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【技術革新類】一等獎：超大尺寸混凝土構件離心制造成套技術與應用
2021年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎已經(jīng)啟動，歡迎業(yè)內企事業(yè)單位及從業(yè)人員，持續(xù)關注協(xié)會官方公眾號【混凝土科技獎】的相關信息。
2020年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會
混凝土科學技術獎?技術革新類
獲獎項目展示
2020年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎工作于2020年6月啟動，至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目61項。經(jīng)過專家評審委員會的初評及終評，共計39個項目獲獎，包括一等獎2項、二等獎15項、三等獎22項，其中“科技進步類”13項、“基礎理論類”2項、“技術革新類”24項。
一等獎項目：超大尺寸混凝土構件離心制造成套技術與應用
隨著國家產(chǎn)業(yè)升級與國際戰(zhàn)略關系的調整，基礎建設往深海、高速、資源節(jié)約等方向發(fā)展，通過新技術突破現(xiàn)有工藝制約，使各項材料性能得到高價值開發(fā)應用，同時滿足智能制造、智能建造技術的發(fā)展需要，混凝土預制構件的制備、應用等系統(tǒng)技術革新已成為制約行業(yè)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。
傳統(tǒng)的現(xiàn)澆工藝，存在質量控制難度大、施工周期長、環(huán)境污染、施工環(huán)境受限等一系列問題，同時混凝土構件超大尺寸化帶來的能源資源消耗加劇、生產(chǎn)效率慢、性能發(fā)揮低、現(xiàn)場安裝難度大、經(jīng)濟效益差等問題，極大制約了建筑工業(yè)化的發(fā)展進程乃至影響基礎設施建設發(fā)展。超大尺寸離心混凝土構件成為海洋工程、軌道交通、水利港口、大型綜合體等土木工程建造的核心要素。
本項目通過高性能混凝土系列技術、超大尺寸雙層鋼筋骨架自動化一體成籠技術、超大尺寸高速離心成型精細化控制、超大尺寸構件抗裂早強快速養(yǎng)護系統(tǒng)、余漿廢液再循環(huán)利用等關鍵技術研發(fā)，突破了超大尺寸混凝土構件生產(chǎn)技術瓶頸，同時開發(fā)了超大直徑管樁、大尺寸離心預制墩柱、大長寬比離心構件三大類預制構件產(chǎn)品，并成功應用于港珠澳大橋、上海虹橋樞紐、和若高鐵、錢塘江堤岸治理等重大工程建設。
具體研發(fā)技術路線如下圖。
1.研發(fā)并形成超大尺寸離心構件高性能混凝土系列技術。通過礦物摻合料與化學外加劑的協(xié)同作用、功效關系、組分設計、粒型與級配、輔助納米改性等，實現(xiàn)了大流態(tài)高粘聚、超早強、高抗裂、高耐久的協(xié)同提升，形成高性能混凝土及配套生產(chǎn)工藝集成技術，解決了超大尺寸、超壁厚離心構件成形難、離心成型易分層、均勻性差、材料性能發(fā)揮低等問題，為超大尺寸離心成型制備奠定了基礎。
2.研究形成超大尺寸雙層鋼筋骨架自動化一體成籠技術。通過激光自動測距、CCD視覺感應系統(tǒng)、自動穿筋與建立定位保持系統(tǒng)，保證了鋼筋骨架成型的高精度技術要求，解決了勞動強度大等問題，內外主筋實現(xiàn)自動化預定位系統(tǒng)，保證主筋定位準確、混凝土保護層厚度控制更精確，解決了布料、離心時鋼筋定位偏移等核心難題。
大直徑管樁鋼筋籠成型效果
3.研發(fā)并實現(xiàn)了超大尺寸高速離心成型控制成套技術?；陧帕狭髯儗W特征及其經(jīng)時變化規(guī)律、鋼筋骨架構造形式、構件尺寸及形狀，提出了啟動時間、最佳離心時速比的計算方法，并成功應用于超大尺寸混凝土構件離心制備厚壁精細化控制；綜合考慮構件形式、砼料容重、模具構造等目標，通過三者協(xié)同開發(fā)了自平衡異型構件的離心技術，實現(xiàn)了大長寬比（長寬比≥2）非對稱離心構件的高效、快速、穩(wěn)定生產(chǎn)；綜合集成上述技術，已實現(xiàn)直徑1600mm、壁厚400mm以上超大尺寸離心裝配式構件的生產(chǎn)，成功應用于重大工程建設。
4.研發(fā)并建立了超大尺寸、厚壁、非對稱等構件的抗裂早強快速養(yǎng)護系統(tǒng)。通過開發(fā)實時智能溫濕度控制系統(tǒng)、自感知霧化系統(tǒng)，充分利用環(huán)境溫濕度場動態(tài)調控水化進程；基于構件尺寸及形狀、混凝土原材料構成及性能特征，研究并提出早期收縮、開裂的預警機制；形成了離心成型超大尺寸混凝土構件超早強、高抗裂成套養(yǎng)護技術。
5.開發(fā)了離心余漿廢液的自動回收、均化裝置與循環(huán)再利用成套技術，基本實現(xiàn)了余漿零排放。達到節(jié)能、減排、減少CO2排放的目的。
本項目成果實現(xiàn)了超大尺寸混凝土離心構件自動化、高效率、工業(yè)化生產(chǎn)，形成裝置、裝備、模具、布料、離心、養(yǎng)護等成套技術，提高了構件混凝土耐久性、改善了大體積混凝土構件易開裂等質量問題，進行了構件的批量生產(chǎn)和大規(guī)模工程應用。
本項目技術形成的超大大直徑管樁應用較廣，在鹽城響水港區(qū)高樁碼頭、蒙華鐵路、新疆和若線等多項重要工程中得到應用，效果良好；預制離心橋墩在安徽濟祁、合安高速、305省道等項目上得到了大量應用，具有質量可靠、節(jié)約材料、施工便捷、效果良好的優(yōu)點，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益，得到客戶的認可；離心板樁的應用也在逐步拓展中，獨流減河防潮閘防沖項目、杭州TAD離心板樁項目、上海三星鎮(zhèn)橫河項目均有應用，并結合TRD工法，形成了一種新型預制裝配式地連墻技術，具有創(chuàng)新性和實用性。
建華建材集團，混凝土制品與技術綜合服務商，國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地，創(chuàng)建于1992年，其前身是建華管樁集團。
建華建材“讓建筑更安全”為使命，堅持“走正道、負責任、心中有別人”的企業(yè)文化，遵循“以人為本，無為而治”的管理理念，堅守“用戶第一，信譽至上”的企業(yè)宗旨，弘揚“求實、務實，提高辦事效率，參與市場競爭”的企業(yè)精神。建立基于建筑工程項目的生態(tài)圈，為社會提供低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的技術成果。
做為高新技術企業(yè)的建華建材一直堅持強化科技創(chuàng)新環(huán)境建設。擁有國家企業(yè)技術中心、交通運輸部行業(yè)研發(fā)中心、高性能土木工程材料國家重點實驗室—預制樁研究中心、工程建設預制混凝土技術創(chuàng)新中心、博士后創(chuàng)新實踐基地、企業(yè)院士工作站等多個技術創(chuàng)新平臺。2013年起，在國家獎勵辦批準下，設立了“建華工程獎”，由34位院士和14位行業(yè)專家組成獎勵委員會，旨在貫徹國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，推動中國混凝土預制技術研究與應用創(chuàng)新。
建華建材產(chǎn)品創(chuàng)新
經(jīng)過二十余年發(fā)展，不斷地進行技術改造、革新、提高產(chǎn)品質量、擴大市場份額，逐步形成規(guī)?；?jīng)營，目前，建華建材產(chǎn)銷量在中國市場占有率達30%以上，為向客戶提供專業(yè)的混凝土預制構件產(chǎn)品和技術解決方案。提供從地下基礎工程到上部結構工程的全流程產(chǎn)品，如管樁、方樁、鋼管混凝土樁、異型樁等樁基礎產(chǎn)品，箱涵、管廊、頂管等管道產(chǎn)品，梁、板、柱、架、樓梯等混凝土PC部件，以及圍欄、花架、桌椅、臺面等各類混凝土裝飾構件，產(chǎn)品廣泛應用于民用建筑、工業(yè)廠房、鐵路、機場、公路、水利、市政、電力通訊、裝飾裝修等各類工程領域，并提供勘察設計、產(chǎn)品供應、施工管理、方案優(yōu)化、工程應用咨詢等系列標準化服務和定制服務。
截止到2020年12月，建華建材集團在國內18個省、2個直轄市和2個自治區(qū)成立并投產(chǎn)了60多處生產(chǎn)基地。緊緊抓住“長三角”、“珠三角”、“環(huán)渤海灣”三大區(qū)域經(jīng)濟增長點，在全國設有近300個銷售服務網(wǎng)點，覆蓋全國大部分區(qū)域。在加大全國布點，搶占市場制高點的同時，建華建材積極探索國外市場，并于2012年在越南成立首家海外生產(chǎn)基地，闊步走向世界。為更大程度地滿足海外市場需求，2018年1月集團在越南成立第二家海外生產(chǎn)基地，目前，建華建材通過沿海沿江生產(chǎn)基地自建碼頭，產(chǎn)品銷售可覆蓋東南亞及周邊各國。
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