从人工搅拌到工业化预拌混凝土
2019年,我们将迎来中华人民共和国70周年华诞。70年来,上海城市建设发生了巨大的变化。尤其是改革开放以来,上海建工作为城市建设的主力军,先后承建了摩天大楼金茂大厦、环球金融中心、上海中心大厦,承建了跨越黄浦江的南浦、杨浦、徐浦、卢浦、闵浦、辰塔大桥,承建了人民路隧道、龙耀路隧道,参与承建了各条地铁线……“论功行赏”,军功章的一半应该也有预拌混凝土的一半!
(一)
上世纪50年代初,上海建工主要承建住宅新村,工人在施工现场肩挑人抬黄砂、石子、水泥,手拿铁锹人工搅拌混凝土。不久,开始少量使用华东建筑机械厂(建工部划入建工局)生产的中国第一代0.4立方米混凝土搅拌机,之后普及到各个施工现场。
1958年起,上海建工由承建轻型工业建筑转为重型工业建筑,在全国同行业中率先提出“放下扁担、消灭肩挑人抬”的口号,混凝土施工实现了骨料进场、搅拌、出料、运送、浇捣等工序“一条龙”作业。其中,混凝土搅拌机底部装上轮子,再用上自制的与之配套的小推车,成为一个小型的“流动搅拌站”,大大加快了运送混凝土的速度。以后,运送混凝土由小推车逐步改为“小三卡”、“扑扑车”,结构施工由组合木把杆横架逐步改为“红旗吊”起吊混凝土料斗进行作业。
1959年,浇捣上钢一厂1号高炉基础,施工现场设立10台搅拌机,连续44小时浇捣基础混凝土1700立方米。
1964年,浇捣人民广场市政大厦基础,施工现场设立8台搅拌机,连续4昼夜浇捣基础混凝土2500立方米。
这两份浇捣基础混凝土的“战报”,以今天的眼光来看,似乎不值得“点赞”,但不要忘记那是半个世纪以前,浇捣基础混凝土就是这么走过来的。
(二)
1976年9月,上海第一座预拌混凝土搅拌站诞生,由市建二公司在建工局供销处江湾供应站设立搅拌站,为该地区施工项目供应混凝土。1978年12月,上海市建筑构配件公司(简称构配件公司)按照建工局的决定在宝山同济路设立宝钢搅拌站,从国外引进了两套大型混凝土搅拌设备。1979年5月,宝钢搅拌站供应市建三公司施工的宝钢炼钢厂转炉基础混凝土,一次性、连续28小时浇捣完成7000立方米混凝土,创造了当时浇捣基础混凝土的纪录,为优质高效建设宝钢发挥了重要作用。
1980年9月,建工局王国良局长派出计划处处长朱桂堂等三人调查组,调查研究如何发展预拌混凝土。经过调研,调查组提出归口管理搅拌站的报告,王国良听取汇报后作出集中搅拌站的批示。9月起,建工局先后将构配件公司宝钢搅拌站、市建二公司江湾搅拌站、市建三公司泵车大组、市建一公司金山搅拌站划归供销处。供销处更名为上海市建筑材料公司(简称材料公司)后,将预拌混凝土供应站改为预拌混凝土分公司,统一管理江湾、宝山、真如、浦东、金山五座搅拌站,实现了混凝土供应的规模效应,成为上海地区设立最早、规模最大的预拌混凝土企业,上海建工拉开了预拌混凝土产业的大幕!
(三)
80年代,随着上海超深、超大、超高层建筑的发展,为预拌混凝土的发展提供了极大的机遇,也对混凝土施工技术不断提出了新的更高要求,上海建工创造了一系列泵送混凝土纪录。
80年代前期,市建四公司承建上海第一座近似超高层建筑——上海宾馆(中国《民用建筑设计通则》:大于100米的民用建筑为超高层建筑)高度91.5米,超越了保持近半个世纪高度83.8米的国际饭店。第一次采用泵送混凝土,由20层至30层,泵送管径为125毫米,最大泵送距离(水平换算长度)约480米,每层楼面的混凝土量约280立方米,混凝土等级为C30,坍落度为18-20厘米,并掺加不超过水泥用量9%的磨细粉煤灰、掺加水泥用量0.25%的木钙减水剂。
市建二公司承建上海对外开放第一座涉外办公楼——联谊大厦,高度106.5米,全部采用泵送混凝土,标准层施工做到5天1层,被建设单位誉为“建优质工程、创上海速度”工程。市建四公司承建电信大楼,采用2台中压泵接力泵送混凝土,垂直高度达到130米。
80年代后期,市建三公司承建当时国内最大的中英合资企业——耀华皮尔金顿浮法玻璃厂,供应浇捣熔窑基础混凝土,集中真如、浦东、宝山3家搅拌站、40辆搅拌车、5台泵车,连续72小时供应7400立方米混凝土。市建七公司承建上海第一座五星级宾馆——静安希尔顿酒店,采用高压泵泵送混凝土高度达到140米。市建一公司承建上海当时超高层建筑之冠——上海商城(由美国建筑大师约翰·波特曼设计,故商城也被人称为波特曼),高度164.8米,一次泵送混凝土高度达到164米,成为当时泵送混凝土高度之最。期间,还先后供应浇捣城市酒店、新锦江大酒店、海伦宾馆等一批宾馆建筑的基础和结构混凝土。
由市建一公司、三公司、五公司、七公司、基础公司、机施公司承建上海市区第一座跨越黄浦江大桥——南浦大桥,供应主塔混凝土等级为C40,一次泵送高度为154米,开创国内桥梁工程采用泵送混凝土的先例。
这一时期,泵送混凝土采用由市建一公司、市建筑科学研究院、材料公司研制的WL-1型、JRC-2型液态外加剂,增加了和易性、保水性、可泵性。南浦大桥施工时,由大桥混凝土科研小组先后研制南浦-1型、南浦-2型、南浦-2Hb、南浦-2Ha型泵送剂。材料公司真如搅拌站外掺磨细粉煤灰生产工艺通过部级鉴定投入生产。这一时期,上海建工形成泵送混凝土双掺技术。1981-1989年,上海建工生产供应预拌混凝土427.21万立方米,年均生产供应47.47万立方米。
(四)
90年代,上海建工在城市建设“一年一个样、三年大变样”中乘势而上。材料公司又先后设立浦新、长桥、漕泾、浦莲、建新、嘉南、富康等搅拌站;上海市建筑构件制品公司(简称构件公司),先后设立西南混凝土公司,改造设立构件一厂、二厂、三厂、四厂、五厂、七厂、八厂等搅拌站;上海建工预拌混凝土形成比翼双飞的格局。
1991年,供应浇捣上海第一高度高耸建筑——东方明珠广播电视塔工程混凝土,高度468米、天线桅杆118米,C60混凝土泵送到350米的高度。
1992年,供应浇捣上海市区第二座跨越黄浦江大桥——杨浦大桥工程混凝土,C50混凝土泵送到主塔208米的高度。
1994年起,先后供应浇捣徐浦大桥、东海大桥、闵浦大桥混凝土,主塔高度分别为217米、159米、226米。
1995年,供应浇捣当时上海第一高度超高层建筑——金茂大厦工程混凝土,C60混凝土泵送到229.7米的高度,C40混凝土泵送到382.5米的高度。
1995年,供应浇捣第八届全运会主会场——上海体育场(又称八万人体育场)工程混凝土,供应浇捣体育场承台基础混凝土,历时43小时,供应混凝土11000立方米,合计供应混凝土14万立方米。
1995年,供应浇捣当年市政府十大重点工程中唯一外商投资项目——世贸商城,基础长183米、宽109米、底板厚1-2.3米,集中搅拌车200辆、泵车20台,历时36小时,供应C40UEA(膨胀剂)混凝土24000立方米,平均每台泵车泵送量34.7立方米/小时。
1996年1月,上海市建设委员会下发《关于内环线内建设工程实行预拌混凝土浇捣的暂行规定》,以后又扩大到外环线内建筑工程实行预拌混凝土。这在全国大城市中首先取消现场搅拌混凝土的作业方式,可以堪称为技术“革命”,从而有力推动了上海预拌混凝土产业的发展。
这一时期,上海建工研制普及矿渣微粉混凝土应用技术,研制C80、C100混凝土,在新国际大厦工程、明天广场工程等取得成功,《C 80-C 100高强混凝土规范化生产及应用技术研究》获得上海市科技进步三等奖。这一时期,上海建工面向社会供应预拌混凝土,确立了“万方不嫌多,一方不嫌少”的服务宗旨。期间,材料公司组建湖州新开元碎石有限公司生产各类型号建筑用石,组建中外合资上海麦斯特建工高科技建筑化工有限公司生产基料、复配外加剂;构件公司组建上海世强科技有限公司生产复配外加剂。1990-1999年,上海建工生产供应混凝土1637.67万立方米,年均生产供应163.76万立方米,分别是80年代3.83倍和3.45倍。
(五)
2000年代起,上海建工继续成为新一轮城市建设的“领头羊”,预拌混凝土产业进入高速发展阶段。
在超高层、大体积基础工程中:2003年,材料公司供应浇捣上海铁路南站工程混凝土,三分之二建筑在地下9.9米,基础深达42米,供应C30混凝土42000立方米,分为17次供应浇捣。2005年,材料公司供应浇捣上海环球金融中心工程混凝土,高度492米,基础底板直径100米、厚达4.5米,一次性连续40小时供应混凝土28900立方米,C40混凝土泵送到492米的高度。2010年,供应浇捣上海中心大厦工程混凝土,高度632米,基础底板直径121米、厚达6米,位深31.4米、局部位深34.4米,面积相当于1.6个足球场大小;集中浦新、浦莲、长桥、宏成、浦升、富康6家搅拌站、15台泵车、450辆搅拌车,一次性连续60小时供应C50混凝土6.09万立方米,完成撑起85万吨重的摩天大楼基础;主楼核心筒C60混凝土泵送到580米的高度,120MPa超强混凝土泵送到620米的高度。
在机场、交通枢纽工程中:2004年,构件公司供应浇捣浦东机场二期工程混凝土,其中,供应候机长廊、航站楼清水混凝土30000余立方米,合计供应混凝土28万立方米。2007年,材料公司、构件公司分别供应虹桥交通枢纽工程混凝土160万立方米、143万立方米。构件公司先后供应高容重混凝土(钢渣、铁矿砂)、耐久性混凝土(耐久性100年),自密实清水混凝土5000立方米,与装配式清水外墙挂板色泽完全吻合。
在高架、轨道交通工程中:2000年,构件公司供应浇捣共和新路高架9.65公里混凝土,土建施工下部承台、中部高架区间、上部高架道路同时作业,形成交叉供应C20-C50UEA(膨胀剂)6种等级混凝土,历时2年,合计供应混凝土35万立方米。2001年,材料公司供应浇捣磁悬浮运营线工程混凝土,全长30公里,包括灌注桩、承台、墩身、下横梁等,历时22个月,供应混凝土28万立方米。材料公司先后供应内环高架、延安路高架、中环高架部分标段的混凝土。材料公司、构件公司配合市建公司、专业公司合计供应浇捣上海地铁1-13号线118座车站,占车站总数的三分之一。
在世博会工程中:2007年起,材料公司供应浇捣世博会工程混凝土,先后供应世博轴、中国馆、主题馆、世博中心、世博演艺中心(今东方艺术中心)等项目混凝土,合计供应混凝土240万立方米。2009年,构件公司供应浇捣世博电力隧道工程混凝土,隧道电缆叠合板全长15.3公里,每次水平泵送混凝土距离1400米,分15次合计供应超长距离泵送混凝土9000立方米。
在特殊混凝土工程中:2000年,材料公司供应浇捣中环线邯郸路地道混凝土,按照设计要求混凝土初凝时间大于60小时、终凝时间小于80小时的要求,选择后期水化正常的MP220外加剂配制成功超缓凝混凝土,供应混凝土近10000立方米。轨道交通6号线长清路站至上南路站间距913米,供应浇捣SMW工法连续墙混凝土,深埋12.7米,配制的超缓凝混凝土初凝时间达到74小时。2003年,材料公司研发东海大桥海工混凝土,浇捣的承台长50米,宽27米,深6米,合计供应混凝土16000立方米,分2次浇捣完成,由5000吨平板驳船改建成水上搅拌船;采用聚羧酸外加剂增强混凝土密实度,以粉煤灰和矿渣微粉增强抗渗透性,抵抗腐蚀介质的侵入,首次浇捣历时47小时,供应海工混凝土8200立方米。2005年,构件公司供应浇捣泓邦大厦工程陶粒混凝土,混凝土等级为C25,混凝土密度(结构保温)为每立方米1650公斤,采用高效缓凝减水剂,遏制了陶粒中水分的泌出,成功泵送到泓邦大厦超过100米的31层;接着在复旦大学、虹桥交通枢纽工程中,供应浇捣陶粒混凝土20260立方米。2005年,构件公司供应浇捣新江湾城滑板公园喷射混凝土,其多曲面壳形板结构、多曲面的弧形立面,以喷射混凝土取代常规的定型模板施工方法,高速喷射受喷面凝结硬化而成,采用速凝外加剂配方,供应喷射混凝土4000立方米。2008年,构件公司供应浇捣国防科工委科研所试验基地基础混凝土,基础长124.8米,宽6.62米,厚度2.7米至6.6米不等;基础两端每立方米混凝土掺合钢钎维110公斤,其余掺合钢钎维60公斤,供应钢钎维混凝土4100立方米。2009年1月,材料公司俄罗斯圣彼德堡搅拌站供应浇捣混凝土,当地气温零下12度,搅拌站料仓、搅拌机设置自动化控制加热系统,保证恒温搅拌混凝土;泵送混凝土过程中,泵管包裹岩棉减少热量损失,浇捣完毕采用电加热养护混凝土,整套超低温混凝土设备正常运行至工程结束。2010年,构件公司供应浇捣金山铁路黄浦江特大桥主桥承台基础混凝土,有5个承台,中心承台距离岸边约400米,为水工Ⅰ级建筑;采用絮凝剂配制混凝土,通过空气中成型、水中有导管成型、水中无导管成型,供应浇捣水工混凝土合计894立方米。
这一时期,预拌混凝土的广泛使用有力地推动了现场施工的计划管理和混凝土企业的综合管理,也使建筑业工业化水平进一步提高。上海建工研发应用预拌混凝土,获得中国国际发明奖银奖2项、上海市发明奖1项、上海市高新技术成果奖2项、上海市科技进步一等奖2项、二等奖2项、三等奖4项;获得授权的国家发明专利4项、实用新型专利3项;参与和主持编制国家标准3项、国家级工法1项、行业标准1项、地方标准9项、市级工法2项。合计获得各类奖项、规范标准36项。
这一时期,上海建工预拌混凝土拥有电脑控制的81条生产线,总装机容量230立方米;42米、56米为主的汽车泵75辆、固定泵18台;搅拌车1032辆,全部配备GPS定位系统。2004-2010年,中国预拌混凝土十强企业评选,材料公司销售量始终排名第一,构件公司2008年进入排名第三。2000-2010年,上海建工生产供应预拌混凝土1.22亿立方米,年均生产供应1108万立方米,分别是90年代的7.44倍和6.76倍。
(六)
2011年起,上海建工在后世博建设中综合营业额跨上“千亿级平台”,预拌混凝土产业持续呈现发展势头。
商业建筑:2011年,材料公司供应浇捣浦西第一高楼——白玉兰广场混凝土,高度320米、66层,其中,供应基础混凝土2万立方米。2011年,构件公司供应浇捣宝山万达广场基础混凝土,集中构件五厂、八厂、同石、同玖4家搅拌站、15台泵车、150辆搅拌车,历时100小时,供应混凝土51000立方米,泵送混凝土850立方米/小时。2011年,构件公司供应浇捣月星环球港基础混凝土,历时30小时,供应混凝土11000立方米。
市政道路:2012年,材料公司供应浇捣上海建工投资、建设、移交(BT)项目——江苏昆山市中环快速化改造工程,全长44.2公里,具有3组互通式立交、14口匝道、5座新建大桥、36座辅道中小桥配套工程。由市建一公司、二公司、四公司、五公司、七公司、机施公司、基础公司、市政公司组成八个工区施工。材料公司成立昆山中环混凝土公司,设立三个搅拌站,配合八个工区浇捣灌注桩14878根、承台2862座、立柱2855根、主线箱梁370联、匝道箱梁336联,整个工程供应混凝土近320万立方米。2013年7月,材料公司、构件公司合二为一,沿用上海建工材料工程有限公司名称(简称建工材料),形成1+1>2的产业新格局。
会展中心:2014年,供应浇捣国家会展中心(上海)工程基础混凝土5000立方米后,泵送高强轻质陶粒混凝土4000立方米,一次泵送高度52米,整个工程供应混凝土近50万立方米。
迪士尼乐园:2014年,建工材料供应浇捣迪士尼工程混凝土,其中,“梦幻世界”是小方量,多品种,先后研制“赤橙黄绿青蓝紫”13个品种的彩色混凝土,合计供应彩色混凝土6300立方米。
历史建筑:2014年,建工材料供应浇捣四行仓库改造修复工程混凝土,配合建工五建精工细活,混凝土日供应量最少只有10立方米,搅拌车每车2立方米,历时1年,合计供应混凝土3369.5立方米,包括预拌砂浆816立方米。其中,西立面抗战纪念墙8个炮弹孔、430个大小枪弹孔清晰可见,还原抗战“八百壮士”坚守四行仓库的战斗史实,极具震撼力。
商务建筑:2015年,建工材料供应浇捣上海浦东国际金融中心工程混凝土,高度为2座260米、250米的双子塔和1座85米高层建筑。其中,供应浇捣基础混凝土,集中浦新、浦升、浦东3家搅拌站、泵车6台,历时48小时,供应混凝土16457立方米。
航空港工程:2015年,建工材料供应浇捣浦东机场飞行区下穿通道工程混凝土,供应混凝土运用GPS网络调度搅拌车,做到现场不断车、不候车,计划至2018年供应混凝土8万余立方米。2015年,建工材料先后供应浇捣上海地铁5号线、8-13号线延伸段以及新建地铁17号线、18号线等线路。此外,1999-2015年,建工材料先后在杭州、常州、都江堰、海南、天津、南昌、苏州、俄罗斯圣彼得堡等地设立短期和长期的搅拌站。其中,援建汶川地震,供应浇捣13000套过渡安置房、6所学校混凝土47000立方米,供应浇捣都江堰30多个项目混凝土,合计供应混凝土50余万立方米。2011-2015年,上海建工生产供应预拌混凝土1.01亿立方米,年均生产供应2011.76万立方米,5年总量几乎接近前10年总量。
2016—2018年,全市预拌混凝土总量下降,上海建工预拌混凝土不仅没有同步下降,而且逆势而上。2016年占全市总量的40.4%;2017年占全市总量的43.4%;2018年占全市总量的46.5%,生产供应混凝土2710.4万立方米,比2010年增长近50%。
70年来,上海城市建设面貌日新月异。上海建工有幸成为“上海制造”的一张名片,其中,从人工搅拌混凝土到工业化预拌混凝土,不仅摆脱了繁重的体力劳动,更是建筑施工的一个重大转折。这个重大转折,带来了建筑施工的技术“革命”,带来了建筑施工攀登中国建筑的高度!

作者:朱宝昌
来源:上海市建筑施工行业协会会刊《上海建筑业信息》2019年第3期“征途回眸”栏目

