本報通訊員 畢強 閆揚
近年來,鋼結構建筑以其高強度、優越抗震性、低人工需求、短建設周期及綠色低碳等優勢,實現了快速發展。在用鋼需求量不斷呈現增長態勢的環境下,如何能在大趨勢下成功立足并不斷“進化”“轉型”,是國有鋼結構企業需要深度思考的問題。中國二十二冶具有中國鋼結構制造特級資質企業,建立了國家鋼結構技術研究中心,主要生產冶金、化工、電力、民用高層、大型場館、鋼結構住宅、橋梁、非標設備等重型鋼結構及配套加工產品。在雙碳節能、綠色建筑、智能建造等國家政策和目標的要求下,中國二十二冶以建立“精品鋼構”“綠色鋼構”“數智鋼構”的“進化之路”打造國有鋼結構企業改革樣板。
以“精品鋼構”擦亮企業城市新名片
近年來,中國二十二冶不斷踐行國企責任與擔當,以匠人之心,聚焦“高新綜大特”,深耕“冶金、化工、民用高層、大型場館、橋梁”等領域,爭做國內一流的“綠色低碳鋼結構系統集成服務商”與“冶金工程總承包服務商”,建設了一批批高質量鋼結構精品工程。截至目前,中國二十二冶在各類鋼結構業務領域,累計榮獲魯班獎5項,詹天佑獎2項,國家優質工程金獎1項,鋼結構金獎27項(包含2項鋼結構金獎杰出工程大獎),優秀焊接工程獎15項,冶金行業工程質量優秀成果獎3項,北京市結構長城杯2項;其他省部級獎項7項。
北京鐵路樞紐豐臺站改建工程(站房)是中國二十二冶具有代表性的站房橋梁鋼結構工程,工程位于北京市豐臺區,為京滬鐵路、京廣鐵路、豐沙鐵路等多條線路的始發點,是中國國內首個普速、高速雙層車場站型布置的大型現代化鐵路車站。該項目秉承著“暢通融合,綠色溫馨,經濟藝術,智能便捷”設計理念,是我國首座采用雙層立體車場的大型客站,是亞洲最大的鐵路交通樞紐,形成“天上有高鐵、地面有普速、地下有地鐵”的立體交通模式。該工程鋼結構以厚板異形大截面鋼柱和鋼梁(板厚最高可達100毫米)為主體結構,屋面桁架為大跨度管桁架起拱結構(最長跨度可達40米),-2.5米層及20米層為動載區域,設計圖紙對焊接質量與制作精度要求高,主要體現在柱、梁、桁架相貫節點焊接與變形控制、分段接頭精度與焊接變形控制方面。中國二十二冶項目部通過針對性的焊接工藝評定、高強度厚板焊接技術、高空懸挑牛腿及鋼梁安裝焊接技術、鋼襯板保護技術等多項焊接技術以確保焊接質量。在該項目管理過程中,中國二十二冶對工程安裝過程中的施工人員、施工工藝、施工材料、焊接檢查、無損檢測和理化檢驗等質量控制系統和影響產品焊接質量的因素進行嚴格控制,狠抓技術創新,加強焊接質量過程監督控制,焊接質量經第三方檢測機構無損探傷檢測,焊縫抽檢合格率達到100%,焊縫外觀檢查合格率100%。該項目榮獲2023年度全國優秀焊接工程一等獎。
北京國貿三期A階段工程是中國二十二冶承建的典型的民用高層鋼結構工程,工程位于北京市朝陽區,以330米的建筑總高度刷新了當時北京第一高樓紀錄。在該工程建設中,隨著3個巨型腰桁架的高質量制作、異形構件的高精度拼裝以及中厚板高難度焊接的難關被攻克,中國二十二冶僅用時17個月,創造了國內超高層鋼結構的制作安裝奇跡,使國貿三期以挺拔的身姿高調亮相北京朝陽CBD街區。該項目榮獲了2011年度中國建設工程魯班獎。
以“綠色鋼構”打造低碳發展新通道
當前,高質量發展是綠色成為普遍形態的發展,必須加快構建綠色低碳循環發展經濟體系,堅定不移走生態優先、綠色發展之路。中國二十二冶作為鋼結構行業的領軍企業,始終秉承綠色、節能、低碳的發展理念,通過不斷的科研創新和施工實踐,為推動建筑行業的綠色轉型貢獻力量。
隨著國家科技水平的發展、綠色低碳的戰略需求,國內外市場對鋼結構構件的需求逐漸以加工廠加工為主轉為以熱軋型鋼構件為主。為符合當今市場發展趨勢,中國二十二冶聯合多家技術公司,創建課題“熱軋型鋼構件標準化產品開發及其配套應用技術研究”加快推進熱軋型鋼。該課題通過建立熱軋型鋼結構標準化產品體系,優化產業鏈效能,提高熱軋型鋼產品在鋼結構建筑中的應用比例,解決型鋼利用率低、標準化程度低等問題。該課題完畢后,將大幅促進綠色型鋼在設計建造等全生命周期的鋼結構產業發展,展現企業在科研領域的深厚實力,引領綠色建造的新潮流。
在項目施工實踐中,中國二十二冶注重項目部場地布置及優化,通過施工模擬對平面布置實施動態調整,實現資源使用效率的最大化。在赤峰中唐等冶金項目、保定博物館等公建項目中,中國二十二冶通過引入BIM+VR技術,增強施工人員對結構的理解,提高安全施工意識。在項目管理上,中國二十二冶采用智能化手段,運用BIM數字工地平臺,實現項目關鍵指標的實時監控和風險預警,提升項目管理的數字化、系統化和智能化水平。同時,他們利用數字孿生技術,對項目進行三維數字化復原,對接多維實時動態數據,全面賦能場館管理,讓建筑既“聰明”又有“溫度”。與此同時,中國二十二冶還將科研與施工緊密結合,通過科研創新指導施工實踐,以施工實踐反饋科研需求,形成了良性互動的發展模式。
在碳排放軟件的開發上,中國二十二冶與北京構力科技有限公司建立了良好的合作模式,在多個項目施工生產中應用PKPM-CES碳排放計算軟件。該軟件大幅提升了施工過程中碳排放計算的準確性和工作效率。通過對該軟件的應用,使保定博物館項目碳排放強度在2016年執行的節能設計標準基礎上降低了32.58%,按照項目建筑面積測算,相當于每平方米多種植了1棵樹,實現綠色施工,為“碳中和”目標做出了積極貢獻。
以“數智鋼構”書寫精益生產新篇章
數字化推動中國經濟高質量發展,為推進中國式現代化注入強勁動能。黨的十八大以來,習近平總書記牢牢把握數字化、網絡化、智能化發展趨勢,作出一系列新論斷新部署新要求,為引領中國經濟從高速增長階段轉向高質量發展階段指明了前進方向、提供了根本遵循。
近年來,在中國中冶的堅強領導下,中國二十二冶制訂了《智能建造三年行動方案》戰略指引,始終踐行企業文化,不斷探索鋼結構行業“數字化”“智能化”創新發展的新業態、新模式、新技術,持續完善數字二十二冶鋼結構場景,打造自主知識產權的智能裝備、制造機器人、建造機器人等智能化生產體系,為河北省乃至全國鋼結構行業的健康可持續發展做出示范引領。
數字化設計是鋼結構技術進步的重要體現。中國二十二冶在中國古動物館項目鋼結構全施工流程中充分運用BIM技術、云技術,打通了數據傳遞鏈條,實現項目施工組織、計劃編制、進度調節的精細化、高效化管理,項目利用交付運維模型打造數字孿生博物館系統,全面賦能場館管理;在赤峰中唐特鋼項目煉鋼工程精準定位“1條主線,4大階段,14大核心應用”的BIM創新應用規劃,為項目大幅節約成本,創造經濟效益,有效助推工程生產穩步進行。同時,中國二十二冶在制造端搭建“鋼結構全生命周期管理平臺”,利用信息化和數字化技術,圍繞設計-計劃-材料-生產-質量-安全-運輸-現場進行精細化管理,以構件生產流程為生產管理主線,以項目為現場施工主線分類管理,實現了鋼結構件的全生命周期管理,從而提高生產管理水平,使生產達到提質增效的目的。
中國二十二冶基于鋼結構全生命周期管理平臺還打造了鋼結構智能制造數據中臺,從設計、材料、生產、運輸以及智能制造各個階段,集成管控鋼結構生產制造。該數據中臺作為中國二十二冶決策層駕駛艙,提高了企業整體的運營效率,打造了更智能、更高效的生產管控場景;研發的“自主知識產權,完全國產化,完全中國標準的鋼結構深化設計軟件“22MCC-DetailWorks”是目前國內唯一一款替代Tekla的鋼結構深化設計軟件,突破歐美國家技術壟斷,打破技術壁壘,解決“卡脖子”問題,實現關鍵核心技術自主研發和安全可控,填補國內空白。
智能化施工技術是鋼結構行業的重要發展方向。中國二十二冶通過引入先進的自動化生產線、智能機器人和物聯網技術,鋼結構制造與安裝過程實現了高度自動化和智能化;通過引入高精度激光切割機、組焊矯一體機、焊接機器人等先進設備,實現了H型鋼智能生產線的全面應用,生產效率較傳統生產線提升3倍,材料損耗率顯著降低;采用軌道式智能焊接機器人,通過高壓接觸傳感,全自動檢測獲取坡口參數信息,通過檢測的坡口參數自動生成對應的焊接參數,完成多層多道自動化焊接。同時,中國二十二冶還參與了中國五礦科技專項計劃項目《鋼結構智能建造人機共融關鍵技術》;作為牽頭單位負責基于鋼結構制作關鍵工序的智能制造數字化平臺研究;搭建了鋼結構智能裝焊聯合工作站和冶金工程鋼結構的機器人智能建造工藝包,實現了零件任意擺放后抓取進行裝配焊接;基于鋼結構制作中裝配和焊接關鍵工序,開發軟件云端與智能機器人互聯的可移動現場作業管理平臺,通過數字化平臺操作和管理裝配和焊接機器人,實現了鋼結構智能建造軟、硬件的智能融合。
作為冶金建設“國家隊”和基本建設主力軍、先鋒隊以及新興產業領跑者、排頭兵,未來,中國二十二冶將依托產業、技術優勢,推動形成新質生產力,持續走好高技術高質量創新發展之路,更好地服務國家重大戰略,打造國有鋼結構企業改革新樣板。

圖為中國二十二冶的國家鋼結構制作工程技術中試基地。 (中國二十二冶 供圖)
《中國冶金報》(2025年01月21日 04版四版)