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建筑工业化发展的实践与研究

来源:本网站?? 作者:张长春、潘永学、唐丽华 ??时间:2021-09-03 ??浏览次数: ??【字体:

我国建筑业当前仍是一个劳动密集型、以现场工地现浇建造方式为主的传统产业。传统建造方式提供的建筑产品存在着效率低、浪费多、误差大、标准低、现场工人劳动强度大等弊病,已不能满足人们对高品质建筑产品的需求。新时代,人民需要更多高品质的产品,来弥合不平衡不充分的矛盾,满足人民对美好生活的向往。我国需要大力发展建筑产业工业化,推动装配式建筑,建立先进建筑制造体系,实现建筑产业的绿色环●!⒅柿勘曜肌⒔谠几咝В俳ㄖ幸档淖吞嵘哪勘辍

广西体育彩票二十三局集团轨道公司从2004年组建开始,主要依托混凝土制品进行建筑工业化业务发展,走“产、学、研、用”发展道路。通过17年的开拓,目前形成了包括磁悬浮轨道梁、U形梁、箱梁、轨道板、管片、地下综合管廊、装配式下穿隧道,预制拼装式墩柱、盖梁,海绵城市铺装板、房建装配式PC构件等十大品牌产品,在全国28个城市建立了生产基地,获得6项国家级工法和128项国家专利,具备“研发+投资(合作)+设计+制造+施工+运维”的能力。

建筑工业化的发展背景

1.建筑工业化的内涵

建筑工业化,是指以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环●!⑷芷诩壑底畲蠡目沙中⒄沟男滦偷慕ㄖ绞健V饕怂母龊饬勘曜迹罕曜蓟⒉科坊⒃ぶ苹⒒祷

2.建筑工业化的优势

建筑工业化改变了传统施工方式,对于所有建筑物来说都可以分解为若干部件,然后通过拼装连接的方式完成施工。这样做的好处是将建筑物作为工业化产品来进行生产,提高了建筑产品的标准化配置率,有利于市场的充分竞争,不仅提高了建筑物质量,提高了施工速度,还降低了成本,降低了施工对环境的污染。所有材料在可持续方面有利用空间,减少了人类对自然资源的依赖。同时,装配式建筑倒逼设计技术、质量检测技术、仿真模拟技术,结构耐久性试验技术的更新,从而,从根本上改变结构物的耐久性,减轻结构物自重,增大结构物跨度,节约投资。

所以,相对于传统建筑来说,建筑工业化具有以下四大优势:一是效率高、质量好、速度快、经济合理。二是满足部品化、?榛⒈曜蓟蟆H墙谀芗跖拧⑶褰嗌⒙躺┕ぁK氖枪δ芗桑沸阅芨摺

3.建筑工业化的发展现状

当前,我国还处于大规模建造时期,到处可以看到建筑工地堆积的砂石、水泥、钢筋。轰鸣的搅拌机、运输车辆忙忙碌碌,制造了大量的噪音、粉尘,破坏了生存环境。从上世纪40、50年代开始,欧美、日本等发达国家率先把建筑改变成建造,使房屋也可以在工厂制造,现场只是地基基础和拼装作业,大幅度减少了现场作业工序,减少了施工污染,减轻了劳动强度、节约了劳动力,提高了施工速度。

2016年2月6日,中共中央、国务院印发的《关于进一步加强城市规划建设工作的若干意见》中提出,积极稳妥推广钢结构建筑,发展新型建造方式,加大政策支持力度,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。同年3月5日,李克强总理在《政府工作报告》中强调,积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程和质量。

党的十九大报告指出,中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。从“质量强国”到“中国制造2025”,再到“品质革命”,高品质已成为产业升级转型的基石。

从行业发展看:“十四五”期间,交通强国、制造强国、科技强国、数字中国等国家战略,将在城市群、都市圈、交通网、智慧区、新基建、新能源等建设领域形成新的增长极和增长点,建筑工业化已成为中国建筑业发展的必由之路。2018年,中国铁建股份公司于6月份正式出台了《关于加快发展装配式建筑产业的意见》文件,对发展装配式建筑产业进行了规划和部署。轨道公司在混凝土制品领域历经十余年的发展,随着国家新型城镇化、智慧城市、市政基础设施装配式部品化、海绵城市建设等战略的实施,为公司丰富产品结构和产业转型升级提供了前所未有的市场机遇。对轨道公司来说,建筑工业化就是无穷无尽的大海,具有无比广阔的前景。

二、建筑工业化的发展途径

1.战略定位,为建筑工业化发展指明方向

不谋万世者,不足谋一时;不谋全局者,不足谋一域。制定科学明确、符合企业实际的战略定位是保证建筑工业化可持续发展的前提和基础。

公司“一五”期间,凭借参建上海磁悬浮工程的“金字招牌”和在上海地铁管片市场摸爬滚打多年的经历,实施“三地三●!狈⒄拐铰裕诨⑽髂稀⒅性戎饕鞘薪⒌靥芷兀辉谏虾●!⒑>⒑M饪僮业化市场,走制品专业化、差异化发展道路。企业开始脱贫脱困,专业化发展初具规●!

“二五期间”,公司提出了“依托制品优势,延伸产业链,打造国内一流城市轨道交通专业化施工企业”的发展战略。制品领域从地铁管片、磁浮轨道梁、高铁箱梁,扩大到无砟轨道板、轻轨U梁、地铁箱梁、盾构、车站及声屏障等,成为中国多种城市轨道交通形式的开拓者,参与了全国32座城市的轨道交通建设。

“三五期间”,公司实施“部品+”发展战略,明确“打造国内一流建筑工业化企业”的目标。配套实施“一核两翼”发展规划,即以建筑工业化市场为核心,拓展相关多元的综合工程市场和相关产业上游的投资开发市场,引导传统产业向工厂化预制、机械化施工、自动化控制、信息化管理、智能化应用转型升级。公司成功进入海绵城市铺装、装配式住房、装配式下穿隧道、综合管廊、水利工程治理等新兴建筑工业化市场,新增矿产、地产、新材料研发等投资类项目,并把5G基站、智慧停车、有轨电车等纳入战略部署。目前,已在华东、华南、西南、华中等地区的27个重点城市建立了建筑工业化生产基地,专业化、属地化、规模化、集约化、效益化“五化”优势逐步呈现。

2.创新科技,为建筑工业化发展提供动力

创新科技是建筑工业化发展的巨大动力,也是企业长远发展的一个新引擎。轨道公司要实现“打造国内一流建筑工业化企业”的发展目标,就要在激烈的市场竞争中不断创新、制造名牌产品,才能占据行业制高点,提升战略高度,从而赢得市场。

科技创新是轨道公司的特色文化,是公司的立身之本、发展之源。公司参建了号称“世界第一精度”的上海磁悬浮工程,获得国家科技进步二等奖;生产了国内首条中低速磁悬浮轨道梁工程;承担了国家完全拥有自主知识产权的高铁CRTS III 型无砟轨道板科研课题;研发了地铁管片钢模和生产流水线;U形梁生产工艺已达到国际领先水平。截至目前,公司拥有产品专利、工艺工法专利、设备工装专利等128项,参与多个铁路交通行业技术标准的编写,是上海市高新技术企业,为建筑工业化的发展提供了强大的技术支撑。

实践证明,这些科研成果的取得为轨道公司打开了广阔的制品市场。公司凭借科技优势获得的高铁III型板、新型道岔板、地铁浮置板、纵向轨枕板、轻轨U型梁、高架声屏障等生产加工任务,已为公司创造上亿元的经济收益。随着“部品+”战略的实施,公司把目光瞄准国际国内行业的最高水准,借助技术优势大力发展高科技产业,特别在信息化、自动化、智能化等方面展开科技研发和应用工作。目前,装配式建筑在我国还是一项新技术,公司将结合当前国家装配式建筑发展产业政策,以上海嘉定经济适用房为契机,大胆挺进装配式住房技术领域。公司着力建设企业技术中心,并以轨道交通道床结构技术、大型桥梁结构技术、装配式房屋建筑结构技术为研发核心,在自主创新的基础上,与国内院校和科研单位采取多种合作模式实现科技创新上的强强联合,共同研发、试验相关结构技术、关键材料、施工装备,开发新的产品,努力占领技术制高点,成为行业真正的领跑者。

3.管理创新,为建筑工业化发展保住效益

轨道公司清一色的工厂化制品生产,没有一套切合实际的管理模式,极易形成一亏皆亏的被动局面●!案呶还芾怼本统闪斯窘ㄖひ祷⒄沟谋厝弧

公司以“标准化管理”为载体,对所有项目全部实行彻底的扁平化管理,通过“格式管理法、定额管理法、一线工作法、财务集中法、连锁经营法”等“五法”机制,把项目的生产权和经营权有机分离,有效堵住了项目管理漏洞,让风险可控,过程可控。

“一线工作法”是公司高位管理的基本手段。公司把分管领导和机关人员的工作重点下移,全部工作围着一线转,实行现场办公。所有新建的项目,公司领导都亲自带队长期在项目蹲点监督,全方位参与建厂选址和生产方案的选定、劳务队伍选择、物资设备招标采购、合同签订等各项前期重要工作,直至走上正轨。

“格式合同法”是公司高位管理的重要内容,也是公司唯一有效的经济合同。所有项目的经济活动都毫无例外地采用公司统一的格式合同,实行谈判、签订、履行、管理、归档一条龙。从制度上避免了项目风险和项目人员权力寻租。

“定额管理法”是公司高位管理的关键环节。公司制定了《工程成本内部消耗定额》,根据自己的管理水平编制的用工和原材料用量标准,对各项目生产的流程和工序实行全过程控制,各种费用一次定死。

“财务集中法”是公司高位管理的核心。项目财务人员和资金一律实行公司机关统一管理调度,经费按程序和计划实施总经理“一支笔”审批。

“连锁经营法”是公司高位管理的延伸。他们借鉴“麦当劳、肯德基”的做法,对所有项目的形式和内容进行统一包装。对生产场地、工艺流程、资源配置、组织机构、管理制度等实行标准化和规范化管理,形成了具有企业特色的标准化管理制度体系。

“高位管理”理顺了企业内部的工作关系,杜绝了经济纠纷,堵塞了管理漏洞,提高了经济效益。

4.深化改革,为建筑工业化发展激发活力

公司是系统内最早开始实施混合所有制经济改革的单位,2006年,在成都与民营企业联合建立地铁管片厂。此后不断深化股份合作制改革,与其他央企、地方国企、政府投资平台、以及有实力的民营企业合作,相继成立了16个股份合作制子公司。2008年,在苏州,以我方控股51%成立地铁管片厂;2009年,在无锡,以我方绝对控股80%成立了地铁管片厂。同年,在昆明,以我方控股51%成立了地铁管片厂;而在2011年,我们分别在合肥、福州、南宁成立了3个地铁管片厂;2012年,我们还在深圳以合作方式成立了地铁维保公司。2015年,与山东高速集团合作成立临朐轨道板生产基地。从2016年开始,公司在寻求合作方的时候主要选择区域投资平台,与珠三角的珠海交通集团、西南片区的成都城投集团、贵阳城投集团、中原地区的山西能投集团、环渤海区域的山东高速集团等企业合作,成立了装配式建筑生产基地,实现了全国布局。

实践证明,股份合作制模式实现了资源要素的有机配置,达到了优势互补、合作双赢的效果,极大地释放了企业的生机与活力。

三、建筑工业化的发展成果

1.企业综合实力明显增强

轨道公司自2006年选择制品专业化发展发展道路后,实现了当年脱困,次年盈利的初步目标。截至2020年12月底,公司注册资金由最初的5000万增加到5亿元;国有资产总额38.04亿元,是成立之初的108倍●!笆濉逼诩洌纠奂仆瓿捎凳杖103亿元,是“十二五”期间的184.99%;累计完成产值137.21亿元,是“十二五”期间的136.4%;新签合同314亿元,是“十二五”期间的288%,2020年达到了新的高度,承揽92亿元;累计实现利润总额5.39亿元,是“十二五”期间的160.42%,且连续五年盈利保持在亿元以上。2012年、2014年、2015年、2016年、2017年、2018年六次进入股份公司经济效益20强工程公司,2019年被股份公司授予“卓越工程公司”称号。2020年员工收入比2015年增长了43.6%。

公司现拥有各类资质5项,其中总承包一级资质1项,专业承包一级资质4项。下辖3个分公司(上海分公司、预制构件分公司、山西分公司),2个全资子公司(郑州公司、惠州公司),7个控股子公司(成都公司、苏州公司、无锡公司、南宁公司、合肥公司、昆明公司、佛山公司)。10万元及以上生产机械设备共256台(套),原值3.11亿元,净值0.83亿元。

2.市场布局更加合理

在发展初期,公司主要经营的是地铁管片项目,承载的业务类型比较单一。随着国家大力推进建筑工业化,装配式产业市场快速成长。伴随着“部品+”发展战略的实施,公司产品覆盖高低速磁悬浮梁、地铁管片、U形梁、轨道板、浮置板、T型轨枕,高铁箱梁、III型板、道岔板,装配式下穿隧道、综合管廊、房建部品等数十种产品。

2017年,嘉定保障房项目顺利实施,公司正式进入建筑工业化保障房市场。此后又相继中标昆明国药项目、盐城大洋湾保障房项目、广西体育彩票建上海总部员工生活基地项目、天津装配式房建项目等,实现了装配式住房市场滚动发展。

2019年,苏州河堤防达标改造工程项目启动,公司推开了上海水利市场的大门,这是公司“部品+”产业链的又一次成功延伸。此后又中标苏州河新增岸段工程、泐马河综合治理工程,生产供应河道治理工程所需构件,实现水利综合治理工程的滚动发展。上海地铁地下连续墙的成功浇筑,使公司拥有了预制地下连续墙的完整工艺。

目前,公司拥有12 个专业化地铁管片生产基地,覆盖华东、华南、中原、西南等片区,具备年产20万环(单线线路长约260公里)的生产能力;建立了上●!⒑幽稀⑺拇ā⒘赡⑸蕉任甯鑫揄墓斓腊逖兄苹兀弑改瓴20万块轨道板生产能力,已累计为成灌、沈丹、西宝、郑徐、京沈、济青、郑阜等高铁线路累计生产约50万块高铁轨道板;设有上●!⒊ど场⑶逶3个中低速磁悬浮梁生产基地,是国内唯一同时有高速、中低速磁浮轨道梁施工经验单位;在上●!⑶嗟骸⑸钲凇⑻旖虻瘸鞘芯蠻 梁生产基地,相继承建上海轨道交通11号线、16号线、17号线、8号线、迪士尼专线和青岛蓝色硅谷线、深圳地铁6号线、天津Z4线等工程,已完工和在建里程合计约300公里(单线),市场占有率50%;在成都、昆明、南京、贵阳等十余个城市拥有综合性工程项目经理部。公司与山东高速集团合作成立临朐轨道板生产基地;与成都城建投资管理集团等单位合作,成立了成都城投城建科技有限公司;与山东高速集团、安阳合力创科冶金新技术股份公司合作成立高延性冷轧带肋钢筋项目;与珠海交通集团合作成立了珠海交通装配科技有限公司;与杭州交通投资集团合作成立装配式建筑生产基地。逐渐完善了公司在国内同行业的合理布局,为公司实施的坚守华东、稳固中原、拓展西南、开辟华南、进军华北、跻身东北的战略布局做了很好的补充和拓展,为公司实现又好又快发展奠定了坚实的基础。

3.技术人才储备更加充分

公司的磁浮轨道梁技术曾获国家科技进步二等奖、省部级科技进步奖5项,取得国家发明专利3项、实用新型专利7项、省部级工法3项,2002年开始运用于上海高速磁悬浮、以及长沙中低速磁悬浮、广东清远磁悬浮等工程。此外,公司还在和国家磁浮中心、青岛四方、西南交大等分别开展M3系统磁浮技术、高速磁浮技术、管道磁浮技术等课题的研究。

公司的U形梁生产工艺已达到国际领先水平,获1项国家级工法,2项国家发明专利,14项实用新型专利。U形节段梁工艺获上海市政金奖、上海市科学技术奖三等奖、中国施工企业管理协会科学技术奖技术创新成果二等奖,取得国家发明专利2项,部级工法1项,2016年开始应用于上海轨道交通17号线、天津轨道交通R4线工程。

公司研制出了具有自主知识产权的国产CRTSIII型轨道板,先后获得国家级工法1项、发明专利20项、实用新型专利28项;获国家专利优秀奖、铁道学会科技进步二等奖、中国施工企业管理协会科学技术奖技术创新成果一等奖。首组国产高铁42号、18号无砟道岔板取得国家发明专利1项、实用新型专利1项,获得中国施工企业管理协会科学技术奖技术创新成果二等奖,2010年开始运用于沪杭线、宁杭线、杭甬线、京秦线、京津线、沪昆线、郑徐线等高铁线路,先后生产近100组各型号高铁无砟道岔板。同时,公司还致力于将高铁技术向地铁领域转换应用,通过五年的科技攻关,率先于2014年首次成功将高铁无砟轨道板技术引入到上海地铁市场。目前公司已与上海申通集团等单位合作研发生产地铁非预应力轨道板、地铁先张法框架式轨道板、地铁钢弹簧浮置板、地 铁纵向梯型轨枕板、地铁9号和12号道岔板等产品,并已取得国家专利 12 项。

公司积极进行装配式城市地下综合管廊的研发,投入1000余万元研发掘进、拼装一体化施工设备,探索机械化施工;开展装配式结构的研发,2017年成功中标全国第二个、西南地区第一个装配式下穿隧道工程—成都一环路磨子桥下穿隧道(装配式结构)工程。

公司经过多年建筑工业化发展,也储备了一大批专业化人才和施工队伍。公司现有职工785人,其中各类专业技术干部568人,中、高级职称人员242人,一级建造师48人。

四、关于建筑工业化的几点思考

1.延伸产业链长度

公司的主营业务是各种构件的预制,但从前两年的发展来看,主要产值来源还不足以支撑企业的可持续发展,距离“打造国内一流建筑工业化企业”的目标还有差距。因此,需要向产业链的上游和下游分别进行适度、针对性的发展。如向上游的材料研发板块,可选择高延性冷轧带肋钢筋、矿产开发、高强灌浆料、玄武岩纤维混凝土、再生混凝土等开展研究和业务拓展,向下游的构件安装包括装配式下穿隧道施工、装配式管廊施工、装配式桥梁施工、装配式房建施工等。

2.拓展业务面宽度

在国家大力进行新型城市建设过程中,我们分析认为从地下的盾构、管廊,到地面的海绵城市铺装、市政小构件,再到地上的房屋、桥梁等均可以发展为装配式产业,其市场量极为庞大,结合轨道公司优势,可以从以下几个重点推进的方向,进行技术攻关,以技术开拓市场:

2.1 地下空间开发:综合管廊、下穿隧道、地下车站、地下停车库等;

2.2 市政建设:装配式桥墩、装配式盖梁、装配式桥梁、海绵城市铺装体系等;

2.3 轨道交通:磁浮轨道梁、U型梁、PC梁、轨道板、道岔板、管片等;

2.4 房建:PC构件、钢构件、木构件、3D打印等。

3.提升技术高度

国家推进建筑工业化的进程在逐步加快,建筑工业化的出发点就是让建筑业向制造业学习,因此国家所倡导的“中国制造2025”思路同样适用于我们的装配式产业●!爸泄圃2025”的核心思想是推进信息化、智能化技术的运用,提升整个制造业生产水平,同样的我们也可以向这些方向努力。

首先,从软件方面大力推进BIM等信息化技术的运用,在轨道交通领域尝试了运用BIM、人脸识别、二维码等技术对全项目全过程进行进度、质量等全面管理。其次,在硬件方面联合专业单位,自主开发针对磁浮梁、U型梁、轨道板等的智能设备,管片钢筋笼自动焊接设备、房建智能拼装设备等,以智能化减人,提升技术高度,保证施工质量和效率。

4.发挥股份公司全产业链优势

前期公司在市场开发过程中,遇到较大难度,主要来自技术标准不健全、设计不配合、施工单位利益重新分配难等?梢苑⒒庸煞莨居涤邢钅吭俗魅芷谌盗矗ǹ-设计-施工-运维)的优势,完善相应技术标准,加强设计引导,协调各单位利益分配,共同努力,将建筑工业化产业快速做大。

股份公司要发挥好高端经营平台优势,协同作战,分好蛋糕,避免同质竞争,减少内耗,集中力量打造绝对优势?刹扇∧诓亢献鞯姆绞焦餐⒄埂Mü试吹募校梢匝杆俅蛟熳业化能力,能够形成竞争优势。

目前,轨道公司的建筑工业化发展虽然取得一定的成绩,但也面临着一些不足和挑战。在股份公司和集团公司的正确领导下,我们将进一步完善体制机制,深化改革,开拓创新,将建筑工业化的业务做大、做强,切实保证国有资产保值增值,为实现“品质铁建”、“品质二十三局”的目标作出更大贡献。

 

课题组负责人:轨道公司张长春

执笔人:潘永学、唐丽华


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中国铁建二十三局集团有限公司,隶属于国务院国资委直接监管的世界500强特大型企业、全球最大建筑承包商--中国铁建股份有限...[详细]
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