建筑3D打印

超高层结构高效建造

大型场馆建筑结构加固修复

溶洞地质条件下综合管廊施工风险控制

高空百米跨度多层钢连廊整体提升和平移

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过去的一年，上海建工集团都有哪些科技成果？

快来见识一下吧！

建筑工程3D打印建造装置

及关键技术研究

完成单位：上海建工集团工程研究总院

通过3D打印装置功能改造、性能优化、系统设计、结构分析、研制及打印输出试验研究，建立了建筑3D打印实体建造成套技术方法，形成了系统自主知识产权的装备，探索了建筑工程实体建造的新模式。

通过研究提出了系列适应于不同结构类型和施工环境的3D打印装备，建立了打印设备功能性能统计表，为大型建筑3D打印装备设计提供新思路。研发了集成数控、三轴运动、混凝土打印头于一体的集装箱式建筑3D打印装置，为建筑工程现代化建造提供全新型试验装备。技术研究获授权发明专利10项、实用新型专利15项；发表论文4篇。

本项技术总体达国际先进水平，为建筑工程广泛深度地应用数字化技术提供了支撑，为桃浦景观桥、南京公交站等3D打印项目的顺利实施提供了技术支持，社会经济效益显著。

超大工程多工种立体交叉快速建造关键技术研究

完成单位：上海建工集团股份有限公司总承包部、上海市机械施工集团有限公司、上海建工一建集团有限公司、上海市建筑装饰工程集团有限公司、上海市安装工程集团有限公司

2019年1月4日，由上海建工集团股份有限公司总承包部负责、集团多家单位参与的“超大工程多工种立体交叉快速建造关键技术研究”项目通过了专家验收。本项目的背景工程是港珠澳大桥澳门口岸管理区旅检大楼工程。工程占地面积约37850m2，总建筑面积约169299m2；主要由大楼(220×110米)及通道楼(152×110米)两部份组成，项目钢结构总重近5.6万吨。

通过理论和实践结合，总结形成了一套以总承包管理为核心的总承包管理技术：通过BIM技术平台，实现了钢结构工程、机电安装工程和幕墙体系的快速高效建造；通过材料和施工工艺优化及科学化的管理，整理出一整套环氧水磨石施工工艺和质量控制标准，实现了超大面积环氧水磨石地坪的快速高效施工；对高大空间采用钢结构转换层，实现了结构、安装、装饰的立体交叉同步施工，在确保安全的前提下，有效缩短施工工期。本项目获得专利3项、工法1项、发表论文3篇。

总承包单位紧密结合自身集团资源优势对项目快速建造进行总承包管理技术研究，在建设过程中充分发挥集团全产业链协调联动的整体优势，实现了“三年工期一年完成”的宏愿，为港珠澳大桥顺利开通奠定了重要基础，为集团在港珠澳地区创造了较好的口碑。

超高层结构高效建造

新装备技术研究

完成单位：上海建工一建集团有限公司

2018年12月29日，由上海建工一建集团有限公司承担的“超高层结构高效建造新装备技术研究”项目通过了专家验收。项目以昆明恒隆广场项目为主要背景，研究形成了较为成熟且能够实现超高层高效建造的新装备及技术，有效确保了严格工期下工程的顺利完成。

研究确立了钢平台钢连梁位置优化原则及钢结构分段原则，采用分阶段设计与整体分析相结合的钢平台研制模式及模块化拼装与快拆接口结合的模架体系组装形式，安全高效地实现了钢平台的多次高空变形，有效提高了剪力墙钢结构的施工速度；发明了新型泵送装置与高海拔地区超高泵送混凝土，有效保证了特殊条件下超高混凝土泵送的高效、绿色施工；形成超高层施工多作业面通道体系，解决了人员交通、物料运输、泵管检修及紧急状态逃生的难题；采用垂直运输电梯装备创新技术，提高了垂直运输效率，加快了工程形象进度。研究成果具有很强的创新性，形成了自主知识产权，申请发明专利6项，获授权2项，成果总体上达到国际先进水平，具有广泛的推广应用前景。

大型场馆建筑结构

加固修复技术研究

完成单位：上海建工二建集团有限公司

2019年1月2日，由上海建工二建集团有限公司负责的“大型场馆建筑结构加固修复技术研究”项目通过了上海建工集团股份有限公司组织的专家验收。本项目以上海市虹口足球场3.28火灾抢修工程为背景，对预应力构件检测、加固施工技术，空间钢屋盖悬挑屋架修复技术，剪力墙拆除等技术进行了研究。

经研究取得了以下成果：1）通过现场取芯、勘察、有限元分析等手段，对构件预应力强度、高温蠕变、构件混凝土强度损失进行判定，对预应力构件损伤程度做出准确评定，为修复提供有力依据。2）通过科学监测手段的应用，利用对称结构索力分布的规律，合理确定屋架拉索更换前及更换后的平衡状态分析，为复杂的屋架空间受力体系修复问题提供依据，解决屋架结构内应力变化复杂性带来的技术难题。3）通过UHPC超高性能混凝土材料首次应用于大跨度预应力构件、阶梯型封闭空间内的加固施工，解决在封闭空间内对特殊看台板构造进行加固施工作业的难题。4）通过结构形式调整、修复工艺和材料优化，采取先改造再加固等手段，更高效、环保、经济地实现大截面异形环梁加固、多层框架剪力墙拆除。

成果成功应用于虹口足球场火灾抢修工程，解决了火灾后修复遇到的施工难题，取得了良好的社会和经济效益，其成果总体达到国际先进水平。

南京金鹰天地广场工程

施工关键技术研究

完成单位：上海建工四建集团有限公司、上海市机械施工集团有限公司、上海建工集团工程研究总院

2019年1月12日由上海建工四建集团有限公司负责、上海市机械施工集团有限公司和上海建工集团工程研究总院参与的“南京金鹰天地广场工程施工关键技术研究”项目通过了专家组验收。项目组以世界首例300米级超高非对称三塔连体建筑为背景，对超高群塔连体建筑建造技术进行了系统研究，取得以下成果：1）超高群塔建筑结构施工关键技术。形成了超厚剪力钢板层高效安全施工、内外倾连续转换与避让的爬架斜爬等技术。2）复杂超高群塔连体建筑空中连廊施工关键技术。研发了非对称超高三塔连体结构施工控制技术，形成了非对称钢连廊超长距同步提升控制技术，开发了远程智能监控平台，实现2800吨钢连廊安全提升。3）超高群塔连体建筑数字化安全建造技术，实现对重大施工装备与工况状态实时掌控。4）超高群塔连体建筑总承包管理技术，实现48万方商业区提前营业。

课题研究申请专利37项，授权17项，获软件著作权3项，发表论文7篇。研究成果成功应用于南京金鹰天地广场工程的建设，经济和社会效益显著，成果总体上达到国际先进水平，其中群塔高空连廊施工关键技术达到国际领先水平。

基于BIM的医院建筑智慧运维管理系统研究与开发

完成单位：上海建工四建集团有限公司

2019年1月12日由上海建工四建集团有限公司负责的“基于BIM的医院建筑智慧运维管理系统研究与开发”课题通过了专家组验收。课题组针对医院建筑空间布局复杂、机电系统繁多、被动式运维难以应付突发事件等特点，对医院建筑智慧运维管理方法与系统进行了研究，取得了以下成果：1）首创跨阶段的医院BIM模型转换技术，包括BIM模型系统逻辑结构自动生成和几何模型轻量化处理，实现建造向运维的BIM模型转化。2）研发了跨系统的海量异构建筑运维信息集成与存储技术，整合30多个系统数据并进行分布式存储和统一快速检索。3）提出了基于大数据的医院建筑主动式运维管理技术，包括用能预测、工单挖掘、故障预测等，让运维管理提质增效。4）开发了基于BIM的医院建筑智慧运维管理系统，支持可视化、集成化、主动式运维管理，实现了BIM在建筑全生命期的应用。

课题研究申请发明专利5项，获得软件著作权4项，发表学术论文4篇，形成《医院建筑运维信息模型应用标准》。其研究成果已成功应用于上海市东方医院和新华医院，经济和社会效益显著。其成果总体上达到国内领先水平，在模型转换、主动式运维和系统研发达到国际领先水平。

溶洞地质条件下综合管廊施工风险控制技术

完成单位：上海建工五建集团有限公司、上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

2019年1月9日由上海建工五建集团有限公司负责、上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司参与的“溶洞地质条件下对管廊结构的影响性分析”课题通过了专家组验收。课题以地处北方喀斯特溶岩地貌区工程—本溪市威宁大街地下综合管廊工程（EPC）总承包项目为背景，针对喀斯特地貌地质条件的地下综合管廊复杂地基处理及基坑支护施工技术开展研究，取得了以下成果：1）创新研究了溶洞地质条件下综合管廊基坑支护关键技术，通过对钢管桩结合锚索设计施工一体化刚柔结合的施工支护技术，解决管廊溶洞地基地质条件下的基坑开挖及支护难题。2）创新提出了基于管廊结构影响分析的溶洞处理，发挥EPC优势，引入了深层物探技术准确探明溶洞发育情况，对地下复杂条件进行精确数值模拟，基于管廊结构变形分析结果对溶洞处理方式进行全面比选优化。3）创新研制了溶洞地质条件的新型锚索成孔装备，本次研究新型成孔装备锚索机施工，利用双动力组、自动调节钻杆系统、半圆型合金钻头及套管全程跟进成孔解决锚索成孔塌孔问题。4）优化了溶洞地质条件下管廊工程变形缝设置与应用，保证了防水性能、实现了变形协调，降低了重载交通下岩溶地区地下管廊沉降敏感性。

项目成果共授权专利6项、申请发明专利5项、获得省级工法4项、发表论文3篇，科技成果经科技查新达到国际先进水平。项目研究成果已在本溪市威宁大街地下综合管廊工程（EPC）总承包项目中得到成功应用，取得了良好的经济和社会效益。

高空百米跨度多层钢连廊整体提升和平移关键技术

完成单位：上海建工七建集团有限公司

2019年1月5日，由上海建工七建集团有限公司负责的“高空百米跨度多层钢连廊整体提升和平移关键技术研究”项目通过了上海建工集团股份有限公司组织的专家验收。取得了以下成果：1）百米跨度异形钢连廊整体提升和高空斜向平移施工技术：课题针对高空跨度99m、重1800t的钢连廊，研究形成了一套超高超重异形钢连廊工程的整体提升和高空悬挂斜向平移施工技术。2）多层多点支座钢连廊施工过程支座反力控制技术：课题针对多层多点支座多次超静定钢连廊卸载就位中存在的支座反力调整难题，采用现场应力监测和数值分析两种方法对支座反力进行分析、调整和控制，设计了一种可调节牛腿支座垫板，形成了一套卸载就位过程中支座反力调整方法。3）钢连廊整体提升和平移全过程数字建造技术：采用各类数字化建造技术，为钢连廊工程的顺利实施提供技术支撑。成果成功应用于上海松江新建生产及辅助用房二区3标段项目钢结构连廊工程的建设，其成果总体上达到国际先进水平。

地下工程施工中的泥浆关键技术研究与开发

完成单位：上海市基础工程集团有限公司

2018年7月24日与2019年1月31日，由上海市基础工程集团有限公司负责的“地下工程施工中的泥浆关键技术研究与开发”和“地下工程施工中工作泥浆的研制、应用和再生利用技术开发”项目分别通过上海市科委组织召开的专家验收。项目依托苏州河深隧、北横通道、徐家汇中心、闵奉支线等重特大工程项目，针对背景工程特殊的技术要求、施工特点和所处的土层地质条件等。创新研制了超深地下连续墙槽壁稳定泥浆，开发了泥浆高效循环利用技术，首次研发了地下连续墙槽段内原位泥浆检测取浆器具和方法确保了150m超深地下连续墙成槽顺利安全实施；研发出针对不同地层和环境的长距离顶管减阻泥浆配方、制备工艺和智能控制的注浆减阻技术，成功应用于单次顶进最长距离2180m的顶管工程；开发了废弃泥浆固液分离处理成套设备与技术，废弃泥浆经干化处理外运减排80%以上，并实现滤水重复利用，大幅减少环境污染。

项目成果申请发明专利10余项，其中已授权发明专利4项，发表论文5篇，项目综合技术达到国际先进水平，其中150m超深地下连续墙成槽泥浆护壁技术和单次顶进2180m超长距离顶管泥浆减阻技术达到国际领先水平。

大截面矩形隧道盾构法施工设备及设计施工关键技术研究

完成单位：上海市机械施工集团有限公司、上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司、上海建工集团工程研究总院

2018年5月16日上海市国资委技术创新和能级提升项目“大截面矩形隧道盾构法施工设备及设计施工关键技术研究”（项目编号：2013010）通过专家验收。矩形隧道盾构法施工具有地下空间利用率高、工业化程度高、利于环境保护等优点，可实现浅覆土、长距离、曲线隧道施工，并可广泛应用于城市地下通道、浅埋道路隧道、地铁隧道、综合管廊等领域。但矩形盾构机的研制和隧道设计仅在国际上少数发达国家（如日本等）进行过相关实践，国内尚无真正意义上的矩形盾构机研制与应用。该项目在上海市国资委技术创新和能级提升项目的支持下，针对城市中心区浅埋地下隧道和通道建设时所面临的曲线施工和环境保护等问题，在国内首次设计研制了大断面矩形盾构机，首创了矩形盾构法隧道衬砌结构设计、试验和制作新技术，以及矩形盾构施工技术等成果，在行业内实现了重大技术突破，填补了多项国内外技术空白。项目研究成果获授权专利20项（其中发明项专利13项），经科技查新咨询总体达到国际先进水平、部分居国际领先地位，已在上海虹桥临空地块、虹桥国展等地下通道工程中成功应用，经济、社会和环保效益显著，对于城市建设发展和行业技术进步具有深远影响。

海绵城市建设区域治黑除涝耦合关键技术与应用研究

完成单位：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

《海绵城市建设区域治黑除涝耦合关键技术与应用研究》项目依托上海市优秀技术带头人项目、住建部城镇排水系统标准体系研究课题、上海市青年科技启明星计划、国家重大“水专项”、上海市科委科技支撑计划项目等，历经近十年，研发了治黑除涝耦合技术体系，并实现规模化推广应用。本项目研究由两大部分构成，一是治黑除涝系统耦合关键技术研究，二是治黑除涝系统耦合关键技术在海绵城市建设区域的应用研究。共申请专利20项，授权专利20项，发表相关中英文论文余10篇。成果应用于《室外排水设计规范》（GB50014-2006，2014年和2016年版）、《城镇内涝防治技术规范》（GB51222-2017）和《城镇雨水调蓄工程技术规范》（GB51174-2017）等3项4版国家标准。研究成果已在完成单位上海市政总院承担的超过50个城市项目中得到规模化应用，其中包括上海、珠海、厦门、池州、镇江、青岛、武进、沧州等多个国家和省级海绵城市建设试点区域，海绵城市建设区覆盖面积超过200平方公里，支撑投资超过230亿元。2015-2017年新增产值201600万元，新增利润62820万元。研究成果对各城市治黑除涝做出巨大贡献。

重点流域城市污水处理厂污泥处理处置技术优化应用研究

完成单位：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

2018年8月1日由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司负责的“重点流域城市污水处理厂污泥处理处置技术优化应用研究”课题通过了住建部水专项实施管理办公室组织的专家验收。课题针对6个重点流域（太湖、巢湖、滇池、海河、辽河、三峡库区及上游）、11座典型城市（上海、无锡、常州、太仓、嘉兴、合肥、昆明、天津、唐山、重庆、赤峰）开展污泥处理处置现状调研与评估，掌握重点流域污泥泥量、泥质特性和处理处置现状，为确定污泥处理处置规模和方式提供支撑；修订中国污泥产量计算模型，确定适合国情的污泥产率参数，实现污泥产量准确预测；构建重点流域城市污水处理厂污泥数据库；优化固化污泥处理处置主流技术路线，典型工程应用规模超过4000吨/天（以含水率80%脱水污泥计），形成10座重点流域城市污水处理厂污泥处理处置与资源化利用规划方案；编制产品标准、工程技术标准和产业化装备标准图集6套。课题申请发明专利5件，获发明专利授权1件、实用新型专利授权6件、软件著作权登记1件；出版专著1部；发表论文25篇，其中SCI论文4篇。课题形成重点流域城市污水处理厂污泥处理处置资源化集成技术，为重点流域水环境改善和我国城市污泥处理处置技术路线的选择提供技术支撑。

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