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            2021混凝土科學技術獎
            【科技進步類】二等獎:城市高架預制構件制作工藝及裝備能級提升關鍵技術研究及應用
            時間:2022-05-07    來源:CCPA科技工作部    分享:
            2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2021年5月啟動,至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計33個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎18項、三等獎14項,其中“科技進步類”16項、“技術發明類”1項、“技術革新類”16項。
            2021年度中國混凝土與水泥制品協會

            混凝土科學技術獎?科技進步類

            項目展示

            2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2021年5月啟動,至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計33個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎18項、三等獎14項,其中“科技進步類”16項、“技術發明類”1項、“技術革新類”16項。


            二等獎項目

            城市高架預制構件制作工藝及裝備能級提升關鍵技術研究及應用




            主要完成單位:上海建工建材科技集團股份有限公司

            主要完成人:朱敏濤、吳杰、陳兆榮、馮為民、劉殿生、馬建榮、周建誠、方愛斌、田穎錢、李曉庭





            項目概況


            預制拼裝高架道路混凝土構件在工廠預制方面存在標準化、產業化水平較低的問題,模具和工裝設計復雜、笨重、機械化程度低,高性能混凝土技術體系不健全,生產線技術水平不高,工藝不成熟,產業能級不高。針對上述問題,本項目開展了模具裝備技術、構件生產工藝和生產線研究,同時依托上海城市交通建設工程,針對工藝、設備、布局等進行創新、優化、整合研究,提升了城市高架預制工藝及裝備能級。

            該項目研發成果主要用于裝配式城市高架道路,包括汽車道路、軌道交通線路等市政類構件生產領域,實現了大型市政預制構件箱梁、蓋梁、立柱的高效節能生產。本項目針對市政構件生產過程中模具和工裝設計復雜、笨重、機械化程度低、外觀質量不高等問題,研發高效協同智能控制模具裝備、高架道路構件高效生產工藝及線布控、清水混凝土裝飾構件生產工藝和高架道路防撞墻預制技術,同時開發市政基礎設施預制構件清水自密實混凝土技術,制定市政構件預制工廠規劃布局指南,最終形成城市高架預制構件制作以及能級提升成套技術。

            軌道交通5號線南延伸段(左)嘉閔高架道路(右)       



            主要創新點



            (1)開發了基于高效協同智能控制模具的小箱梁預制工藝技術。小箱梁高效協同智能控制模具解決了整跨預制小箱梁模具笨重操控困難,人工耗費大的問題。為解決澆筑過程中的內芯模上浮和拆除困難的問題,研究內芯模上浮機制,并配套研發了箱梁模具系統及內芯模防浮機構。

            小箱體整體活拆內芯模

            (2)開發了高精度預制節段梁同向流水組織長線法施工工藝以及產品的保護技術。同向流水組織長線法工藝采用兩段梁在同一條生產線上同時進行梁體的澆筑,可有效保證梁的連續性,確保預留張拉孔道位置不發生錯開,解決了剪力鍵對準問題,該工藝方法還可實現多點施工,提高了生產效率和資源設備的利用率。

            長線法生產

            (3)開發多模位整體式縱移預制蓋梁模具技術及智能控制技術。蓋梁模具移動系統中采用了電機系統、液壓系統及控制系統實現側模的雙向運動。該設計不僅節約了人工成本,且縮短了拆、合模時間。模具設計為整體式,不用采取螺栓連接的散拆式,避免了模板上的拼縫,澆筑構件的外表面美觀。

            蓋梁整體式模具

            (4)開發平裝立澆式預制立柱生產工藝。通過對預制立柱施工技術研究,形成基于智能控制的大型模具翻轉技術和裝備,解決了立柱立式生產過程中構件的翻轉起吊運輸問題,可有效降低對構件力學性能的擾動影響;研制了高精度鋼筋籠胎架與定位板,可有效保證立柱生產過程中埋件準確定位。

            (5)開發基于大型模具和造型模具相組合的大型裝飾構件預制技術?;谙蕊椕骖A制、組裝后整體澆筑成型的大型裝飾預制橋墩制作技術,較大的提升了傳統預制構件的技術含量,減輕了施工現場的外裝飾工程量,采用混凝土來實現真實石材外觀效果,減少對石材資源的依賴,同時可避免外掛石材脫落的風險,符合目前社會倡導的節能環保工業化的發展理念,解決了帶表面造型裝飾的大型市政預制構件難以整體預制的問題。

            (6)開發了箱梁防撞墻一體化預制工藝。對小箱梁防撞墻預制技術進行研究,開發了“以直代曲”曲線防撞墻模板,有效保證了曲線防撞墻自然成型。

            全預制拼裝高架蓋梁及立柱工廠內制作與現場安裝


            應用效果



            本項目研究成果在上海S3 高架道路、嘉閔高架、軌道交通五號線南延伸段、滬宜公路遠香湖橋、崧澤路高架、S26高架道路等工程中取得廣泛的應用,工程應用效果廣獲好評。該項目成果工程應用廣泛,構件產量多達12萬方以上,按照每方150元利潤,經濟效益利潤可達1829.7萬元,除上海外在江浙也廣泛地采用項目研發成果,工程效果均較突出。

            項目共獲授權發明專利9項,實用新型專利7項,發表論文4篇,獲得上海市高新技術成果轉化項目1項,參編標準2項。項目科技成果全面提高了城市交通預制構件的生產效率和質量,提升生產能級降低消耗,助力我國的城市化建設事業。

            本項目部分科技成果


            企業介紹



            上海建工建材科技集團股份有限公司創立于1953年,集團擁有預拌混凝土和預制構件兩大產業。預拌混凝土2021年年產量超過4677萬立方米,具有超高泵送混凝土、特種混凝土等各類高性能功能化混凝土的研發和生產能力。擁有豐富的預制構件生產經驗和強大的預制構件生產能力,2021年預制構件產量超62萬方,擁有“國家裝配式建筑產業基地”、“綠色環保攪拌站”、“城市高架產業基地”、“國家級綠色礦山”等國家和省部級產業基地。公司配套有湖州新開元石礦、外加劑廠、模具廠等產業鏈,擁有完善的科技研發三級體系,技術和產品廣泛應用于超高層建筑、地鐵隧道、市政建設、公共建筑、工業建筑和民用建筑等方面。


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