重点工程 | “南海科技栋梁”炼成记——湛江湾实验室龙王湾研发基地一期项目建设纪实

发布日期:2023-09-25
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南海北部、湛江湾畔,一组蓝白相间的建筑群,在碧海蓝天的映衬下熠熠生辉……这是推动海洋强国建设的广东省重点项目——湛江湾实验室龙王湾研发基地一期项目,也是中建五局华南公司服务国家战略的匠心之作。2023629日,在中国工程院院士麦康森、林君的共同见证下,这座“南海科技栋梁”落成启用。

时间回到三年前,挂帅担任项目经理的姜方青,站在刚完成场地平整的黄土上,立下“军令状”:“项目意义重大,我们保证做到每建必优、使命必达!”

此后,姜方青带领团队在湛江上演了一场黄土荒滩变身“南海科技栋梁”的精彩“蝶变”,用行动诠释了“信·和”力量。

桥上建高楼:智造“海上栋梁”

湛江湾实验室项目总建筑面积约12.6万平方米,包含海洋生物分析测试大楼、深远海智能养殖装备实验室等10单体。其中,最引人注目的,当属有“海上栋梁”之称的总部研发大楼。

总部研发大楼以南、北塔为支座,两塔之上横跨53.4大跨度钢桁架,上方矗立着6层高楼,下方却兀自悬空,如同架在海上的桥梁,“海上栋梁”承载着湛江湾实验室向海图强 国家栋梁的发展愿景。然而要将这一独特造型,从图纸变为现实,却十分不易。

“平地建楼很简单,但是在“桥”上建高楼,仅靠两个支座悬空而立,难度非同一般!湛江湾实验室项目技术经理竺磊解释道。

“海上栋梁”上部托存6结构,自重荷载超1.5万吨,荷载集度高,相当于300架中型客机集中叠放在悬空的“桥面”上,属于多重复杂类超限结构,施工难度高。最为关键的是,施工过程中大跨度钢桁架与支座处容易发生形变,产生有害应力残留(即残应力)。这种残应力会导致大跨度钢桁架的局部受力状态偏离设计预期,若不人为干涉和控制,可能会出现结构失稳风险。

项目团队查找资料、咨询专家后,得出结论:“唯一的办法是,通过改变施工顺序,消除残应力!”然而,几十道工序、成千上万个构件,怎样组合、排布才是最优解?要知道,每一个细节的受力,都牵一发而动全身,容不得半点差错。一时间,巨大的工作量、未知的挑战,让大家打起了“退堂鼓”。

“面对困难,绝不能怯战,勇于突破、敢于变革是唯一出路!”姜方青迅速行动,组建一支科技小组,运用Midas GTS NX有限元软件建模,对不同施工顺序的受力状态进行模拟分析。如同愚公移山一般,他们用一个多月的时间一一尝试各种可能性,逐一敲定细节:

“第3次模拟中,这个构件超出了设计承载能力,怎么办?”

“是不是可以考虑让大拉杆提前受力,减少该构件的承载力?”

“那还要更换大拉杆的钢材,原本的钢材延展性不够。”

“是否可以换成Q235钢材?硬度足够,延展性也更大。”

“再做一次模拟,试试看吧!”

像这样的讨论,不知道发生了多少次。就在姜方青团队较真认真地一步步摸索中,他们形成了4套初步方案,后经过比对分析,又锁定其中一套方案作为深化方向。为了保证施工模拟的准确性,项目团队与设计院、监测单位、钢结构分包,用大半年的时间对选定的方案分别进行了有限元模拟和论证,从四方模拟结果中比对差异,逐一完善方案细节。

最终,这套方案实现了在施工过程中进行4次应力重分布,释放了绝大多数残应力,确保了结构安全可控。在一次次挑战未知中,项目团队也取得多项科研成果:两项科技课题获评国内领先评价,取得实用新型专利11项,获国家级BIM奖项4项,获广东省QC一类成果1项,并获评广东省土木学会科技奖二等奖,获中施企协微创新大赛三等奖。

勇闯“两道关”:斩获ISA国际安全奖

“海上栋梁”的施工,不仅是整个项目的技术难度之最,也是安全管控的重难点,属于超危大工程。其中,钢桁架吊装和胎架卸载,是最令项目安全团队头疼的两道关卡。

“要在空中进行大量焊接、拼装工作,但没有作业平台怎么办?”

“一个螺丝就34斤重,任何零部件一旦从20多米的高空掉下来,破坏威力都是惊人的,怎么规避风险?”

“最高接近50米的高空作业,工人的安全怎么保障?怎么防坠?”

问题一个接一个,这是钢桁架吊装前,项目团队正在讨论急需解决的安全隐患。安全无小事,每一个疑虑都必须妥善解决。项目团队邀请专家、主管部门多方探讨、论证,终于找到了解决办法,并上演了一出精彩的“障眼戏法”:

钢桁架吊装现场,只能看到塔吊和地面人员在有序工作,却看不到工人在高空焊接组装钢桁架,这是为什么呢?秘密就在钢桁架连接处的蓝色中建标识挡板。

这些挡板的背后,其实是项目团队专门制作的全包围作业平台。这个作业平台,由4块方形挡板包围钢桁架,并在挡板与钢桁架之间预留一定的作业空间,底部用钢板制作封闭的脚手架,形成全包围的作业平台。这样,不仅避免了焊接工人的坠落风险,而且零部件也无法从作业平台中飞出,保障了施工安全。

除此之外,项目团队还采取“生命线+安全网”等措施,在多重防护下,很快“海上栋梁”的施工全部安全有序地完成了,正当大家想松一口气的时候,迎来了最大的安全管控挑战——

20228月,项目安全总监秦晓被暑热“蒸”得满头大汗,但他顾不上这些,一边眼睛紧张地盯着高空作业人员,一边用对讲机仔细叮嘱:

“一定要慢,一厘米一厘米地来,千万急不得!”

原来,这是在进行“海上栋梁”施工最为关键的一道工序:在总部研发大楼钢梁安装过程中,地面始终设置了24个柱状胎架支撑着上方的钢梁,当第七层钢梁安装与混凝土浇筑完毕后,就要进行重达7000吨的卸载,卸载后大跨度钢桁架将依靠自身实现悬空而立。

但是,如果直接卸下支撑胎架,由于钢结构自重大,应力在极短的时间内突然转换,容易导致刚性脆性断裂,甚至发生结构倒塌。“就像摔跤,一下子摔倒在地面上,容易摔成骨折。”

为了确保胎架卸载安全,项目团队对卸载过程进行了仿真模拟,经过严密计算和论证,分五个步骤对24个胎架进行分级逐步卸载,每一级卸载都控制在10毫米以内,并且在钢结构、支撑胎架上布控176个光纤光栅传感器,实时监测钢结构和支撑胎架应力、变形变化情况。

最终,经过三天的漫长等待,胎架卸载作业圆满完成,“海上栋梁”得以傲然挺立。对“以人为本 安全第一”安全理念的认真贯彻,让项目团队实现安全施工零事故,并获评ISA国际安全奖、广东省安全文明示范工地、湛江市安全文明示范工地等多个大奖。

三招“造星”:打造“项目提升”区域标杆

“将湛江湾实验室项目,打造成五局在湛江市场的一张响亮名片!”这是姜方青挂帅担任项目经理后的承诺。湛江湾实验室项目是中建五局在湛江区域的第一个公投项目,承接之初,华南公司就计划将其打造为区域明星项目。为实现这一诺言,姜方青带领团队用三招造“星”

精细化管理强“实力”。湛江湾实验室项目总用钢量1.8万吨,相当于2.5座埃菲尔铁塔的用钢量,如此繁多的钢构件,怎么管理?项目给每个钢构件都配置了独一无二的二维码,记录着的材料组成、焊接人员、质检结果等信息,实现从加工到安装全过程精细化管控。同时,在施工前,项目运用BIM集成技术进行精细化施工模拟提前排布管道、设备,识别碰撞点,并进行深化设计,使建筑更整齐美观,也更节约空间。在项目团队精益求精的精细化管控中湛江湾实验室项目呈现出不同于一般项目的有条不紊安全高效

标准化管理高“颜值”。项目扎实做好“三个标准化”,即企业文化视觉标准化、安全文明施工标准化、质量管控体系标准化,打造标准化建设示范工地。平整的屋面,灰缝饱满的填充墙,严丝合缝的木模结构……项目工艺样板展示区整洁有序,展现了项目施工工艺和施工流程的标准化水平。步入项目主要施工通道,一眼就能看到墙上张贴的多个二维码,施工人员只要扫码就能看到以可视化方式呈现的质量交底、规范标准当地住建局考察项目时,点赞道:“这个项目的标准化管理水平,在整个湛江公投项目中都是领先的。”

暖心服务涨“人气”。“场地红线只是项目的施工范围,但绝不是咱们团队的责任边界。”这是姜方青经常挂在嘴边的一句话。20225月,湛江突发新冠疫情,政府决定建设海东隔离点,并第一时间向中建五局项目团队发出援建邀请。姜方青立即响应号召,不到2小时就组织起一支150余人、涵盖多专业线条的援建队伍赶至现场。五天四夜,姜方青带领队伍披星戴月紧急施工,最终如期完成840套防疫用房的建设工作。很快,住建局发来表扬信:贵司用五局速度五局质量为我区防疫管控阻隔战打下了坚实的基础体现了央企单位的责任与担当”。后来,市政府又将合同额6.4亿元的3个健康驿站项目由项目团队建设。

就这样,在姜方青团队的用心经营下,湛江湾实验室项目吸引了一大批“粉丝”。开工以来,项目累计接待省市各级政府领导和业主考察、观摩200余次,累计接待人数超2000人次,成为了当地的“明星项目”,项目的品牌效应也成功为市场营销“圈粉引流”——

在一次次考察中,中建五局在湛江树立了良好口碑,也带来了意想不到的收获。在省级重点项目——广东医科大学湛江海东校区项目招标前,建设方特别委托代建方到湛江湾实验室项目进行考察学习,直观感受五局团队的先进管理水平。后来,中建五局得以从130余家建筑企业中突出重围,一举拿下该项目。

“现场即市场,满意即效益”,湛江湾实验室项目以现场带动市场,助力五局后续承接岭南师范学院6个重点公投项目,总合同额超30亿元,中建五局也成为了湛江建筑市场上的“领头羊”,书写区域精耕的新篇章

同时,项目取得良好的人才效益,累计提拔项目副经理2人,班子副职3人,后备主管7人,培养了广省五一劳动奖章获得者1人、局优秀十佳工程师2人。最终,湛江湾实验室项目团队裂变为4个项目管理团队,为五局深耕湛江区域提供了有力支撑,实现了卓越放。

 

迎着温热的海风,从“海上栋梁”俯瞰整个湛江湾实验室,这座“南海科技栋梁”在阳光下闪耀着蓝宝石般的光彩。中建五局建设者用匠心建造,助力“海洋强国”的新蓝图徐徐展开:湛江湾实验室里,国内首套50kW海洋温差能发电系统实验测试平台正在加快建设,深远海渔业智能养殖平台海威1号、海威2号已投入使用……

 


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