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非凡十年 | 科技赋能,“中国建造”屡创奇迹


要在我国发展新的历史起点上,把科技创新摆在更加重要位置,吹响建设世界科技强国的号角。2016年5月,习近平总书记在全国科技创新大会上的重要讲话依旧回荡在耳边。当今世界,科技发展日新月异,建筑业作为国民经济的重要支柱产业,是高新技术转化为现实生产力的重要领域,用先进的科学技术提升建造水平和工程质量,是建筑业快速发展的关键。


党的十八大以来,我国建筑业日新月异,工程材料优化升级,装备水平明显提高,施工技术持续创新,一大批世界顶尖水准的建设项目成为“中国建造”的骄傲与荣光,建筑业已从“满目尘灰”的传统方式,跃升到“像造汽车一样造房子”的工业化时代,如今,正在向着数字化、智能化建造奋力迈进。


连破核心技术瓶颈 

建筑装备跨越发展


随着我国发展壮大,突破“卡脖子”关键核心技术刻不容缓。这是习近平总书记的战略部署,也是我国建筑业转型升级的必经之路。在此背景下,聚焦国家建设急迫需要和长远需求,瞄准受制于人的“卡脖子”领域和薄弱环节取得实质性突破,显得愈发重要。


十年来,建筑业企业深入实施国家创新驱动发展战略,以技术创新引领传统建筑产业转型升级,一批具有自主知识产权和国际先进水平的建筑施工设备成为建筑业的“国之重器”,部分施工技术达到世界领先水平。大型盾构机、“空中造楼机”等高精尖设备打破了国外技术垄断,成为国家工程建设的推进利器。


盾构机是衡量一个国家地下施工装备制造水平的重要标志,它集机械、电气、液压、传感、信息、力学、导向研究等技术于一体,不仅可以节省人力、加快施工进度,还可以控制地面沉降,减少对地面建筑物的影响。近几年,中国建筑业企业自主攻关,解决了诸多世界级技术难题,打破国外的技术垄断。十几年前,我国施工所用的隧道掘进盾构机大部分还依赖进口。如今,国产隧道掘进机在国内新增市场占有率已达95%以上,并占据全球2/3的市场份额。作为“入地”利器,盾构机从自力更生、自主研发,到突破关键技术、让国产盾构机装上“中国芯”,再到走出国门、成为亮眼的“中国名片”,国产盾构机实现了从无到有、从有到优、从优到强的跨越。


全球首创的“空中造楼机”智能化施工装备则取得了微凸支点的多塔机整体回转集成平台、磁力缓降逃生系统、一梯多笼循环电梯等一系列的重大突破,并在武汉绿地中心、北京中国尊等地标建筑中成功应用。建设者在数百米高空“如履平地”,效率提高30%以上,施工速度最快可三天建造一层楼,整体达到国际领先水平。“空中造楼机”建造技术符合“工程质量可控、建安成本可控、建造周期可控和减少建筑垃圾排放”的建筑工业化目标,同时满足绿色建造节地、节能、降噪、减尘的要求,不仅是技术创新,更是一种产业创新。


同时,我国高速、高寒、高原、重载铁路施工和特大桥隧建造技术迈入世界先进行列,巨型河口航道整治技术、长河段航道系统治理以及大型机场工程等建造技术达到世界领先水平。“卡脖子”技术的持续破解,展现了中国建造以攻坚之势聚合高质量发展的磅礴之力。


高难建筑彰显实力

“超级工程”享誉全球


代表中国工程“速度”和“密度”的“四纵四横”高铁,代表中国工程“精度”和“跨度”的港珠澳大桥,代表中国工程“高度”的上海中心大厦,代表中国工程“难度”的“华龙一号”全球首堆福清核电站5号机组以及创造了世界奇迹的雷神山、火神山医院建设……这些世界级标志性重大工程,充分展现了我国建筑业的雄厚实力,彰显了强大的综合国力。


2018年10月,横跨伶仃洋、总长约55公里的港珠澳大桥正式通车运营,这是迄今为止全球最长的跨海大桥。习近平总书记在出席大桥开通仪式时指出,港珠澳大桥的建设创下多项世界之最,非常了不起,体现了一个国家“逢山开路、遇水架桥”的奋斗精神,体现了我国综合国力、自主创新能力,体现了勇创世界一流的民族志气。在大桥建设之初,建设者们面临着工程技术、施工安全、环境保护、建设管理等方面的诸多难题。其中,海底沉管隧道由33节沉管和1个最终接头对接而成,是整个工程中技术最艰难的部分,在无任何国内外经验可供借鉴的情况下,工程团队对外海深水沉管安装创新技术及装备进行独立研发,取得了一系列技术突破。在施工中,工程团队创造了“半个月内连续安装两节沉管”“极限3毫米对接偏差”等多项纪录,沉管隧道最终接头,化被动止水为主动式压接止水,变人工作业为机械化作业,既降低了水下作业强度,又确保了施工质量。


2020年年初,在武汉救治新冠肺炎患者的紧急时刻,建设者们昼夜奋战、忘我拼搏,10天建成了火神山医院,12天建成了雷神山医院。全球惊叹的“中国速度”“中国奇迹”背后,是“中国建造”的力量。按照常规流程,3万余平方米建筑量的项目至少需要两年才能完成,而两个医院的总建筑面积就达11万余平方米,任务重、时间紧,建设者们采取集装箱拼接吊装、BIM技术模拟施工等硬核建造技术,大幅缩减了工期,圆满完成了“不可能完成的任务”。模块化设计、细化洁污分区等设计,集成一套高效可靠的应急医院防扩散设计技术,解决了呼吸类传染病应急医院快速建造和安全保障的难题;创新了分阶段逆向设计、现代物流优化、模块化施工等组合技术,形成了设计、施工、物流与工艺优化高度融合的应急医院一体化建造,实现了极限工期下快速建造、快速交付,为打赢疫情防控武汉保卫战作出了突出贡献。在2020年9月召开的全国抗击新冠肺炎疫情表彰大会上,习近平总书记向包括工程建设者在内的作出重大贡献的人员致以崇高敬意。


2022年年初,北京冬奥会如期举办,一批极具科技感和中国风的赛事场馆惊艳了世界。习近平总书记强调,场馆建设是办好北京冬奥会、冬残奥会的重中之重。从“冰丝带”“冰立方”到“雪飞天”“雪如意”,从智能建造技术到绿色低碳技术、从满足赛事需要到赛后循环利用……北京冬奥场馆建设从向国外标准看齐到引领国际标准,处处体现出科技奥运、绿色奥运的理念,让世界见证了中国建造的科技力量。其中,通过创新应用智慧场馆、转换场地、可拆装制冰系统和可转换环境等技术,实现了“水立方”“冰立方”分别作为夏季和冬季场景的自由转换,“冰立方”也成为了历史上第一个水上项目和冰上项目均可运行的“双奥”场馆。国际奥委会主席巴赫评价“北京冬奥会在奥运会历史上第一次真正挖掘了科技的潜力”。


所有这些成绩的取得,都来源于科技创新。在工程建设过程中,我国建筑工程技术人员充分发挥了聪明才智,进行了大量创新实践,为我国建筑工程技术创新和科技发展立下了汗马功劳。


信息技术注入活力

建造走向智能时代


以往,我国建筑业主要依赖资源要素投入、大规模投资拉动发展,建筑工业化、信息化水平有待提高。在以信息产业为主导的经济发展时期,破解劳动密集型瓶颈关键靠创新。习近平总书记指出,我们要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆培育新动能。要推进互联网、人工智能同实体经济深度融合,中国建筑业正加速从劳动密集型向技术密集型转变,智能建造是行业发展的大势所趋。


发展智能建造是抢占科技竞争制高点、提升建筑业国际竞争力的有力抓手。智能建造与建筑工业化协同发展则是建筑业数字化转型的重要突破口,更是推进新城建,促进物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与建筑业深度融合的重要举措。


2020年7月,住房和城乡建设部等13部门印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,明确到2025年,我国智能建造与建筑工业化协同发展的政策体系和产业体系基本建立,建筑产业互联网平台初步建立,打造“中国建造”升级版;到2035年,智能建造与建筑工业化协同发展取得显著进展,建筑工业化全面实现,迈入智能建造世界强国行列。


在数字技术发展的新浪潮中,诸如地坪研磨机器人等数字化设备层出不穷。通过与人工智能、5G(第五代移动通信技术)、大数据等新一代信息技术的深度融合与创新应用,数字建筑已成为产业转型升级的核心引擎。在政策、技术、产业等多重因素驱动下,建筑业数字化正快速迈向一个全新发展阶段。


广东省统一建设房屋市政工程施工图数字化审查管理系统,采用“互联网+图审”模式,实现一个项目一套资料、网上申报、联合审图、过程留痕、进度清晰、结果透明;温州市首创国内二三维联审新模式,创新性提出施工图审查从二维平面图纸向包含三维立体模型在内的结构化数据审查转变的技术理念。通过“图形引擎、规则引擎”等核心能力的开发,有效推动了从人工审查向智能辅助审查的转变。碧桂园研发的测量、喷涂、铺贴、布料、运输、清洁等13款建筑机器人已在佛山凤桐花园试点项目中应用,如喷涂机器人具备自动定位、BIM(建筑信息模型)导航、路径规划、自动避障等功能,功效是人工的1.5倍。


建筑施工安全生产技术日新月异,移动互联网、物联网、大数据、AR(增强现实)、VR(虚拟现实)、人工智能等新技术与安全生产的融合日渐深入。“多媒体安全培训工具箱”“一站式VR安全培训体验馆”“建筑业企业安全生产管理云平台”“建筑施工企业实名制安全准入系统”等安全生产信息化创新成果的应用,为安全管理增添了“防护帽”。


科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。展望未来,建筑业将准确识变、科学应变、主动求变,以科技创新有效支撑行业结构的优化升级,我国从建筑大国迈向建筑强国指日可待。



一图读懂“非凡十年”之

建筑业持续推进基础设施建设


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来源:中国建设报