智慧预制梁厂新技术对工程造价的影响
裴小绯
(四川天堃工程项目管理有限公司,四川 成都 610000)
摘 要:随着科技的飞速发展,智慧预制梁厂作为现代建筑工业化的重要标志,正逐步改变传统梁场的生产模式。本文旨在探讨智慧预制梁厂新技术在工程造价中的影响,分析其在提高生产效率、降低人力成本、提升工程质量及缩短建设周期等方面的优势,并讨论其对工程造价管理的深远影响。
关键词:新技术;新工艺;工程造价;影响
0 引言
工程造价是工程建设过程中各项费用的总和,包括材料费、劳动费、设备费、管理费等。新技术的引入和应用,不仅改变了传统的生产方式,还显著影响了工程造价的各个方面。智慧预制梁厂作为新技术应用的典范,通过物联网、BIM、人工智能等先进技术,实现了生产过程的智能化、信息化和可视化,对工程造价产生了深远影响。
1 智慧预制梁厂新技术概述
智慧预制梁厂通过集成物联网、BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系统)、先进算法及人工智能等新一代信息技术,创新开发了数智梁场生产控制平台。该平台实现了物资管理、生产管理、进度管理、质量管理、安全管理的少人化、可视化、智能化和信息化。具体而言,智慧预制梁厂在以下几个方面实现了技术创新。
(1)智能化设备
数控机械加工钢筋:采用数控设备对钢筋进行精确加工,提高了加工精度和效率。
智能张拉与压浆:通过智能系统控制张拉和压浆过程,确保了张拉力和压浆质量的稳定性。
智能蒸汽养护:利用生物颗粒蒸汽发生器蒸养棚、蒸养设备、蒸养控制系统对预制梁进行养护,提高了养护效果,降低人工成本。
(2)数字化技术
BIM+GIS数字孪生:构建虚拟梁场模型,实现生产过程的可视化、模拟和优化。
物联网技术:通过物联网设备采集生产数据,实现生产过程的实时监控和数据分析。
大数据与云计算:利用大数据和云计算技术处理生产数据,为管理者提供决策支持。
(3)智能控制系统
生产指挥调度系统:通过系统点对点地发送指令至对应的责任人,实现任务责任的追根溯源。
智能混凝土浇筑系统:采用智能布料机和自动计量系统,提高混凝土浇筑的精度和效率。
智能养护系统:根据混凝土强度发展情况自动调节养护条件,确保养护效果。
(4)自动化生产线
模板自动化:实现模板的自动安装、拆卸和清理,提高生产效率。
钢筋部品化:将钢筋加工成部品化构件,便于现场安装和提高施工效率。
混凝土生产智能化:通过智能化控制系统实现混凝土生产的自动化和精确控制。
(5)预制构件模块化
在工厂提前预制构件,到工地后进行组装,提高施工速度和质量。
2 智慧预制梁厂新技术对工程造价的影响
2.1 工程概况
贵州省沪昆国家高速公路安顺至盘州(黔滇界)段扩容工程及相关配套PPP项目属于国高网,起于安顺市,接绕城高速,止于盘州市云贵两省交界,接云南段富源(滇黔界)至麒麟高速,线路全长约134.02km,设计时速100km/h,双向六车道,桥隧比57.91%。配套工程包括多个子工程,均为普通公路,平均单公里造价约1000万元/公里。中铁四局集团有限公司承建安盘高速公路APTJ-3标项目起点里程为K29+325,终点里程为K45+150.932,主线总长15.8公里。其中,K29+325~K37+700段位于安顺市普定县;K37+700~K45+150.932段位于六盘水市六枝特区。
(1)安顺段线路总长8.35公里,包含路基工程、桥涵工程及隧道工程,分别为:路基工程3.94km/8区间(均为主线),其中挖方137万方、填方257万方;桥梁工程1.23km/4座,桥梁结构形式主要为预制T梁桥,其中预制T梁427片(40mT梁301片、30mT梁126片);车行天桥(现浇箱梁)6孔/3座;涵洞工程1052.6m/17座;隧道工程3.20km/3座。
(2)六盘水段线路总长7.45公里,包含路基工程、桥涵工程及互通工程,分别为:路基工程8.25km/8区间(主线3.93km、匝道4.32km),其中挖方362万方、填方156万方;主线桥梁3.59km/8座、匝道桥梁0.35km/4座,桥梁结构形式主要分为预制T梁桥、连续刚构桥,其中预制T梁1315片(40mT梁776片、30mT梁539片)、(81+150+81)m连续刚构2联,跨度为;车行天桥(现浇箱梁)6孔/2座;涵洞工程414.8m/13座;互通工程2处(龙河互通、岩脚东互通)。
2.2 智慧预制梁厂新技术对工程造价的影响
2.2.1 降低人力成本
智慧预制梁厂通过自动化和智能化设备的应用,显著减少了人工操作的需求。
根据T梁预制生产的需用,在钢筋加工区配备2台10t桁吊,主要用于卸载钢筋原材和半成品钢筋运输等。10t行吊采用跨度为28.5m。钢筋加工场主要划分有原材存放区、加工区及半成品区及合格区,并通过无轨电动平车运输至绑扎台座区域进行后续安装。
智能生产线运作模式:移动式台座自行移至胎膜区,将绑扎成型的钢筋骨架吊至台座上;待验收合格后再移至制梁区,采用智能液压系统模板进行合模,在检查验收合格后,浇筑混凝土;达到拆模条件,智能液压模板脱模;台座小车将梁体移至蒸养区进行蒸汽养生,再横移到普通养护区进行养生;当梁体达到张拉条件,移至预应力智能张拉区进行预应力张拉及压浆;待外观检测合格后将梁体吊运至存梁区,同时将自行式台座吊运至下一条生产线投入生产。
本标段梁场共设置5条智能生产线+1条回程流水生产区,共计7个区域:智慧信息化中心区、钢筋加工区、钢筋绑扎区、制梁浇筑区、横移摆渡区、智能蒸养区、普养、张拉区及回程流水生产区。
通过智能布料机和自动计量系统的使用,使得混凝土浇筑过程无需人工布料,减少了作业人员数量,降低了人力成本。与传统梁场相比,智慧梁场制梁工作效率提高3倍,作业人员可减少约60%,从而直接降低了人工劳动费用支出。
2.2.2 提高生产效率
本标段回程流水生产的回程轨道共分为5个工位,分别是模具清扫和涂脱模剂、底腹板钢筋笼安装、模板合拢、顶板钢筋笼和波纹管安装、待检工位。5个工位一共耗时8h进入下次砼浇筑等候状态、其中单个工位耗时最长为2h,回程区可同时进行5片梁生产的前序工作,同时一条回程线保障5条智能生产线循环生产,比传统方法效率提升约20%。
新技术的引入使得预制梁的生产过程更加高效。智能生产控制平台通过优化生产流程,减少了生产过程中的等待时间和资源浪费。生产效率的提高,不仅缩短了建设周期,还间接降低了设备租赁和管理费用。
2.2.3 提升工程质量
智慧预制梁厂通过数字化和智能化管理,提高了工程质量的可控性和稳定性。BIM+GIS数字孪生技术使得工程设计和施工过程中的问题能够及时发现和解决,减少了设计误差和施工风险。智能混凝土浇筑系统通过精准控制布料分段长度和分层厚度,系统智能控制高频变频附着式震动器,可自动调节震动时间和频率,确保混凝土的振捣密实度,减少人为操作对浇筑质量的影响,成功解决了传统梁场T梁混凝土浇筑质量控制不稳定的问题,确保了混凝土浇筑的质量。高质量的工程不仅减少了维修和修缮成本,还延长了工程的使用寿命,从长期来看,降低了工程造价。
2.2.4 缩短建设周期
智慧预制梁厂通过预制构件模块化和流水线生产方式,显著缩短了建设周期。预制构件在工厂提前生产完成,到工地后进行组装,减少了现场施工的复杂性和不确定性。本标段智慧梁场5条智能生产线+1条回程流水生产区一天可以生产7.5片预制梁,合计每月可生产1.5*5*26=195片预制梁,是传统梁场的两倍多,从而大幅提升了施工效率。建设周期的缩短,减少了资金占用和利息支出,降低了工程造价。
2.2.5 信息化管理提升管理效率
运用 BIM、物联网、互联网、智能视频、智能终端等先进信息技术,结合预制梁厂生产实际,对生产计划进度、制存梁台座、预制构件、质量安全等生产要素进行全方位信息化管控,对移动台座、液压模板、门吊、张拉压浆机器等机械设备进行智能监控,实现生产一线与管理层面的实时沟通与组织协调,提高了本项目预制梁厂生产质量、效率、安全和管理水平。
(1)施工信息化管理,全要素精细控制
基于梁厂管理细则和标准化流程,实现了梁厂劳务人员、机械设备、施工原材料、工艺工法和施工环境等各个施工要素的精细化管理和信息化管理。
(2)设备智能化监控,全过程安全预警
结合人工智能、物联网、智能传感、云监测、大数据等先进技术,实现梁厂张拉压浆设备、移动台座、液压模板、门吊、厂房等机械设备位置、状态、受力等关键参数的实时监测,并进行可视化展示、预警和控制。
(3)三维可视化分析,辅助智慧化决策
实现基于 BIM 技术的梁体生产状态、设备运行状态、结构安全状态等关键监测参数的模型可视化展示;实现基于大数据分析的质量安全检查、人员设备统计、进度计划分析等关键管理参数的图表可视化展示。
(4)平台功能方面
平台采用 BIM、GIS、物联网等技术,在同一个平台上实现五个部分内容:BIM 技术应用、信息化施工管理、智能化加工生产、智慧化安全保障以及可视化分析决策;所有功能提供 PC 端网页应用和智能终端的移动端应用。平台接口开放,可推送过程数据和电子资料至其他平台。
平台部署在云服务器上,现场无需单独进行服务器部署;为所有用户提供统一的访问接口,通过项目和角色权限控制不同用户的功能及数据访问;管理人员可以在控制室监控梁厂生产的所有信息。
智慧预制梁厂通过应用项目管理软件和云计算技术,实现了工程项目的信息化管理。信息化管理不仅提高了项目管理的精确性和效率,还减少了工程项目中各项费用的盲目支出。通过实时监控工程项目的进展情况、物资采购情况等,决策者可以做出更加合理的决策,从而降低工程造价。
3 结语
智慧预制梁厂新技术在工程造价中产生了显著影响。通过降低人力成本、提高生产效率、提升工程质量、缩短建设周期以及实现信息化管理等方面,新技术有效降低了工程造价,提高了工程项目的经济效益和社会效益。未来,随着新技术的不断发展和应用,智慧预制梁厂将在更多领域得到推广和应用,为工程建设行业带来更多的创新和变革。
参考文献:
[1]新技术对工程造价的影响与应用[J].新技术对工程造价的影响,2023.
[2][2]彭静.浅析新技术、新材料、新工艺对工程造价影响[J]新技术对工程造价的影响,2021.


