位于上海长兴岛的航运技术与安全国家重点实验室是我国航运科技领域唯一的国家重点实验室,代表了我国航运产业的先进水平。该实验室投资近10亿,易址新建项目由上海建工五建集团总承包。
项目效果图
实验室新址坐落于崇明区长兴镇海洋装备产业基地9号地块,总建筑面积72060㎡,包括新建深水拖曳水池、航海安全水池、大型空泡水洞、模型综合车间、船模储存库、研发试验楼等。
项目位置图
深水拖曳水池主要进行各种船舶模型快速性试验,兼顾迎浪耐波性试验;航海安全水池主要进行各种船舶模型在任意浪向下的耐波与操纵性试验;大型空泡水洞主要进行增压和减压状态下完整船模的水动力试验。"两池一洞"建成后,航运技术与安全国家重点实验室就能进行除北极航道以外,世界主要航区任何极端海况下的船舶实际姿态和性能研究,综合设施能力将跻身世界前列。
创新引领 科技先行
航运技术与安全国家重点实验室项目整体施工难度较大,尤其是深水拖曳水池是船舶与海洋工程领域最基础最重要的科研设施,大型船舶模型可以在这条模拟航道中测试各种性能,因此在整个实验室中有着举足轻重的地位。
深水拖曳水池长398.7m、宽18m、深10.3m,主体结构体量巨大,相当于把15个篮球场连在一起,具有池壁截面不规则、尺寸误差控制精度高、水池内壁平面度要求高、抗渗抗裂等级要求高等特点。
深水拖曳水池结构及精度要求
为此,上海建工五建集团以创新引领、科技先行为理念,开展了400米超长混凝土结构施工关键技术及装备研发,创新研发了超长超高池壁组合式施工模架装备、混凝土防渗抗裂控制关键技术、超长结构数字化监测与精度控制关键技术。
1 超长超高池壁组合式施工模架装备
超长超高池壁组合式施工模架装备系统由门式模架系统、模板系统、稳定滑移系统、液压动力系统组成,实现超大吨位模架体系滑移,可以满足模板接缝处平面度≤2mm且平滑过渡的要求。
超长超高池壁组合式施工模架装备施工工艺
技术团队通过多工况下对模架装备进行有限元分析,结合模架装备关键位置的现场监测,优化了混凝土浇筑方式和顺序,攻克了深水拖曵水池砼池壁表面精度控制难题,提高了现场施工效率和管理水平。
2 混凝土防渗抗裂控制关键技术
技术团队对超长水工混凝土水池池壁池底的防渗和裂缝控制关键技术开展研究,确定了混凝土材料最佳配合比,采用新型高性能外加剂,提高了混凝土的抗裂性能。在水池内壁设置保护层、外墙主防水层、附属防水层等三道保护,以中埋式钢板止水带、聚苯板填缝和密封膏密封等措施优化处理施工缝的方法,满足了水池池壁防渗的要求。
深水拖曳水池内部
3 超长结构数字化监测与精度控制关键技术
技术团队创新将数字化结构测量技术应用于400m超长水池结构立方体精度复核,采用3D扫描技术分析水池结构样板段施工精度。对于个别偏差较大的点,借助点云模型定位与精度偏差分析,持续优化混凝土浇捣工艺和模架架体,指导后续水池结构施工,确保立方体精度满足深水拖曳水池的设计要求。
深水拖曳水池内壁三维扫描复测
今年1月19日,深水拖曳水池顺利注水,标志着航运技术与安全国家重点实验室项目完成了一大重要节点。
深水拖曳水池顺利注水
今年7月,由五建集团和研究总院一同开展的400米超长混凝土结构施工关键技术及装备研发荣获2019年度上海建工集团科技进步一等奖。
项目现场
上海建工五建集团曾经承担了上海交通大学多功能拖曳水池实验室的建设工作,此次航运技术与安全国家重点实验室项目对五建集团而言是一次创新和跨越,也是上海建工在大型海洋实验装置建设专项技术领域的全新探索,在打造全球领先的国家重点实验室的基础上,将对上海创建具有全球影响力的国际航运中心起到积极作用,助力我国建设海洋强国和航运强国战略目标。
创建具有全球影响力的国际航运中心
关键词:上海建工,混凝土,研发