科技創新和技術進步是企業發展的重要動力,中核華興始終堅持科技引領與創新驅動,不斷提升企業核心競爭力。公司現有江蘇省級技術研究中心一個,科技帶頭人50多名,專家13人,中高級科技人員1200多人。
近幾年,中核華興依託日益拓寬的業務領域,通過與外部高校、科研機構、行業協會和生產企業等單位合作,重點在新業務領域、核電和民用工程技術領域,開展前瞻性、戰略性和重要的基礎性課題研究,如核電新堆型、LNG項目、建築工業化、建築信息化、公路工程、市政工程、節能環保工程、光伏太陽能工程、超高層建築以及核設施退役、地鐵隧道工程等關鍵施工技術研究,形成了大量具有自主智慧財產權的「專、精、尖」核心技術成果。
截至目前,中核華興承擔國家重大專項科研課題2項,集團公司課題4項;自主研發核心施工技術和關鍵施工工藝近百項;獲得國家授權有效專利278項(其中發明專利69項)、軟體著作26項;國家、省部級科技進步獎58項,國家級與省級工法89項,主編國標、行標45項。獲得各種國家及省部級科技進步獎項300餘項。
核島雙層安全殼施工技術一路領跑
雙層安全殼是目前國際第三代核電站先進技術,針對雙層安全殼結構特點,研發人員研究出先鋼襯裡、再內殼混凝土、後外殼混凝土的科學工藝,該工藝是核電站雙層安全殼的施工標準。
為解決核島筏基大體積混凝土和安全殼高強高耐久性混凝土的施工難題,中核華興形成了核島工程高性能防輻射混凝土的施工工藝和標準,有效解決了施工難題,保證了輻射混凝土的屏蔽性能。
核電鋼襯裡施工「首吃螃蟹」
安全殼鋼襯裡是核電站事故狀態下防止核洩漏的關鍵屏障,其焊縫要求100%射線檢測和零洩漏缺陷。以往鋼襯裡施工採用單塊鋼板現場拼裝、手工電弧焊焊接的施工方式,存在工效低、周期長、安全作業風險大、焊接質量高度依賴焊工水平、焊縫一次合格率較低、後期返修率高等難題。
引入模塊化施工理念,實現鋼襯裡模塊化施工。中核華興在國內核電站鋼襯裡施工領域首次引入模塊化施工理念,並成功實現鋼襯裡模塊化整體吊裝,徹底改變了傳統的現場分片安裝施工方法,相比傳統工藝縮短了35%工期,降低了高空作業風險,提高了施工質量。該施工工藝獲得第七屆國際發明展覽會發明金獎。
研發設備和工裝,解決模塊工廠標準化製作難題。公司科研人員研製出鋼襯裡壁板和穹頂板一次輥壓成型設備和工藝,並通過預張應力變形控制技術進行鋼襯裡模塊的成型和組焊,解決了鋼襯裡模塊工廠標準化製作難題,形成了鋼襯裡壁板標準製造工藝。發明並應用「弧長之差參照角度值線性分配方法」,實現了模塊化吊裝前後貫穿件套管、錨固板的精確定位;開發出模塊預拼裝及整體吊裝精度控制等先進技術,並利用自主設計的工裝進行吊裝,使鋼襯裡安裝精度由±50毫米提高到±25毫米內。
開發自動焊接方法,改進鋼襯裡現場焊接工藝。研發人員開發出有利於鋼襯裡密封性的高能鎢極脈衝雙氣流保護氬弧自動焊接方法,改進了鋼襯裡的現場焊接工藝,使現場焊縫一次合格率由90%提高到98%以上,減少了對焊工技能的高度依賴,有效提高了焊接的質量穩定性和施工效率。施工過程中,受鋼襯裡模塊化施工技術啟發,公司在「華龍一號」項目首創提出並實現了堆腔水池模塊化施工設計,創新地設計出堆腔模塊化施工的「分體組裝式」工裝,滿足了堆腔水池模塊化施工全周期變形控制要求。
核電大噸位預應力施工技術實現國產化
核電站安全殼預應力束布置複雜,垂直向呈倒U型或Г型,水平呈360°包角環型布置,預加張拉力噸位大,質量要求嚴、技術指標高,該領域曾存在國外的技術壁壘。
公司科研人員在研究國外先進設備的基礎上,自主研製出成套設備並成功應用,擺脫了對國外設備的依賴。
公司科研人員在國內外無施工先例的情況下,自主研發大噸位預應力鋼絞線編束工藝等應力張拉等專利技術,實現了一次性高效完成鋼絞線與錨固塊的同步穿束和安裝,避免了鋼鉸線出現斷裂和鬆弛的現象;研發出預應力束張拉數據自動化採集系統,提高了施工效率和精度。
中核華興開發出適合安全殼複雜形態預應力管道的觸變漿體加真空輔助的一次灌漿工藝、減少預應力漿體泌水的製漿方法及增強預應力孔道密實度的灌漿方法等專利技術,提高了灌漿效率,保證了灌漿密實度,降低了預應力長期應力損失。
目前,公司在安全殼大噸位預應力整體穿束和等應力張拉技術等方面已獲授權發明專利9項,實用新型專利7項;《核電站大噸位預應力施工工法》、《核電站倒U型預應力鋼束整體穿索施工工法》獲批為國家級工法;相關施工工藝形成核能行業標準。
核電特種設備制安技術不斷創新
公司擁有核電、石化等行業設備製造、安裝的專業隊伍,在長期的工程實踐中,技術儲備豐富,並能不斷創新,超越自我,邁上新臺階。如核電站堆腔水閘門製造技術從無到有,承擔了20餘個機組的堆腔水閘門製作安裝,特別是海陽AP1000、福清「華龍一號」堆型的水閘門與其他堆型相比具有自身的特殊性,通過優化創新,中核華興圓滿地完成了新型閘門的製造任務。同時在福清核電站5號機組實現了反應堆堆坑門製造及其材料的百分之百國產化轉化;2016年製造安裝核電站三廢項目活性炭滯留裝置、蒸發裝置、脫氣裝置三個設備模塊和高溫氣冷堆反吹過濾器設備製造業務,擺脫了同類產品不能在中國境內製造的困境。2018年首次製造核電站BOP廠房制氯站兩個商用核電設備模塊,經鑑定,該設備質量可靠,達到國際先進水平,展示了公司的高超技術和責任擔當。
鋼筋加工實現自動化智能化
公司已經掌握BIM、BIM+網際網路、BIM+物聯網、BIM+項目管理等在核電鋼筋業務中的應用,並實現了鋼筋的自動化加工。目前公司已經在精細化管理平臺中實施各項目部料單錄入、審批、排產、加工、入庫、配送、結算等全業務流程的精細化管理。通過研究與實踐、開發建模工具,公司已經實現快速建立符合施工細度的鋼筋三維模型,並自動輸出鋼筋深化設計布置圖、鋼筋料單及數位化鋼筋信息。公司還實現生成KRB(美國鋼筋設備生產廠家)等設備可直接識別並進行加工的二維碼、批量料單文本,開發了鋼筋斷料優化程序及斷料優化方案,實現了鋼筋的自動化、智能化與精細化剪切。通過對BIM模型數據的批量加工和處理,公司還實現了市面自動化彎折設備識別的二維碼及數據流信息用於進行鋼筋的自動化彎折及剪切、套絲工作。該項技術已經在中核華興紅沿河項目與霞浦項目部應用。
超高層施工技術不斷登攀
近年來中核華興超高層建築市場發展勢頭迅猛,先後承建了如上海漕河涇開發區辦公樓、重慶英利國際廣場B標段、南京金鷹三期(高度220米,地下五層逆作)、南京蘇寧電器廣場、南京金融城二期、深圳珠海卓凡中心、廣州凱達爾樞紐國際廣場(高度260米)、浙江台州天盛中心(高度近300米)、甘肅蘭州盛達金融中心(高度220米)等一系列有影響的超高層住宅、酒店、商業辦公項目。
結合超高層工程施工特點,公司科研技術人員進行技術攻關與創新,解決了一系列技術難題。現有相關專利技術110項,其中發明專利28項。公司已熟練掌握逆作法施工技術、大型深基坑鋼筋砼環撐爆破拆除技術、大體積混凝土裂縫控制技術、複雜環境和軟弱地基處理技術、核心筒液壓爬模技術、砼超高泵送技術、大懸挑平臺結構施工技術、鋼結構高空變軌滑移施工技術等技術,核心競爭力顯著提升。
廣州凱達爾樞紐國際廣場是全國首例交通樞紐綜合體(TOD),東西塔樓之間設計有橫跨城際鐵路的大跨度鋼結構連廊裙樓。因下方同步施工高架橋墩柱和軌道梁,條件不允許佔用下方場地施工。經過與專業隊伍共同攻堅克難,中核華興成功實施2050噸52.5米跨度、五層鋼結構連廊高空變軌滑移施工。
工業民用基礎設施領域業績斐然
公司承建的陝西韓城市太史大街西延橋梁建設項目在國內首創了「臥式拼裝,整體豎轉」主塔施工方式,通過豎向提升和水平牽引裝置的同步配合,利用計算機控制液壓同步提升系統的方法,經過77小時連續施工,順利實現了超大噸位拱形鋼索塔(橋梁主塔高117.5米,索塔提升重量達2100噸)豎轉安裝,為韓城市新添了一道亮麗的風景線。
公司在建築工業化方面技術儲備較早,上世紀90年代以來,公司在國內核電和海外新加坡的業務就開始涉及裝配式建築。「十三五」期間公司開始大力發展國內裝配式項目,開展《裝配式混凝土結構施工技術研究與應用》科研課題,研究行業規範標準、優化構件分塊設計,確定構件安裝流程、試驗檢測鋼筋接頭灌漿質量,嚴格控制細部防水節點施工質量。後臺有力的技術支持、現場良好的施工質量為公司贏得了大片的市場。如今公司裝配式項目,遍布廣東、上海、江蘇、安徽、福建、天津等地區。深圳寶荷欣苑項目預製率24.52%,裝配式率60.83%,對於預製實心板、預製陽臺隔牆板、預製夾心保溫外牆板,項目部因地制宜開展了現場「遊牧式」預製技術、鋁合金模板體系的良好實踐,同時通過技術認定、BIM技術模擬場布和安裝,提前發現並解決各種安裝問題,為項目平均6天/層提供了保障,榮獲深圳市裝配式樣板工程。
作者:陳清華陳靜
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