钢筋抓取机器人,实现钢筋抓取、立体运输;新型智能桁车代替塔吊,让预制构件在百米高度实现高精度的自主定位导航吊装;云上工厂将工厂搬到云端,颠覆传统作业方式;智能喷涂机器人,在高层建筑外墙“轻松做喷涂”,解决传统人工作业高坠事故频发、效率低下等问题,实现外墙工程项目高品质交付;三角梅屋面应用放样机器人,完成1128块双曲面蜂窝钛板的高精度定位铺设,极致的精度控制让人惊叹……
5月9日,厦门工博会的重要配套展会智能建造展览会举行,一幕幕火热的建设场景展现了厦门智能建造领域的最新建设成果。2022年10月,厦门入选国家智能建造试点城市,今年恰逢试点收官年,在科技赋能下,厦门建筑产业的新质生产力发展正提速前行。
把建造工厂搬上“云端”
由中建四局自主研发的云端建造工厂,将工厂搬到项目现场,实现云端造楼,成为本次展览会上关注的一大亮点。
据介绍,在云端建造工厂的空中平台系统中,自主开发的新型轻量化桁架单元在10~12米通用跨度区间内,材料用量比传统桁架轻17%以上;平台系统可在10天之内安装完成,效率提升50%;在云端建造工厂内布置办公区休息室等大空间,集成通风降温系统,可让体感温度降低8℃~10℃,更利于现场作业;智能控制系统,可以实现实时感知和智能管控。
据悉,目前中建四局云端建造工厂已形成自主产品库,在住宅、商业、工厂、桥梁等不同类型项目成功应用,将在厦门应用于五通金融商务区安置房项目上。
在云端建造工厂的智能装备系统中,有搭载自主研发的轨道式智能机器人进行施工作业;模板机器人,自动完成对拉螺杆安拆、模板开合作业;智能布料机、智能振捣机器人、整平与抹光机器人,进行混凝土的精准布料、自动振捣、高精度整平抹光作业;巡检机器人,对施工安全和质量进行实时立体监控。其中最亮眼的,则是全球首套柔性并联索驱式建筑机器人产品——索驱式钢筋绑扎机器人。
该机器人创新采用八组索驱单元牵引执行末端进行大跨度、大空间范围移动,末端机动性能提升30%,可实现更精准、快速、稳定的控制。尤其是与构件厂、预制钢筋加工场以及云端工厂深度集成后,采用悬空连续或分区作业方式完成钢筋绑扎作业任务,最大负载100公斤,典型场景下可使得作业空间覆盖率超过90%。效率方面,索驱式钢筋绑扎机器人可实现全天候24小时作业,将施工人员从严寒酷暑、频繁弯腰作业中释放出来。
智慧工地提供系统解决方案
高层建筑施工,高空作业难度大且有安全隐患。传统的外立面施工,一般采用吊篮人工作业的方法。
厦门湖滨三四里项目的B15、B22住宅地块包含13栋高层住宅楼,每栋住宅楼外立面以大面积暖白色、灰色真石漆作为装饰,线条分缝繁多。面对工期紧张、示范性要求高的特点,如何确保项目外立面观感一次成优和工期完美履约成为一大难题。
“我们采用外墙喷涂机器人进行大平面真石漆施工,确保成型后的整体墙面的平整度控制在2毫米以内,在复杂造型、窗边、空调洞等部位,同样能够使用喷涂机器人收边收口。”中建八局东南建设有限公司技术工程师王子威说。
这款好用的外墙喷涂机器人还有个好听的代号,叫“轻涂”,寓意着“轻松做喷涂”。它通过智能、安全、高效、通用的无人化喷涂作业,实现全品类涂料施工,解决传统人工作业效率低下、手法不一、质量参差不齐、高坠事故易发等问题,从而实现外墙工程项目高品质交付。“用外墙喷涂机器人施工,除了平整度可控在2毫米以内外,施工效率是传统人工的4倍以上,2个人就可以完成工作。”王子威表示。
施工过程中还采用了其他的先进施工技术,如运用多种传感手段实现外墙机器人的空间定位技术,实现机器人在大范围内,高精度位置和姿态控制的机器人提升控制技术,实现喷涂轨迹墙面全覆盖的轨迹规划技术等。
BIM技术赋能全生命周期管理
阳光照耀下的厦门地铁2号线湿地公园TOD项目,1128块异形钛板构筑的流线型穹顶犹如一朵绽放的三角梅,矗立在空中。
这个被称为“厦门最美地铁站”的项目设计灵感来自厦门市花三角梅,作为目前国内曲率变化最大的全钢结构单体,该项目采用建筑信息模型(BIM)技术进行参数化建模,通过三维建模和双曲线技术精确定位每一个节点,为屋面结构施工提供详细空间数据。“项目应用BIM技术,有效规避了建筑、结构、机电等碰撞冲突问题,高精度的建模技术帮助项目团队精准掌握屋面各个构件的位置,确保了施工顺利进行。”厦门特房建设工程集团有限公司项目负责人巫庆明说。
通过BIM模型,项目规划了12组动线组合与20条步行流线,采用空中连廊、地下通道及地面连接方式将各个功能区域紧密联结,无论是空中漫步还是点对点直达,让居民在任何天气条件下都能舒适、便捷地完成出行,真正做到“无风雨归家”。
在施工过程中,建筑机器人大展身手。1128块双曲面蜂窝钛板的铺设,运用放样机器人辅助现场精准放样。它能够在复杂的三维空间中快速且准确地进行构件放样,确保了每一块钛板的精准位置和配合度,大大提高了施工效率和精度。“每块钛板都有数字身份证,云端数字档案馆能追溯到每块钛板的安装位置。”巫庆明说。
此外,项目还利用无人机进行定点延时摄影,记录施工现场的动态进度变化,不仅增强了项目的可视化管理,还为后期质量验收、技术复盘提供了依据。
智建赋能,加快新质生产力发展。入选试点城市以来,厦门深入贯彻落实住建部、省住建厅关于建筑业高质量发展决策部署,展开了一批试点、制定了一批标准、推广了一批经验,加快推进建筑业转型升级。在遴选培育的61个试点项目中,8个标杆项目凭借技术先进性、模式创新性和示范引领性脱颖而出,获评首批市级智能建造示范项目,显示了初步成效。
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