作者:周园
精益建造对新技术应用提出了新的需求,新技术应用又推动精益建造持续发展。新技术应用是实施精益建造的有效方法。近年来,人工智能(AI)、建筑信息模型(BIM)等新技术越来越多地应用到施工现场管理中,对人员、设备、材料能够做到更精准的进出场管理和定位,现场数据统计、分析也更为快捷,并能进行实时信息共享,提高了工作效率,减少了浪费。这里给大家介绍几项推动精益建造发展的新技术应用,各建筑企业在推进精益建造过程中可参考借鉴。
1.空中造楼机
由中建某局自主研发的新一代超高层施工轻量化装备集成平台(2.0版),2021年8月在其承建的武汉长江中心项目顺利完成首层顶升。空中造楼机的亮点:构件模块化程度高,安装速度快;支承系统体型精巧,适用性更强;构件标准化设计,周转性更高;施工工艺创新,经济性更好。由该局主编的中国建筑企业标准Q/ZJ0009-2021《超高层建筑施工装备集成平台技术标准》2021年11月发布,标志着“空中造楼机”逐渐走向规范化、产品化。
图1空中造楼机的现场
图2空中造楼机的示意图
2.5G+全景监控系统
中建某局探索5G远程操控塔吊为代表的5G+全景监控系统,在施工现场外对项目无死角监控,大幅降低作业危险性,提高现场效率。其自主研发的5G室内远程控制塔机操作系统,通过集成多视频多传感器的现场信息采集系统,采用5G远程通讯网络技术,实现塔机现场全要素工况信息实时可靠传输,使塔机操作人员和控制系统全方位感知现场塔机工况,实现塔机操作人员在施工现场外对塔机进行远程操控。
图3 5G室内远程控制塔机操作系统
3.BIM应用
在某房建项目中,某工程局通过BIM技术推进精益建造再上新台阶,主要做法包括:
(1)各专业BIM模型搭建:BIM组为保证项目整个信息模型的集成与拆分,针对项目分别搭建了结构BIM模型、建筑BIM模型、机电BIM模型、钢结构模型和场地布置模型,并按照BIM专业进行模型拆分和归档。
图4 BIM模型搭建
(2)各专业模型碰撞:项目施工前期,利用BIM检查出设计图纸问题726处,利用BIM三维模型结合软件碰撞分析检查,将图纸设计问题进行整理,通过BIM设计深化例会,形成图纸会审记录。
(3)进度推演:项目工期紧张,利用BIM技术,通过三维可视化对项目进行进度推演,模拟未来建造的关键节点时期场地状况,提前预见问题,避免重大问题的产生,规避工期风险。
图5 通过BIM三维可视化进行进度推演
(4)专业模型及节点深化:利用BIM技术,进行机电管线净高分析,为机电、装饰装修预留充足的施工空间。
(5)场地布置优化:利用BIM软件进行现场平面布置,使门楼、门禁闸门、基坑边防护安全、加工车间及堆场等布置最优化。
图6利用BIM软件进行现场平面布置
4.循环电梯技术
2021年11月,由中建某局自主研发的单塔多笼循环运行施工电梯,在项目中完成安装和投入应用。作为国家“十三五”重点研发计划课题成果,电梯克服了高层建筑施工时,配置多部电梯占用较多作业面等问题。在单个导轨架上挂设多台施工电梯梯笼,并设置旋转换轨机构,实现梯笼在高空旋转180度变换轨道,从而成倍提高导轨架的运输能力,整体达到国际领先水平。一部搭载4个梯笼的新型循环施工电梯,相当于常规2部双笼施工电梯的运力,极大提升了垂直运输效率。
图7 循环电梯梯笼在高空旋转180度变换轨道
图8 循环电梯示意图
5.可变角度斜附式塔机
由中建某局首创的“可变角度斜附式塔机”,顺利完成变角度性能测试、吊装运行测试、满载吊装测试等预期试验项目。各项技术指标均达到设计目标。该塔基基于高精度控制系统及角度变换装置,实现塔身倾斜,依靠无线通讯完成远程吊装运行,具有“远吊幅、高效率、低成本”三大优势。
图9 可变角度斜附式塔机
图10 可变角度斜附式塔机控制系统
以上几项新技术只是众多精益建造新技术应用的冰山一角。恩格斯说过:“社会一旦有技术上的需要,这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”实践是科学技术发展的巨大动力,精益建造实践所产生的各种需求,成为建筑企业新技术发展的动力源泉,精益建造技术与精益管理相互支撑、双轮驱动。新技术的发展与应用,不断丰富精益建造的内涵,助力中国建筑企业成为世界一流,助推中国成为建造强国。