施工企业的技术创新之路_上海市机械施工有限公司技术创新实践的回顾

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2010年9月

上海市机械施工有限公司是上海建工（集团）总公司下属的专业公司，自1958年8月成立以来，已经走过了五十余年的历程。在计划经济时代，上海市机械施工有限公司（以下简称“上海机施”）作为机械设备和技术力量相对集中的施工企业，曾转战在国家的基本建设战线，主要从事建筑结构安装和土方挖运等专业施工，是机械施工行业的排头兵之一。伴随着经济体制的改革和市场经济的建立，上海机施面对剧烈变化的外部环境，经历了变革的阵痛，由原来单一的施工专业逐步扩展至目前钢结构安装、隧道盾构掘进和地下空间结构施工等

多个重大工程领域，成为国内具有较高知名度的多专业综合型机械化施工企业，年综合营业额达数十亿元。

以技术创新驰骋往昔

公司成立伊始，在当时群众性的技术革新和技术革命热潮中，上海机施富有经验的工人老师傅和为

数不多的工程技术人员就大胆创新，以钢代木，将打桩架改装成起重机，解决了大型工业厂房的吊装，完成万

施工企业的技术创新之路

——上海市机械施工有限公司技术创新实践的回顾

文/上海市机械施工有限公司 吴欣之

吨水压机车间的巨型混凝土柱的安装。随着国家基本建设的不断发展，上海机施的技术人员进一步把桅杆起重机和塔式起重机相结合，创造了独一无二的“塔桅起重机”，在当时缺乏大型起重设备的年代，成为重型工业厂房结构安装的主力设备，为上海闵行、嘉定等工业基地建设立下了汗马功劳。在施工工艺方面，上海机施也首创了上海万人体育馆600吨网架地面组装、整体提升、转体就位和上海电视塔塔身整体卧拼起扳、分节提升的施工工艺，开创了结构整体安装的先河。

在改革开放年代，随着建筑钢结构的日新月异、地铁等轨道交通的全面建设，以及市场竞争的日趋激烈，上海机施公司领导把技术创新作为企业生存和发展的根本保证，在组织体制和机制上作了重大改革，在90年代就组建了技术中心（时称

科技开发中心），集中了施工、机械、电气和计算机控制等系列配套的技术人员，以支撑重大工程建设和储备型技术开发为主要目标，进行了长期持续不断的技术创新和探索。

广大工程技术人员和工人师傅如鱼得水、如沐春风，开始了技术创新

的新历程。

吴欣之

上海建工（集团）副总工程师上海市机械施工有限公司总工程师

企业管理

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20世纪90年代末，在上海浦东开发的一号工程——南浦大桥西主引桥的结构安装中，上海机施采用房屋建造的双机抬吊工艺将重达250余吨的百余根圆弧形桥梁安装到桥墩上，为上海三年大变样献上第一份厚礼。在随后上海杨浦大桥主桥桩基的施工中，上海机施建设者又优化施工流程，革新钢管桩沉桩工艺，提前半年完成承台施工。同时将行走式塔吊和军用钢便桥相组合，自主设计高架龙门吊，解决了在闹市区狭小地域主引桥桥梁安装的难题。在上海徐浦大桥浦东岸跨主桥结构吊装中，上海机施自主设计辅助转跨架桥机，与300吨履带吊相配合，比国外进口架桥机提前三个月完成桥梁安装，节省工程投资数百万元。

与此同时，上海机施和同济大学展开合作，开发了计算机控制、液压千斤顶集群作业的提升工艺和设备，将东方明珠电视塔重450吨、长118米的天线钢桅杆自地面提升安装至468米的高空，到达了当时亚洲第一的高度。在上海八万人体育场马鞍形钢屋盖的结构安装中，又自行设计门式起重机，与300吨履带吊配合，采用多机抬吊、空中接力的新工艺，把长73.5米的悬挑桁架整体吊装到位。在上海证券大厦钢结构安装中，与北京电力研究所合作，采用整体提升

工艺，将重2400吨

的钢桥廊提升安装至

70米的高空；在上

海东方航空公司双机

位机库钢屋盖的安装

中，又与北京航空设

计院合作，首次利用

结构柱为承力系统，

整体提升安装宽150

米、进深90米、重

3200吨的钢网架，实现技术上的重大突破；在上海金茂

大厦钢结构的安装中，采用外伸桁

架先铰后刚、分步固接的特种工艺，

解决了超高层混凝土筒钢框的竖向

差异变形的处置；在上海浦东国际

机场一期航站楼大跨度钢屋盖的安

装中，创新采用多跨屋盖连斜柱累

积平移安装的工艺，节省工程投资

上千万元，并采用合理的预应力施

工工艺，实现了我国首个大跨度张

弦梁的施工。

以创新技术叱咤今朝

进入新世纪，上海机施在技术

创新的道路上实现了新的飞跃，施

工的地域也由上海走向全国，还迈出

了国门。在广州国际会展中心，与

华南理工大学设计院合作，采用双

机抬吊、整跨滑移工艺，安装当时

最大跨度的126.6米空间张弦桁架；

在北京国家大剧院，与北京建筑设

计研究院合作，采用球节点网架支

撑、分段对称吊装、三维坐标监测、

循序分级卸撑的创新工艺，实现长

212米、宽145米、高45米、重约

7000吨椭球形网壳的快速安装，节

省工程投资数百万元；在重庆江北

机场扩建工程，首次采用计算机控

制、矩阵式液压顶推工艺，实现宽

117米、重5000吨钢结构的平移安装；

在河南鸭河口电厂干煤棚工程中，

和浙江大学及有关单位合作，采用

计算机控制提升展开工艺，实现90

米跨度的柱面双层网壳的安装；在

南京奥林匹克主体育场，改两套临

时支撑为一套支撑，采用分段组合、

高空合龙工艺，完成360米跨度钢

斜拱和关联屋盖的安装，显著降低

成本；在上海旗忠网球中心，与上

海建筑设计研究院合作，首创采用

累积和整体旋转顶推工艺，实现直

径144米、重4000吨的可启闭特种

钢结构的安装；在广州新电视塔钢

结构工程中，与广州市设计院合作，

采用外挂爬升塔吊、稳定支撑系统、

可拆卸操作平台、GPS测量定位、

高空全位置焊接和高位提升安装钢

桅杆等工艺技术，实现世界第一高

电视塔的安装。

在交通工程领域，上海机施也

是异军突起，成为上海地区地铁和

越江隧道施工、高架桥梁架设、磁

悬浮轨道安装的主力军之一。在上

海、深圳、南京、杭州、苏州、无锡、

大连等地已经完成和正在施工隧道

达百余公里；又与中国建筑科学研

究院合作，在上海沪闵高架车流密

集、行人如织的复杂条件下，实现

重达700余吨的整跨钢箱桥面的长

距离滑移安装。引以自豪的是，上

海机施参加了世界上首条磁悬浮运

营示范线的建造，采用了多种起重

工艺和精确测量定位技术，完成了

上海世博会中国馆吊装广州电视塔企业管理

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2010年9月 业齐全的高素质技术人才，是企业技术持续创新的组织保证。在没有成立技术中心之前，上海机施临时从各管理部门抽调技术骨干组成临时攻关项目小组进行专题技术攻关，如此一来不仅冲击了相关部门的日常管理，而且人员不固定，专业配合不熟悉，技术素养不易提高，带有临时观念，难以做到持续、不间断的技术开发。自上海机施成立技术中心至今的十余年间，形成了专业配套、技术娴熟的由教授级高工领衔，博士、硕士、学士组成的四十余人的技术团队，成为企业技术创新的中坚力量，创新成果不断涌现，企业专利成倍增长，使企业的技术进步有了组织上的保证。2008年，公司技术中心还荣获全国五一劳动奖章。

3）科学严谨和试验验证是企业化解技术创新风险的关键。建筑机械化施工行业的技术风险本来就较大，技术创新的风险就更大。为了化解和规避高技术风险，上海机施坚持对重大项目技术开发既大胆又谨慎的科学态度，在确定技术路线时要求多方案比较，设计计算时多套软件和两组人员独立进行、互相校核，对涉及重大安全和质量风险的技术关键，坚持试验验证。如上海东方明珠天线桅杆提升，首次采用计算机控制的液压提升设备和工艺，上海机施专门搭设了承重塔架，往复试验上万次，时间长达半年。

4）产、学、研合作是企业高效破解技术创新难题的必由之路。一个施工企业的技术力量再强，面对企业的快速发展和市场严峻挑战，总显得捉襟见肘，而且也没有必要

去重复开发别人已有的技术成果。如何充分利用社会资源和一切相关创新成果，有效进行产、学、研合作，是企业技术创新的战略举措之一。上海机施以往的成功经历证明了这一点，最近在上海世博轴阳光谷钢网壳的施工技术攻关中，联合多所大学、设计院和加工企业，成功研发了精细复杂节点“机器人自动加工、计算机辅助生产”的工艺和设备，填补了国内空白，又是一个强有力的证明。要整合社会资源为我所用，

并实现长期合作，其前提是合作各方应该而且必须尊重对方的技术权益，实现互利共赢。

上海机施在技术创新的过程中，注意企业科技管理的常态化和制度化，完善和编制了各类科技管理规章制度，并注意培植企业的创新文化，“勇于创新、科学严谨、协同攻关、服务社会、敬业奉献、追求卓越”已成为上海机施广大技术人员共同的精神取向。

上海市机械施工有限公司作为广大建筑施工企业中的一员，与先进的施工企业相比，在技术创新方面仍有许多不足，市场竞争的严峻挑战也时时提醒公司的技术领导要

始终保持清醒的头脑，虚心向同行

学习，继续走具有上海机施特色的技术创新之路。

约25千米的轨道桥梁安装，处于国际领先地位。此外，又和日本小松株式会社合作，研制了国内首台多刀盘模块组合矩形隧道掘进机，在城市交通要道实现多个矩形人行隧道的非开挖施工。

上海机施始终坚持把技术创新作为企业发展的基石，先后荣获全国科学大会奖、国家和上海市科学技术进步奖数十项、发明和实用新型专利上百项，培养了一大批中青年技术骨干，形成了专业门类齐全的科研团队。总结以往企业的技术进步和技术创新工作，有如下的经验和体会：

1）企业的技术创新必须以市场需求和企业的业务拓展为导向。上海机施之所以能把技术创新成果迅速转化为生产力，有力地促进企业发展，是因为始终坚持把重大工程建设、企业业务结构的调整和市场的潜在需求作为技术创新的主攻方向。如在上海铁路南站主站房钢屋盖的安装中，根据施工现场孤岛环境难以采用常规结构安装工艺的情况下，适时研制了123米跨100吨起重能力的张弦式旋转龙门吊和相应工艺，实现了直径达278米的超大型圆形空间钢结构的安装；又如为了提高地下基坑围护墙的施工质量和施工效率，研究开发了预制地下连续墙，在多个地下车库中得到成功应用，并为人防系统所重视。

2）组建企业技术中心，集聚专

机器人

企业管理

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