本刊记者 何夜
中南钢构厂房
钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业,在工业现代化进程中发挥着不可替代的作用。如果说文化是现代社会的灵魂,那么钢铁就是构建文明社会的骨骼,和每一个行业的发展都密不可分。而至于建筑装饰行业,钢铁用他的坚韧形成精美繁复的结构,支撑起地球表面人类活动的每一个重要场所。
浙江中南建设集团钢结构有限公司作为中南集团旗下的钢结构制造施工企业,成立于2000年10月。虽不是圈子里的“元老”,但中南钢构以他的蓬勃进取、不落窠臼,积累了属于自己的屹立于行业的资本。国家高新技术企业、省级高新技术企业研究开发中心、浙江省重点骨干企业、杭州市新型建筑工业化生产基地、杭州市企业技术中心……这些名称代表的是企业在技术实力、产品研发、质量品牌的国内中心地位,是智造时代的前进依仗。
浙江中南建设集团钢结构有限公司总经理王宇伟
钢结构建筑的普及,标志着一个地区或国家的经济实力和经济发达程度。进入2000年以后,我国国民经济迅速增长,国力大步增强,成为产钢世界大国。国家政策鼓励“积极、合理地用钢”,彻底甩掉了“限制用钢”的束缚,钢结构建筑在经济发达地区逐渐增多。特别是2008年奥运会成功举办后,出现了钢结构建筑的热潮。强劲的市场需求,推动钢结构建筑迅猛发展,涌现了一大批钢结构场馆、机场、车站和高层建筑。许多钢结构建筑在制作安装技术方面具有世界一流水平。
随着行业的不断发展,中南钢构也在飞速前进,现已拥有多条国内外先进的轻钢、重钢、管桁架、网架及金属围护生产线,年生产能力达10万吨,具有与承包工程相适应的各类主要大中型机械和工程质量检测设备。企业致力于大型工业厂房、仓储、民用和商用多高层及超高层建筑、场馆及会展中心等大跨度空间结构、高耸塔桅结构、桥梁等钢结构工程的设计、制造、安装服务。品质建造的背后,是企业“八大核心技术”为主的企业自主生产力。
钢结构施工现场
一、钢结构装配式成套技术:以钢结构建筑为依托,集成装配式楼板、预制化墙板、整体式厨卫等技术、实现住宅建筑的高度化生产、装配式施工,是一套全新的绿色建筑综合解决方案。
二、空间弯曲、弯扭成形技术:该技术结合模压设备,采用专用设计软件和先进检测设备,不仅解决了圆钢管空间弯曲和箱形截面弯扭构件空间弯扭成形技术,还开创了国内大直径厚壁钢管空间弯曲冷成形技术先河。
三、复杂形体超高层、高耸结构建造技术:该技术有效解决了具有高、尖、柔等特性的钢结构施工问题,采用计算机仿真模拟分析,创新研发了全过程温度、应力、变形监测和控制系统,确保复杂形体超高层/高耸结构的施工要求。
四、预应力钢结构建造技术:该技术解决了预应力结构从深化设计—加工制作—现场安装—预应力施加—施工监测的一系列技术问题,处于国内领先水平。
五、大跨度网格建造技术:该技术空间受力好、刚度大、整体性好、重量轻、抗震能力强,完美实现了大跨度空间建筑的特点。
六、桥梁建造技术:该技术适用于大跨度钢结构桥梁建筑领域的施工,具有施工进度快、施工质量好、安全充分保障的特点。
七、两向斜交双曲抛物面网状筒壳钢结构体系:该结构可实现车间制作预制单元、工地现场的拼接固定,施工速度快。同时具有结构力学美感,并兼顾建筑通风、采光的功能。属国内首例应用。
八、金属屋面、墙面围护建造技术:通过对咬合连接方式的屋面板型开发各关键节点的防水连接节点、节点配套连接件等,使屋面系统达到更佳的防漏水和最佳防风效果。
浙江金龙大厦
本溪药都
宁波奥体中心鸟瞰
复杂的建筑钢结构
波形钢板组合墙构造形式
中南钢构具有钢结构工程专业承包壹级、轻型钢结构工程设计专项甲级、钢结构制造企业特级、建筑金属屋(墙)面设计与施工特级等资质,具备浙江省二级理化测试资格,取得钢结构欧盟EN1090认证资质、加拿大 CWB焊接认证资质以及 ISO9001 质量管理体系、ISO14001 环境管理体系、OHSAS18001 职业健康安全管理体系认证。中南钢构用实力赢得资质,用资质保障品质。
随着钢结构行业的不断发展,以及钢结构行业迎来的黄金时代,中南钢构谋求“做大产能规模、做精钢构产品、做广国际市场”的发展战略,实现“建筑绿色装配化、生产智能自动化、工业信息化、人员合理化”的发展目标,加强创新研发,提升核心竞争力,实现成为中国一流、世界著名的装配式结构一体化服务商。
在飞速发展的同时,企业文化也在不断繁荣。中南钢构深化品质管理、精耕服务意识,从建筑、企业、人文、社会等角度,构建起了以人为本和产业报国为核心的中南文化,把企业精神准则提升到了与社会同呼吸共命运的高度。
秉持以人为本、追求卓越的宗旨,中南钢构以“打造精品化优质工程,提供最卓越的服务,争创一流国际化企业集团”为使命,坚持做精做细、做专做强和诚信、敬业、创新、奉献,追求“创国内名牌、达国际先进、保客户满意”,诚信立业、创新发展,承建了一大批大型钢结构建筑项目工程,彰显出建筑的力与美。
中南钢构深化品质管理、精耕服务意识,从建筑、企业、人文、社会等角度,构建起了以人为本和产业报国为核心的中南文化,把企业精神准则提升到了与社会同呼吸共命运的高度。
中南钢构在对国内外钢结构住宅建筑全面调研的基础上,联合清华大学郭彦林教授及其科研团队,共同研发引领行业的波形钢板组合结构体系。
2015年,中南钢构“波形钢板组合结构体系”核心技术立项研发,中南钢构开始向波形钢板组合结构进军;2016年,清华大学进行了理论推导、有限元数值分析及计算设计理论研究以及板型优化、连接节点方案设计,确定波形钢板组合结构体系、户型布置、建筑功能、围护体系、管线设备及装修等成套设计方案,并进行了多项多批次一字形、L 形、T 字形等多种平面布置型式的波形钢板组合墙以及节点试验研究。
2017年1月,项目研究成果形成企业标准《波形钢板组合结构技术规程》Q/ZN 001,项目初步取得可实施性标准成果,并已在中国工程建设标准化协会标准立项;2017年2月,中南钢构制造分公司完成波形钢板组合剪力墙结构体系实验楼工程建设;2017年5月,“高层建筑波形钢板组合剪力墙结构体系”研究通过住房和城乡建设部技术评估,评估认定达到国际领先水平。
中南钢构研发的波形钢板通过双头螺栓、内灌自密实混凝土、两端型钢柱形成组合墙体系,波形钢板承担水平荷载,波形钢板与混凝土形成组合结构承担竖向荷载及倾覆力矩。波形钢板进行标准化生产,由设备下料、机械冷压、机械成孔、装配、边柱自动焊接、涂装、完成成套加工工艺,实现智能化生产。
卓越时代广场
中南钢结构高层建筑波形钢板组合结构体系科技成果评估会
中国动漫博物馆
波形钢板组合墙对穿螺栓作为内外墙墙体装饰板、防火板、幕墙的连接点,现场无需焊接,可实现装配化,能够加快现场施工进度。波形钢板组合焊接量小,低温状态下抗反复荷载承载力高,通过设备冷轧成型,仅有波形钢板与边缘构件之间的竖向焊缝,较其他类型钢板墙减少焊接量。焊接量的减少,提高了波形钢板组合墙的耐疲劳性能和冲击韧性,低温状态下抗反复荷载承载力高。
波形钢板组合局部屈曲承载力高。波形钢板组合墙的两侧波折具有波折几何特性,增加与混凝土之间的粘结力和握裹力,钢板之间等间距梅花型布置的穿墙螺杆约束作用,较大程度提高了组合墙体的局部屈曲承载力。
波形钢板组合墙去除了常规框架支撑结构中的支撑体系,实现空间布局无支撑,门洞和窗洞设置不受支撑影响。体系内部采用轻质墙体,装修隔墙布置不受约束。对穿螺杆作为墙体构件连接点,装配化无焊接,实现装配化需求。
放眼世界发展潮流,以及全球工业 4.0 的大力推进和《中国制造2025》的愿景,迎来了钢结构行业以及装配式绿色建筑的又一个黄金时期。中南钢构坚持“市场主导、政府引导、立足当前、着眼长远、整体推进、重点突破、技术研发、合作共赢”的原则,大力发展装配式绿色建筑技术,加大产品及技术的创新研发,增强信息化管理能力,着力研发全自动智能化生产线,提高绿色建筑制造能力,力争成为装配式绿色建筑领域的领航企业,综合实力迈入全国乃至世界钢结构行业前列。
中国动漫博物馆位于杭州市滨江区白马湖生态创意城内,白马湖动漫广场以东。其外形像一朵飘在白马湖上空的白云,造型圆润、饱满。该馆集展陈、收藏、教育、学术等多功能于一体,传承中国动漫历史和文化,传播中国动漫成果,运用动漫科技,打造动漫游乐氛围,成为完整领略动漫文化艺术的国内规模最大、展品最丰富、内容最权威、国内首创、国际一流的动漫专业博物馆。
中国动漫博物馆建筑面积30382平方米,采用了多个直径不等的两向斜交双曲抛物面网状筒壳钢网格筒作为主体结构承重铜柱、屈曲约束支撑系统、屈曲约束耗能钢板墙、TMD阻尼器、叠层橡胶隔震支座等诸多新技术、新工艺,成功克服了各种难题。
该工程试验项目多,有模型试验、铸钢试验、叠层隔震支座试验、TMD阻尼器试验等,其中由四个钢网格筒作为主体结构承重筒柱在国内应用尚未首次,需要对其进行整体模型静载试验,为一大难点;另外网格筒杆件在现场安装过程中的空间位置较复杂,现场拼装及安装精度的控制又是另一大难点。
而工程中各个网格筒单元桁架都是不规则的空间体系,在施工过程中存在大量空间定位,以及现场存在大量大悬挑、大跨度、桁架梁和型钢梁,并设置有大量临时支撑系统,支撑系统和主结构的反力、应力及变形情况,各项监测是现场施工中的又一难点。
中国动漫博物馆完工后被评为中国钢结构金奖(国家优质工程)、浙江省钢结构优质工程金刚奖,成为中国钢结构建筑的一座丰碑。
在李克强总理第十二届全国人民代表大会政府工作报告中,对装配式建筑提出了明确要求:“积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。打造智慧城市,改善人居环境,使人民群众生活的更安心、更省心、更舒心。”
海口项目
钢结构装配式建筑与传统混凝土结构建筑相比,有着更便利于施工、受环境影响小、建造速度快、整体稳定性强、理化综合性能好、节能环保、可持续使用和再生利用率高等优点。随着我国建筑业的飞速发展,现已具备智能化自动流水线制造的能力,形成了若干种符合建筑工业化特征的新型制造技术,实现了多种建筑产品的商业化生产模式。而钢结构装配式建筑正是实现新型建筑工业化的基础。建筑行业要实现新型建筑工业化必须以钢结构装配式建筑为抓手,率先示范,广泛应用,才能尽快实现建筑工业现代化,真正构建绿色建筑。
中南钢构的装配式建筑体系是以波形钢板组合结构为主的一体化装配式建筑体系,更加绿色、高效、共享。波形钢板组合结构体系的创新发展对促进钢结构住宅工业化生产、装配式建造、绿色施工以及节能环保均有其重要意义。
2017年2月初,中南钢构承建的海口市五源河体育场,已全面进入施工阶段。本项目的钢结构分部工程主要由型钢柱、钢骨柱、钢骨梁等组成的东看台和西看台,东看台上部罩棚为变截面型箱型挑棚,西看台上部罩棚结构为钢结构索膜结构。劲性柱采用十字型钢柱、H型钢柱、钢管柱,劲性梁为H型钢梁;钢柱与钢柱现场节点为栓焊节点,现场焊接采用手工电弧焊和CO2气体保护焊。
项目在施工过程中有三大建设难点,一是建设时间紧,工期仅仅一年;二是施工任务繁重,设计结构复杂;三是所在地高温多雨,天气多变。目前,中南钢构我公司已完成钢结构工程总量的70%,2017年10月初,中南钢构就完成钢结构主体结构封顶,误差仅仅3毫米!这其中,体现了中南钢构在钢铁结构设计、建模、施工、调度等极高的技术造诣!
试验楼照片
埃塞俄比亚宝丽机场
杭州香江国际大厦
中南钢构承建的菲律宾KINGDOME钢结构项目目前已进入施工安装阶段,这预示着中南钢构已成功打开菲律宾市场,加快了走向世界的步伐,成为了一带一路沿线国家经济建设的参与者和贡献者。
该工程位于菲律宾第三大城市达沃市,也是中南钢构在菲律宾承接的第一个大型空间管桁架结构工程,总建筑面积20617平方米,主体结构呈椭圆形,长轴175米,短轴150米,高28.27米,主桁架截面为倒三角形,截面高10.5米,主桁架钢管最大管径1200毫米,壁厚70毫米,工程总用钢量达5700多吨,是目前菲律宾最大的场馆。
中南钢构克服了因材料标准、采用规范、材料供应商及工期紧迫等导致的各种问题,快速组建经验丰富、技术过硬的项目管理班子,克服种种问题,组织技术人员攻克技术难点,对本项目进行深入的研究分析,与外方工程师进行充分沟通,对原设计进行了全面调整和优化,使结构更加科学合理,施工方案切实可行,展现出中南钢构强大的技术实力,获得了业主和澳大利亚设计师的一致认同和赞誉。
浙江中南建设集团钢结构有限公司总经理王宇伟对钢结构行业的发展独具慧眼。他认为未来整个行业的趋势将围绕三个方面进行竞争:第一是品质,第二是服务,第三是创新。“不仅钢构行业离不开这三点,整个经济大环境都离不开这三点。”
“发达国家钢结构的比例在整个建筑行业能够占50%到60%,我们国家现在也只有5%。这说明钢结构行业的发展非常有潜力。但企业如何能够发展好,品质始终是中心与重点。我们国家现在钢结构没有大面积使用,一是成本问题,二是技术水平问题。如何在提高钢结构技术的情况下降低成本,是我们每个钢构企业需要面对的。”
王宇伟坚持与大专院校合作,不断加大对技术研发的投资,把工艺革新作为企业发展的重要内容。波形钢板组合、装配式建筑……每一个重大技术工艺研发、革新的背后都离不开王宇伟坚定不移的支持。“国家的供给侧改革说明,并不是产能高就符合发展的大趋势。所以我始终没有把高产能当作企业追求的目标。企业的未来应该与社会发展的未来相符合。如果社会的未来是智能时代,那我们企业就应该也把智能列入发展目标。”
在王宇伟的带领下,整个中南钢构调整产业、整顿步伐,制定契合企业长远发展的宏伟目标,并结合国家加快装配式绿色建筑实施进程的利好政策,大力开展装配式建筑新技术的研发。在装配式钢构建筑成为中南钢构目前的工作重心的情况下,王宇伟提出了装配式建筑的终端产品是智能家居这一理念,并把“变产品输出为技术输出”作为企业下一步积极转型的目标。
时代风云诡谲,变的是不断发展的思想与技术,不变的是一往无前、坚定不移的前行脚步。中南钢构已成为国内钢结构行业具有较高知名度的一个良好品牌,定能在强大技术和优质智造的支撑下,走向世界,成就非凡。