,發揮區域公司在市場競爭中的優勢和作用,在走向全國的過程中,注重企業文化的培育,讓“和諧、卓越、包容、務實”成為企業發展的核心理念。上海建工材料公司將緊跟上海建工全國化發展、全產業鏈協同聯動發展、廣受贊譽的建筑全生命周期服務商的發展戰略,圍繞城市更新、老建筑修復、海綿城市建設等重點城市建設領域,依靠科技創新,助推高品質的生活發展理念。