武汉市政机施公司获评高新技术企业

2022-04-21 19:26
来源: 武汉市人民政府国有资产监督管理委员会

在今年第一季度,武汉市政建设集团下属机施公司(以下称“机施公司”),科技创新工作取得了丰硕的成果——获评“国家高新技术企业”、授权2项发明专利、授权6项实用新型专利,另有6项专利获受理。

作为一家传统的市政企业,在项目建设的同时,机施公司将目光瞄准了更长远的发展,不仅要建设优质工程,更要引领工程技术的发展,研发出有示范意义的科技成果。

一直以来,机施公司坚持将创新作为引领发展的第一动力,注重高水平科技成果的培育,着力完善科技创新管理体系。在公司创新工作室团队的带领下,各个项目的技术创新和攻关多点开花,取得了一项项专利,攻克了一个又一个难题,为企业高质量发展增添不竭的新动力。

道路也可以装配式施工像搭积木一样拼接

不仅房子能采用装配式建筑,道路也能像“拼积木”一样装配式施工。

在南泥湾大道(三环线—汉西三路)改造工程项目,有一条宽7米、长300米的施工便道很特别,全部由3×3.5米长宽的预制面板拼接。

南泥湾大道(三环线—汉西三路)改造项目便道采用装配式路面

这种装配式路面正是由机施公司与武汉理工大学合作开展的科技创新,探寻了一种新型绿色道路施工技术,形成装配式路面铺装新颖的工法。

机施公司总工程师柯文汇介绍,传统的施工便道都是现浇成形,使用完后再破除,不仅造成成本和资源的浪费,还会造成环境污染,“采用装配式路面,就像拼积木一样将路面拼起来,再用连接件锁定,面板可以重复拆卸利用,便捷经济环保,施工效率高”。

这种施工方式好处众多:面板在工厂预制,模板使用量、需水量及二氧化碳排放量大幅降低;拼装现场施工耗时更少,建设效率更高;施工产生的废水、废渣、噪音等减少,更适应“海绵城市”和“智慧道路”未来发展方向。

看似简单的预制路面板拼接,背后却是系列的科研创新,柯文汇介绍,从路面板的结构尺寸配筋设计,到面板连接方式的设计、吊装方式、检测方式等都要进行研究,保证路面易安装、耐使用、够牢固。

其中连接件是最为关键的核心技术,研发团队花了一年多的时间进行连接件的优化。“要在装配效率和安装精度之间找寻一个平衡点,最后采用了扣件式的连接件,既能保证面板之间连接的牢靠,又能提高作业效率。”柯文汇说,单是连接件的研究就申请受理了5个发明专利。经过近一年的使用,铺筑完成的装配式路面应用状况良好,待完成使用功能后将进行下一次的二次使用。

目前,《预制装配式路面技术规程》申报了湖北省地方标准,并已立项。现阶段是在施工便道上进行试验应用,研发团队未来瞄准的是在更广泛的市政道路上使用,并支撑打造5G智慧道路。

对于地下管线的探测,项目还研究采用了表面波法的物探技术,通过反射信号来预测地下构筑物的埋深和大小,最大测量深度可达20米。

整个项目的运行情况,都可以通过市政集团自主研发的一套智慧化管理平台来实现掌控。“以危大工程实时监测预警系统为例,沿线大部分都是高架桥施工,要搭设支架,在关键的支架点上,每一联都安装了30多个无线传感器,可以反映支架的受力变形情况。”柯文汇解释,通过利用倾斜测绘、BIM及无线传感技术等实现监测预警及智慧化管理。

BIM技术全方位应用提高施工方案科学性

在南泥湾项目不远处的额头湾立交改造项目,当前正在进行下部结构施工。额头湾立交改造内容包括东西向新建长约950米、双向6车道的高架;对现状立交匝道进行拆除,新建涡轮式全互通立交,共9条立交匝道总长5612米。

额头湾立交改造项目采用BIM技术建模

作为三环线上重要的交通节点之一,额头湾立交改造面临多个重难点,周边交通疏解难度大,管线复杂迁改难度大,临近轨道交通1号线安全要求高,匝道数量多,施工组织复杂……

在这种情况下,提前确定合理的方案尤为重要,这其中BIM技术发挥了重要作用。项目成立了专门的BIM管理团队,由10余位不同专业的BIM工程师组建。

项目负责人高一鸣介绍,像轨道交通1号线沿线施工保护方案、地层变形及灾害预警,以及交通疏解方案的分析、施工模拟、材料管理等方面都应用了BIM技术。

以桥梁模型为例,桥梁的上部和下部结构、钢箱梁都形成了高精度的模型,提前精确计算桥梁道路施工所需的工程量,有效减少了钢筋的损耗量,避免浪费。

在场地布置上,通过采用无人机摄影技术,对额头湾周边环境进行采集建模,形成实景地形数据,并结合BIM模型,导出较为精确的三维场地布置图。

通过建模使复杂管线信息清晰化,将管道模型与周围实景融合,直观清晰反映迁改思路,为管线迁改方案编制提供参考。

整个项目还将BIM技术与数字建造管理平台结合,项目现场质量、安全、技术、环保等情况都可以在平台查询,实现安全高效的统一管理共享等。

据预测,BIM的应用将提高技术方案的科学性,预计节约施工成本500余万元,节约管线迁改的工期65天,并大大节约各方协调时间。

首次在武汉应用预应力钢支撑体系实现支撑结构的可循环利用

硚口区第二福利院建设项目,由1栋老年养护院和1栋老年活动中心组成,设置有2层地下室,地下室面积约3500平方米,基坑开挖深度达13米。

硚口区第二福利院项目应用预应力钢支撑体系

项目最大的亮点在于应用了预应力钢支撑体系,实现了支撑结构的可装配式、可循环利用。”项目现场负责人谢征兵介绍,基坑跨中均设置鱼腹梁结构,鱼腹梁结构类似于弓箭的弓,通过张拉弓将中间的荷载传递至两侧,充分发挥支护桩的受力性能。该支撑体系改变了传统的钢筋混凝土支撑结构的变形控制机制。

传统混凝土支护结构面临着养护时间长、工程造价高,且拆除后不可重复利用。而钢支撑体系可以100%重复利用,绿色环保,现场拼装使用快捷简便、施工周期短,造价较混凝土支撑节省约三分之一,经济效益显著。

当基坑变形较大时,可通过张拉鱼腹梁中的备用钢绞线进行补强,并可通过安装智能监测元件对支撑各个部件进行实时监测,更加智能化。而混凝土支撑与冠梁属于刚性连接,不具备这个优势。”谢征兵解释,这种钢支撑体系在武汉市场还是首次尝试,从使用效果来看也非常好。

项目还以该支撑体系为基础,通过总结和提炼,申报实用新型专利《一种外置预应力钢支撑支护系统及施工方法》《一种钢支撑微拱型支护系统》,均已受理。

沿江开挖隧道攻关沉井涌砂难题

夹套河路新增电缆隧道土建工程,一条总长约2.9公里的电缆隧道正在地下掘进,北接杨泗港综合管廊,南接滨河路电缆隧道,电缆隧道主要采用泥水平衡顶管施工,局部采用明挖施工。顶管施工不用阻断交通,不破坏道路和植被,可避免开挖施工所带来的居民生活和交通干扰以及对环境建筑的破坏,缩短了施工工期。

夹套河路项目沉井下沉施工、顶管顶进施工

项目总工廖凡介绍,沿线共有14座沉井,沉井所在地地质复杂,分布有淤泥质粘土、粉砂、粉土夹粉砂地层等。隧道与长江平行,距离长江约700米,地下水位高,受江水影响明显。

沉井需下沉1520米的深度,容易遇到涌水涌砂问题,我们采取了多种措施解决。”廖凡说,项目专门成立了QC小组,采取拉森桩止水、搅拌桩补强、增加降水井等措施,解决了涌砂问题,并形成了《杜绝粉砂地层沉井下沉出现涌砂》QC成果,后期将申报相关工法。

除了顶管施工段,项目还有十几米的明挖施工段,位于杨泗港快速通道桥下,基坑与桥墩最近距离仅为2米。

由于距离桥墩近,需要做好开挖段的支撑防护,并避免对桥梁造成影响。”廖凡介绍,项目做了专项方案,采取系列措施,遵循先撑后挖,分层分段开挖的原则。基坑施工前,对基坑工程实施现场监测,对邻近桥梁进行重点监测。目前项目进展顺利,整体进度完成了60%,预计今年底完工。

后湖水环境自动化清淤日均清淤3000立方米

为了打造“水清岸绿、城水共融”的水环境,后湖正在开展包括清淤疏浚、水生态修复等在内的水环境综合治理工程。

后湖水环境项目的泥饼制作设备

在黄陂区后湖南岸线,湖面上环保绞吸船不断地将湖底淤泥通过输泥管道输送到固化场的调节池,经沉淀、搅拌、制成泥饼,尾水经一体化处理达标后排放。这是项目自动化智能化清淤的现场。

项目经理夏博介绍,清淤总面积约为157.6公顷,环保清淤施工采取自动化,形成工厂化生产模式,这是项目最大的技术亮点。

在清淤之前,项目部联合勘察单位及第三方水地形测绘单位,采取两次无人测量船,进行核对清淤前后,湖底淤泥高程,从而测算清淤工程量。利用后湖周边众多既有鱼塘,改造成调节处理池。

通过环保绞吸船抽上来的淤泥在处理池沉淀后,再在储存罐中搅拌,然后用管道泵送至板框压滤机,制成泥饼外运。搅拌罐、泥浆储料罐均采取定量定制钢结构,有效控制泥浆浓度、药剂配比,保障生产泥饼的质量。

为了保证绿色环保施工,清淤船上还装载了GPS定位和视频监控,可以实时监控清淤船的运动轨迹,避免偏离清淤路线,与市政集团智慧化系统相连,可远程监控清淤操作。夏博说:“目前项目有两个清淤点,日均清淤3000立方米。”