尊敬的各位领导、同事们:
在建筑行业深度变革、科技竞争白热化的格局下,科技创新成为企业抢占发展制高点、实现可持续发展的核心引擎。现将我司2024年度科技创新工作成效及2025年规划精要汇报如下。
一、2024年度科技创新工作总结
(一)大型混凝土构件智慧化工厂建造及生产工艺关键技术研究(课题)
1.研究简介
随着预制构件与施工技术的进步,逐渐成为一种成熟的码头结构型式。全装配式高桩码头具有快速安装、低成本与绿色环保等优势,能够缩短建设周期,降低工程成本,减少作业风险,更好的适应性与灵活性,能够满足不同规模与类型码头的建设需求,具有广泛的应用前景。与传统高桩码头相比,全装配式高桩码头具有与在施工过程中混凝土用量节约了20%,现场施工碳排放量降低了75%,这体现了其在环保和资源节约方面的优势。此外,全装配式高桩码头的的横梁、面板等主要构件提前预制,然后像“搭积木”般搭建组装,大幅提高了施工效率,同时降低了海上作业时间和人员作业风险。
本项目拟通过研究大型混凝土构件智慧化工厂建造及生产工艺的关键技术,结合本公司混凝土管桩加工生产线与依托工程(六横大桥青龙门西引桥预制墩身节段与节段梁构件、象山某重力式码头预制方块构件)的现场实验,对管桩生产线设备管理自动化与信息管理智能化技术、大直径管桩真空吸盘技术、空余工位自动识别技术、余浆回收再利用技术、长管节预应力混凝土大管桩拼接技术、超大超高混凝土构件场内无防护移运工艺以及墩身底节自动开合模工艺等方面进行深入研究,提出科学、实用的改进工艺与施工方法,有效地提升效率,降低成本,打造“黑灯工厂”。在此基础上,总结上述研究成果及工程经验,为相关规范及工法的改进提出建议。
2.主要研究内容
(1)调研国内自动化程度较高的管桩生产厂家(如中山三和、宁波中淳),进行认真的分析与研究,结合本项目实际条件与市场环境,确定未来技术与产品定位,吸引与借鉴国内类似企业的成功经验与做法,积极与设备供应商对接与沟通,就与其相关的设备所需达到的功能进行探讨,研究其的可行性,并进行优化与改进,确保其多规格的适用性,以提高设备自动化水平。
(2)调研国内智慧化水平较高的管桩生产厂家(如中铁十五局五河制梁场、中铁十四局管片厂、中淳高科桩业股份有限公司等),认真的分析与研究,结合本项目实际条件及未来技术与产品定位,积极与设备供应商、数字建筑平台服务商对接与沟通,就本项目信息管理所需达到的目的与要求进行探讨,研究其的可行性,并进行软硬件系统设计与改进,以其提高信息管理智能化水平,有效降本增效。
(3)长管节后张法预应力混凝土大管桩施工关键技术研究
(4)装配式桥梁墩身分节与节段梁构件的工厂化生产施工技术研究
(5)大型预制构件的吊装与水平运输施工技术研究
(6)高性能海工混凝土的配合比设计、耐久性研究等
(7)安全智慧化系统框架的搭建,功能区块的定义以及安全智慧系统应用过程。
(1)与设备供应商广州德亚科技服务有限公司就自动布料机、自动合模机、自动张拉机可适用于多规格管桩一起研究与改进;与吊具供应商浙江麒龙起重机械有限公司就悬挂式拆模、真空吸盘起吊功能的二合一进行研究与改进。
(2)与数字建筑平台服务商广联达科技股份有限公司就实现空余工位识别技术、3D数字挛生技术、产品质量可追溯管理的应用,以及利用物联网技术与智能设备进行深度数据交互,运用数据集成与云计算技术以及基于BI大数据平台的物料、设备、能耗、人工等的数据信息,进行成本分析等进行研究与开发。
(3)与外加剂供应商江苏苏博特新材料股份有限公司、管桩生产线技术咨询单位广东红宇砼构件技术研究有限公司就管桩离心后余浆回收再利用以及浆水匀化工艺共同进行研究。
(4)与模块车租赁商浙江金鲸大件运输有限公司就大型超高混凝土构件场内无防护水平运输技术共同进行研究。
(5)与数字建筑平台服务商广联达科技股份有限公司就基于IOT+AI的作业隐患智能识别与操作警示,实时监测设备运行,构建人员管理的全场景方案等进行研究与开发。
(6)与浙江理工大学、南京水科院等院校与科研机构就长管节后张法预应力混凝土大管桩施工关键技术、高性能海工混凝土的耐久性等进行研究。
(1)适用多规格管桩的自动合模机、自动张拉机,后期将研究如何实现后台自动拆模、清下模,以及管桩端板法兰焊接。
(2)空余工位识别技术、3D数字挛生技术、产品质量可追溯管理的应用,以及利用物联网+AI进行管桩生产智能调度。
(3)利用物联网技术与智能设备进行深度数据交互,安装RFID读卡器,通过读卡器自动识别产品,并获取加工参数,实现管桩生产信息的自动收集,运用数据集成与云计算技术以及基于BI大数据平台的物料、设备、能耗、人工的数据信息,进行单班成本分析,为决策提供依据。
(4)余浆回收再利用技术、废料压缩成饼装置以及浆水匀化工艺。
(5)大直径管桩真空吸盘技术。
(6)长管节后张法预应力混凝土大管桩施工关键技术。
(7)装配式桥梁墩身分节与节段梁构件的工厂化生产施工技术。
(8)高性能海工混凝土的应用及耐久性技术。
(9)大型预制构件的吊装与水平运输施工技术。
(10)基于IOT+AI的作业隐患智能识别与操作警示,实时监测设备运行,构建人员管理的全场景方案。
(2)空余工位自我识别技术。
(3)利用物联网技术与智能设备进行深度数据交互,运用数据集成与云计算技术以及基于BI大数据平台的物料、设备、能耗、人工等的数据信息,进行成本分析。
(4)余浆回收再利用技术以及浆水匀化工艺。
(5)大直径管桩真空吸盘技术。
(6)长管节后张法预应力混凝土大管桩施工关键技术。
(7)高性能海工混凝土的耐久性。
(8)基于IOT+AI的作业隐患智能识别与操作警示,实时监测设备运行,构建人员管理的全场景方案。
(二)专利申请情况
(1)一种具有稳态金属笼结构的管桩及其制备方法;
(2)一种混凝土预制件尺寸检测方法及系统;
(3)一种管桩成孔管体用耐磨耐腐蚀橡胶材料及其制备方法。
二、2025年科技创新计划
(一)超高性能混凝土技术研究与生产应用
1.项目简介
按照股份公司及港航局下发的关于推进战略新兴产业发展的文件精神要求,加快实施创新驱动发展战略,把加快培育和发展战略性新兴产业放在推进产业结构升级和经济发展方式转变的突出位置。港航局目前在高性能以及超高性能混凝土领域的研究应用较少,尤其超高性能混凝土方面缺乏研究。开展高性能乃至超高性能混凝土的研究应用,对港航局来说既是一次机遇也是一项挑战。舟山智造公司利用战略新兴产业细分赛道布局发展契机,规划UHPC(超高性能混凝土)构件预制产业,利用原轻型钢结构车间改造成UHPC构件生产车间,开展UHPC材料开发及生产经营工作,打造一条年产1万片构件的生产线,深化超高性能混凝土的研究工作,以此将UHPC构件业务延伸至其它领域,例如公路与市政桥梁工程UHPC组合桥梁板、市政构件、幕墙板及公司其它业务产品中,开发更具耐久性和环保性的混凝土产品,提高企业知名度。
本课题以某公司规划的UHPC钢栈桥面板产线依托,综合采用资料收集、考察调研、交流学习、现场实地规划布置等手段进行研究。
(1)主要研究内容如下:
①UHPC(超高性能混凝土)配合比研究
通过试验设计和数据分析来确定最佳配合比,并研究理论配合比转生产配合比的优化应用,考虑因素包括原材料的选择、减水剂的种类和掺量、水胶比的确定、骨料的等级和粒度等,数据分析则涉及对抗压强度、抗折强度、密度、吸水性、缩水率等性能参数的测试和分析。同时考虑经济性和可持续性,保证性能的前提下降低成本。
②生产工艺方案的确定与产线布置规划
规划产线车间面积约6300m²,为既有厂房建筑,确定UHPC钢栈桥面板生产工艺方案,对其进行合理化改造,使其适用于产线生产。
③UHPC研究成果融入其它构件产品的实际应用
利用UHPC材料研究成果,凭借其出色的物理性能及力学性能,将其应用到其它构件产品中,开发更具耐久性和环保性的混凝土产品。
2.预期创新点
①掌握超高性能混凝土配合比并适用于工业化生产。
②设置立体式蒸养窑,通过码垛机将面板送至单个窑室,解决面板养护问题。
③将超高性能混凝土研究成果应用到其它产品领域,充分发挥其优越的性能,提高产品质量。
①完成科技成果研究报告;
②刊物公开发表论文1篇;
③1项实用新型专利。
4.主要技术经济指标
课题研发成本约770万元,其中760万元为公司自筹,10万元为上级拨款。课题研发成功后,产线达产年产值7900万元,实现年利润690万元。
(二)后张法大直径管桩生产技术研究
1.项目简介
某公司年产64万延米智慧化产业园项目坐落于浙江省舟山市高新技术产业园区,自2023年10月开始建设,于2024年8月投产。公司建有4条自动化程度高的管桩生产线,车间内配置有自动布料机、自动张拉机、自动拆合模机、裙板一体机等一系列自动化程度高的设备,规划达产年产能64万延米,可生产Φ600~Φ1400mm直径的各类型管桩。应公司业务发展需要,开展后张法大直径管桩业务经营,借此开展后张法大直径管桩生产技术研究工作,全面提升生产技术。
本项目的研究,解决的主要技术问题如下:
(1)后张法大直径管桩高性能混凝土的配合比研究及工业化生产应用。
(2)管节端头平整度的控制。
(3)预应力管道拔管技术的研究,橡胶管道材质的选择及橡胶管的拔除工艺,并提高橡胶管的重复利用率。
(4)拼接、张拉工艺的控制,如何有效控制避免张拉过程中桩身出现裂缝。
2.项目研究开发实施方案
本课题利用某集团(舟山)建筑智造科技有限公司管桩业务及已建的管桩生产线,综合采用资料收集、考察调研、交流学习、实际生产等手段进行研究。
(1)主要研究内容如下:
①后张法大直径管桩高性能混凝土的配合比研究及工业化生产应用
通过试验设计和数据分析来确定最佳配合比,并研究理论配合比转生产配合比的优化应用,考虑因素包括原材料的选择、减水剂的种类和掺量、水胶比的确定、骨料的等级和粒度等,数据分析则涉及对抗压强度、抗折强度、密度、吸水性、缩水率等性能参数的测试和分析。同时考虑经济性和可持续性,保证性能的前提下降低成本。
②后张法大管桩的具体生产工艺及过程指标控制
后张法大直径管桩与传统的先张预应力管桩生产工艺有所不同,其采取的是短节预制,常见单节长度为8~10m,由短节桩拼接张拉成整桩。生产过程中需确定各项技术参数,包括喂料量、张拉力、分级离心要求等。因其管节端头为成型混凝土面,整桩由短桩张拉拼接而成,因此拼接面的平整度要求极高,如何控制管节端头平整度是关键,否则后续张拉可能出现拼接处被拉爆的情况,另外预留预应力管道的橡胶管如何有效取出也是一项技术难点,一旦出现橡胶管被拉坏、中途断裂等情况,后期通孔将较为麻烦,对脱模剂的选择、拔管工艺的要求较高,同时还需考虑橡胶管的重复利用率,以控制生产成本,对具体的生产工艺进行研究及过程指标的确定控制是确保产品合格的关键。
③更大直径管桩的生产技术研究
目前Φ1400mm的后张法大直径管桩原宁波航通预制构件工程有限公司已有生产案例,但比之更大直径的管桩尚未有过生产,通过本次课题的开展,对Φ1400mm以上大直径管桩的生产技术进行研究探索,确定其生产可行性,摸索出更大直径后张法管桩的生产工艺。
(2)预期创新点
①提高后张法大直径灌装预留预应力管道橡胶管的重复利用率。
②研究摸索Φ1400mm以上至今后张法大管桩的生产工艺。
③高自动化生产线对后张法大直径管桩生产效率的提升。
④提出超高性能混凝土应用至后张法大直径管桩的可行性。
(3)考核目标和技术经济指标
①完成科技成果研究报告;
②刊物公开发表论文1篇;
③获得授权专利1项;
④形成工法1项。
(4)主要技术经济指标
本课题成本约115万元,研究成功后产品合格率达到99%以上。
三、结语
回首2024,创新成果丰硕,征程坚实有力;展望2025,蓝图宏伟壮丽,使命催人奋进。我们将笃定科技创新战略,勇攀科技高峰,深化产业变革,为建筑行业科技进步贡献磅礴力量,铸就企业高质量发展新辉煌!
留言评论
暂无留言