以創新為筆,描繪雄安蝶變新圖景
無創新,不雄安,創新是雄安新區最閃亮的名片。習近平總書記七年間三赴雄安,每次都對雄安新區創新驅動發展作出重要指示,2023年5月10日第三次視察雄安時,總書記再次指出,要把智能、綠色、創新打造成為雄安新區的亮麗名片。七年間,中交集團各參建單位以創新為筆、激情著墨,助力雄安壯麗蝶變。
數字孿生雄安的“智能動脈”
歷經七年建設,未來之城雄姿初現。中交集團承建的京雄城際鐵路和京雄高速公路,為北京和雄安之間的互聯互通發揮了重大作用。京雄城際鐵路每個標段都獨立開發了一套信息化平臺,使京雄城際鐵路成為世界首條全線系統應用BIM技術的智能高鐵。
二航局承建的京雄三標項目一直保持全線信息化應用“排頭兵”位置。二航局集合全局頂尖技術力量,聯合武港院等6家單位專注于鐵路施工級信息平臺開發。時任京雄三標項目部信息化辦公室主任孫青山介紹,新開發平臺集中應用數字化技術,每一次施工進展都會在網絡平臺形成與之“孿生”的數字化建模。施工前,關鍵工藝通過系統轉化成演示動畫,“以前施工隊伍和技術人員只能通過平面圖紙了解施工要點等情況,現在可以通過動畫把握,更加直觀?!蓖瑫r,施工后的數據補充也讓平臺信息不斷完善,讓下一步施工更加準確。
“‘大終端,小前端’是平臺的另一個特征。例如,質檢員如果在現場發現某處鋼筋綁扎間距過大,就在手機上登錄軟件終端,上傳反映問題,要求在指定時間內整改,直到問題解決。”孫青山補充道。此外,京雄三標項目還長期派技術骨干駐扎施工現場,并設置專職信息員,有效保證了平臺的實際應用和信息反饋。
一公局集團、二公局、二公院等單位也把智能建造作為打造品質工程的重要推手。在一公局集團時任項目負責人鞏智利的帶領下,項目運用BIM技術進行前期策劃,對駐地進行標準化建設,布置交通導行方案,輔助施工技術與BIM+信息化技術的結合,利用BIM三維動態模擬提前發現、解決問題,以平臺固化的工作流程,保證技術規范的嚴格執行。二公院設計團隊結合國內外應用研究和項目區域地形,將京雄高速公路項目主線平縱面指標按140公里時速設計,為突破中國設計規范最高每小時120公里限速及自動駕駛留足發展提升空間。二公局京雄城際鐵路固安南制梁場積極推進智能化裝備應用,實現裝備智能化、生產自動化;采用BIM技術與鋼筋加工機器人數字化鏈接,實現鋼筋加工參數的自動采集,大大提高了鋼筋加工精準度;采用4條自動化鋼筋數控機器人生產線、機器人焊接與自動化鋼筋運輸平車,不僅提高了施工生產工效還確保了箱梁質量。
此外,建設者們還結合業主招標文件要求和現有規范標準,編制了一套京雄高速公路質量體系量化指標:路面平整度標準差規范要求控制在1.2毫米以內,6標要求控制在0.6毫米以內;路基彎沉設計要求控制在1.3毫米以內,6標施工控制在0.6毫米以內……項目團隊還制定工藝標準化管理圖冊用來指導施工,并主持編制《高速公路橋梁大懸臂花瓶墩施工技術規程》《公路橋梁鋼箱梁步履式頂推施工技術規程》等團體標準。
一公局集團項目研發的智能鋼筋配送系統,像“滴滴打車”軟件一樣,確保鋼筋加工廠產能的合理調配,實現前場、后場零庫存。6標也因此榮獲河北省智慧工地示范工程。
2019年8月,二公局施工的京雄城際鐵路跨津保鐵路總重8900噸的連續梁,在距離地面30米的高度成功轉體,整個過程僅用時73分鐘,精度控制在毫米級。
“京雄城際鐵路主線以62.5度交角跨過運營中的津保鐵路,底下跑火車,上面造鐵路,每天可施工的‘天窗時間’只有幾個小時?!倍志┬鄢请H鐵路6標項目經理部總工程師徐勇說。
項目團隊充分應用BIM技術,設計BIM+IOT模型,通過收集現場視頻監控、轉速監測、應力監測、風速監測、溫度監測等關鍵數據,進行碰撞檢查、虛擬轉體和三維可視化交底,預判可能對轉體產生影響的因素。在BIM助力下,兩個重量相當于6000輛小轎車的巨型梁段,順利轉成一條直線并精準對位,實現“瞬間跨越”。
京雄城際鐵路完工后,孫青山和其他標段負責信息化的同事一道把最新的工程數據錄入到BIM模型里,將模型一并發給雄安新區規劃建設局。如今在“云”上,京雄城際高鐵、京雄高速公路的全部模型數據,與其他模型一起,被稱為“雄安之眼”的雄安城市計算中心收錄,成為數字孿生城市的重要一環,也讓雄安新區距離成為未來中國智慧城市的典范更進一步。
解讀“未來之城”的“根系密碼”
“未來之城”建設熱火朝天,一座高水平現代化的城市正展現新姿。在房建、片區開發、地下空間領域,中交建設者踐行著“世界眼光、國際標準、中國特色、高點定位”的建設理念,堅持科技創新,為新區建設賦能加速。
七年間,雄安新區樓宇如雨后春筍般崛起。建筑之下,水、電、熱、氣等管線也都“住進”了綜合管廊。作為城市的“根系”,綜合管廊為地上建筑源源不斷提供“養料”,高標準建設綜合管廊成為現代化城市建設的必然要求。在地下空間,中交建設者實現了一項“世界首創”。
由二公局施工的雄安新區綜合管廊示范工程,長節段、大噸位、裝配式的鮮明特點讓行業內專家為其注目。項目總工程師單宏偉介紹:“該項目單節綜合管廊為4艙室結構,寬13米、高4.2米、長8米,重約402噸,是普通管廊長度的4倍、重量的8倍?!笔┕ぶ校椖繄F隊采用了國內外首創的綜合管廊“廊上架廊”施工工藝,該工藝實現了預制、運輸、安裝整個體系標準化、機械化、智能化的飛越,被院士專家組評價為“國內首創、國際領先”。
模板是綜合管廊預制的關鍵。項目研發了自行走整體式液壓鋼模板,能實現自動開合、自行走,像“變形金剛”一樣,端模實現自由調節,滿足曲線段管廊內外側墻長度不一的需求。管廊預制好后,在建設者的巧手下,上演“廊上運廊”與“廊上架廊”的“魔法”,將已安裝好的管廊直接作為運廊車行走通道,讓管廊運輸一步到位,相比傳統的現澆管廊施工,直接省去了混凝土維養時間,保證現場連續施工。而后采用架廊機針對淺埋段和深埋段兩種不同方案進行針對性架設安裝,實現精準對接。裝配式管廊示范項目的各項技術成果在雄安新區啟動區128綜合管廊、EA4市政綜合管網等工程中得到廣泛應用。
“街道平坦開闊,用水用電比以往方便多了!”2022年9月,雄東片區A社區迎來回遷群眾,一航局承建的雄東綜合管廊工程,為大家帶來了良好的生活體驗。
面對管廊體量大、艙室多、上部結構復雜,需要反復拆裝拼接模板的現狀,經過晝夜研討,項目團隊研制出一套“整體移動”的設計方案,即采用鋼木組合滑模體系,各個構件可以像積木一樣用插銷連接起來,完成拼接后形成支模架設?;炷翝仓瓿珊?,工人可借助模板底部的導向滑輪直接移位,進行下一段澆筑支模,讓模板坐上“汽車”。經反復試驗,輕型滑動模板被廣泛運用到管廊混凝土澆筑施工中。原本5人花費14天才能完成的工作,現在只需2人花3天時間,施工效率、建設進度極大提升。
面子好看,里子料更多?!按蠹铱梢杂檬置幻葍葍缺??!痹诎儆嗉医ㄔO企業參觀管廊時,業主代表介紹道。光滑的內壁甚至看不見氣孔的痕跡,這不僅得益于原有的滑模體系,還在于項目團隊根據管廊體量大、艙室多、上部結構復雜的實際情況,對滑模添加養護支撐帶并減少艙室跨度,持續優化工藝。作為中國城市地下空間的樣板,地下綜合管廊將不斷延伸向美好的未來。
塑造管廊工程樣板,不僅需要施工技術實力,合理有效的設計也是重中之重。二公院注重綜合管廊、市政管線設施、軌道交通、地下空間及智能設施“五位一體協同設計”。在雄安新區起步區,二公院牽頭研究“干線-支線”二級綜合管廊系統,讓沿城市主干路形成“三橫六縱”的干線綜合管廊系統,成為起步區各市政主干管網的載體,連接各城市組團,打造多片區支線綜合管廊格局。在容西片區,二公院通過技術攻關,創新采用新型預埋式持續防水套筒、高質量密封件二次封堵等措施,有效實現防雨,確保管廊安全運營。
2023年8月,受臺風“杜蘇芮”影響,雄安容西片區遭遇持續性強降雨天氣。該片區市政道路和綜合管網成功經受住了強降雨的考驗,充分展現了高標準設計和高質量建設地下“大動脈”的成果。
在科技創新賦能加持下,雄安新區地上之城也在加快成型。
作為雄安新區第一批啟動建設的公共服務與民生保障項目,雄安中交啟園項目建設過程中需克服北方冬季溫度低等不利情況。時任四航局中交啟園項目負責人蔣曉俊介紹:“項目團隊采用保溫結構一體化施工技術構建了新型復合鋼筋混凝土剪力墻建筑體系,既保障了樓層主體受力穩定,還為16棟住宅樓穿上‘保暖衣’,有效確保了工程質量?!比缃?,這里也成為人才安居的理想之所。
處在昝崗片區核心區的中交未來科創城是落實習近平總書記“讓各方來客一到雄安,就能感受到雄安新區撲面而來的現代化新氣象”的標桿項目。一航局中交未來科創城項目牢記囑托,以創新賦能雄安新區的新氣象。
在這里,項目團隊與能源院強強聯合推出地源熱泵工藝,即從開采井將地熱水抽出后,通過換熱器取熱,然后由回灌井將冷水重新注回地下水層。同時,另一套自來水循環系統將經過加熱的水通過供暖管道送入不同房間,實現“采灌平衡”。“以這種方式開發利用地熱資源,仿佛將地底‘溫泉’搬到辦公樓中,通過綠色環保無污染的‘能量置換’,構筑生態建筑、智慧城市?!表椖控撠熑送踬R說。
雄安新區雄東片區肩負著保障高鐵樞紐周邊居民搬遷安居、引領淀東片區發展的重任。中交建筑雄東片區B單元安置房項目團隊針對土石方工作量大的情況,引入無人機傾斜攝影技術,通過無人機對擬建區域進行航測攝影,生成高精度三維傾斜攝影模型。項目可在模型基礎上一鍵輸出土方工程量,極大提升了施工效率。項目大干時期,更有超百萬平方米同期施工、4000余人同時作業的壯觀場景。最終在196天內,所有正負零施工完成,項目團隊用“黑科技”創造了“雄安速度”,也守護了“雄安質量”。
描繪藍綠交織的“生態畫卷”
堅持生態優先、綠色發展,以創新推動雄安生態畫卷徐徐鋪展,未來之城生態底色更加醒目。
先植綠,后建城,“千年大計”從“千年秀林”起筆。2017年秋,“千年秀林”工程率先拉開序幕?!芭c普通的植樹不同,‘千年秀林’工程并非簡單的挖坑埋土?!碧旌骄猪椖控撠熑颂讫埢貞浀馈P郯残聟^三縣受到地形、氣候、水土狀況等條件限制極難形成森林。初來雄安的建設者為了迅速掌握雄安造林苗木技術,集中時間系統學習,根據苗木習性以及種植特點、生長狀態,編制《造林工作手冊“口袋書”》,詳細列出了現場施工明細、注意事項,用于指導開展工作。
“不同于傳統的造林綠化,‘千年秀林’除了種植技術,樹種選擇和后期養護也非常重要。”一公局項目負責人王永平說。建設團隊堅持“增綠不移綠”,挑選能適應華北平原的本土原生冠苗,采取自然隨機散布、曲線栽植和多種混交方式種植,營造異齡、復層、混交的近自然“千年秀林”,造就林相豐富美觀、功能多樣的景象。在日常養護中,項目持續做好苗情、墑情、災情等動態監測工作,根據往年病蟲害發生規律提前制定防治病蟲害方案,苗木存活率大大升高。
不僅如此,建設團隊在雄安新區種下的每一棵樹,都擁有二維碼“身份證”?!皡⒂^者可掃碼查看樹的地理位置坐標、苗圃、胸徑、冠幅、樹高,以及植樹者、管護者的名字等信息?!蓖跤榔浇榻B道。這個“身份證”實現了對樹木全生命周期的管護,也共同構成了雄安的“數字森林”,為研究單個樹種與森林系統的生長規律、自然演替規律、林業技術研發和科技創新提供詳實數據。
從中標“雄安第一標”--9號地塊造林項目以來,中交建設者們累計參與千年秀林項目10余個,造林面積超4萬畝,栽植樹木200余萬株,創造了單日栽種14萬株的最高紀錄,助力新區森林覆蓋率大幅提高到34.9%,將新區鑲嵌在藍綠交織的生態空間之中。
白洋淀被譽為“華北之腎”,是雄安新區發展的重要生態水體。然而上世紀八十年代以來,白洋淀逐漸出現水源不足、水質污染問題。天航局勇做排頭兵,守護新區萬頃碧波。
2019年,孝義河河口濕地水質凈化工程啟動,成為中交集團在雄安新區濕地生態治理方面的初步嘗試。建成后的孝義河近自然濕地成為華北地區規模最大和處理能力最強的功能性生態濕地之一。
在設計階段,天航局聯合國內外專家,結合白洋淀流域特點和生態環境現狀進行研究討論,最終創新采用“前置沉淀生態塘潛流濕地多級表流濕地沉水植物塘”的近自然水質凈化工藝治理?!笆紫瘸恋磉^濾污水雜質,通過‘基質-微生物-植物’共同作用強化凈化污染物,再輔以碎石、鋼渣去除總磷和氨氮等有機物。”天航局孝義河項目技術負責人韋廣榮介紹道,“鋼渣對總磷有很強的吸附效果,河北是鋼鐵大省,可就地取材。”
為減緩水流速度、延長凈化時間,項目部設立了若干仿自然隔堤小島。孝義河水從進入濕地到過濾后流出,歷時10天,脫掉泥沙和雜質后再流入白洋淀。“孝義河濕地每天可處理20萬立方米上游來水,相當于一個中等城市半天的污水量。”韋廣榮說。
如今,治理后的孝義河濕地由于多類型的棲息地環境和豐富優質的食物資源,已吸引50余種不同類型的珍稀保護鳥類棲息,被河北省評為“生態環境教育基地”。
時光更迭,長期的經驗積累使中交集團進化出一支“生態治理精專團隊”,陸續承建了白洋淀生態清淤一期至五期等10余工程,積累了豐富成熟的工藝成果,不斷刷新速度與質量的雙紀錄。
今年2月,白洋淀生態清淤五期工程火熱開工。工程位于燒車淀,是白洋淀143個淀泊中的第二大淀,緊挨當地居民養殖種植區域,必須保證施工不破壞周圍水質。工期僅有3個月,是常規同類體量項目的一半。
“即使破冰等工序需要更多成本,施工也要在冬季進行。”談及治理方案,天航局項目負責人劉太訓堅定地表示。零下10攝氏度左右是清淤的黃金期,此時鳥類較少,魚類休養生息,對白洋淀的擾動最小,能有效保護水質。
隨著一艘艘破冰船揚起長長的“手臂”,穿透厚厚的冰層,鋼板樁筆直地插入淤泥,刺骨的寒冷并沒能阻礙中交人的熱情。施工過程中,項目對施工區內的污染魚塘實施全面封閉作業,并加大實時監測力度,真正做到“不讓一滴污水流入白洋淀”。
現在,秀林一片生機翠綠,淀區水波漣漪,煥發新姿活力。雄安新區迎來第七年,“候鳥天堂”美景重現,水質穩定保持Ⅲ類標準,生物多樣性、碳匯能力和水土保持能力大幅提升,一座水城共融、藍綠交織的生態城市正在蓬勃興起。
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