一、前言

如何通过技术创新打造与竞争对手的差异优势,提升企业的核心竞争能力,推动企业持续发展?这是广大技术人员在新形势下必须面对和深入思考的问题。

通过长期实践,笔者深深体会到,每到一个新地区,每接触一个新项目,岩土工程企业首先要深入市场,调查了解竞争对手状况及其传统的勘察、施工技术工艺,然后结合工程项目的地层、工期、成本等因素,探索寻求能够保证工程质量、降低成本、缩短工期的最佳技术工艺和施工方案。这些技术工艺即使不是行业内最先进的,但在某地区、某项目由于与众不同、效益更佳,就可大大提升企业的竞争能力。

二、岩土工程技术创新的实践

山西冶金岩土工程勘察总公司主要从事工程勘察和地基与基础工程施工业务。多年来,我公司通过技术创新,培育技术差异优势,不断拓宽市场,提升盈利能力,推动企业发展。

1.大口径潜孔锤斜孔钻进技术在内蒙古市场的应用。内蒙古准格尔旗某公司引黄供水工程,施工地层为寒武纪灰岩,设计要求钻孔口径为500mm,孔深50~70m,钻孔倾角5~10o,在水库岸边岩石层上将钻孔斜向施工至水库中。当时国内同类钻孔直径一般不大于350mm,施工孔径、倾角都如此大的钻孔还十分少见。

根据工程实际,经过多方考察与论证,我公司决定选用中~高风压气动潜孔锤(风量23m^3/min,风压﹥12MPa),潜孔锤直径500~550mm。每台潜孔锤配置两台阿拉特斯-466空气压缩机,同时改装钻机,配套相应钻杆等。在实际操作中,我公司稳扎稳打、循序渐进,发现问题及时解决,最终成功钻进6口水井,钻孔深度50~70m,达到设计方案要求。这项工程是我公司大口径潜孔锤斜井钻进技术的首次应用,并取得成功。与传统的小口径成孔、多次扩孔工艺或大口径牙轮钻头工艺相比,这种工艺在未增加业主投资的情况下,不但满足了设计要求,保证了工程质量,而且缩短了工期,降低了成本,创造了可观的经济效益,得到业主、设计、监理等单位的一致好评,提升了企业的品牌和竞争能力。

2.神华集团某煤矿产品仓基坑支护工程新技术的应用。此项目应用了多项新技术、新工艺。一是仓壁喷射钢纤维混凝土。该工程对产品仓壁有特殊要求,既要有很高的强度,又要有非常强的耐磨、防裂、抗冲击特性。我公司经过综合分析研究,决定选用对仓壁喷射钢纤维混凝土的施工工艺,大大提高了工作效率,而且经检验完全满足设计要求。二是加筋土施工。产品仓大部分仓壁需要回填加高,为了保证仓壁土的稳定性和较强的承载力,我公司采用了加筋土回填工艺,仓壁最大回填高度17m。这项技术也是我公司首次在内蒙古地区应用,并且取得非常好的效果。三是大直径挖孔桩承载力自平衡检测技术的应用。产品仓基础采用桩径1200mm、桩长40m的灌注桩后注浆工艺,单桩设计极限承载力28000KN,根据现场条件,我公司采用了自平衡方法进行承载力检测,单桩极限承载力均超过30200KN。这项检测技术原在公路、铁路桥梁桩基检测中应用较多,在工业项目中则较少应用,我公司首次在内蒙古地区应用,为同类型大直径、高承载力灌注桩检测提供了新思路、新方法。

3.宁夏某煤矿斜井降水工程新技术的应用。该煤矿最初在回风斜井降水工程中拟采用明排降水、大面积放坡开挖方案。我公司经过现场技术论证,普遍认为该方案施工困难,工程进度缓慢,最终优选方案为:深井井点降水、支护开挖。经过施工,最大开挖深度45m,降水井深60m,不仅满足了设计要求,而且大大加快了施工进度,降低了施工成本,得到了业主和同行的高度赞扬。随后,我公司又将此方案陆续推广使用到该煤矿的主斜井、副斜井等几项降水工程,均取得良好效果,公司在该地区的知名度和竞争能力明显提升。

实践证明,只有跳出原有的思维禁锢,密切关注市场变化,紧密结合项目实际,以不增加甚至减少业主投资、确保工程质量和工期为前提,以降本增效为目的,不断进行新技术、新工艺、新方法的引进、应用和再创新,积极探寻和推行与众不同的技术工艺,才能在激烈的市场竞争中把握先机、赢得主动、求得发展。这也是我公司多年来在市场的拼搏中,获得持续竞争实力和盈利能力的秘笈所在。

三、新形势下岩土工程技术创新的主要途径和方法

在创新过程中,新技术只是相对的,某个时期、某个项目的新技术,在另一个时期、另一个项目不一定就适用。新技术也不是永久的,你的新技术很快就会被别人模仿甚至超越。要想持续发展,就必须顺应市场变化,针对具体情况,不断学习,不断创新,不断超越别人也超越自我。

大数据时代,云计算和人工智能的发展,市场竞争将越来越激烈。展望未来,科学技术与经济的结合将更加紧密,科学技术必将成为产业经济的主要支柱和推动经济增长的主要动力。谁先掌握高新技术,谁就能掘取第一桶金。如果不注重技术优势的打造,不注重新技术、新工艺、新方法的研发、引进和使用,只满足于在传统的低端市场奔波,就很难涉足高技术含量、高利润率、高附加值项目,就很难提升自身的竞争能力和盈利能力,就很难实现持续发展。

新形势下,岩土工程技术创新要紧紧围绕“实用、高效、前沿”的原则,扎实做好相关工作。“实用”就是符合产业实际,便于推广应用。要重点解决制约产业市场开发、提质增效、持续发展等方面的技术难题。“高效”就是在保证质量的前提下,通过技术创新提高工作效率、降低经营成本、提升竞争和盈利能力。“前沿”就是根据产业发展规划,超前谋划相关新技术、新工艺、新方法的引进及相关技术人才的培养,为技术创新搭建平台、创造条件。

面对新的形势、新的任务,我们必须紧紧围绕市场和企业发展的需求,瞄准本行业国内外最新技术、尖端技术和边缘技术,以提升企业竞争能力、打造企业竞争优势、推动企业持续发展为宗旨,加快重大技术课题攻关、核心技术培育、技术工艺创新以及科技发展战略研究步伐。要疏通各种渠道,通过与相关科研院所或大学建立战略合作关系,不断提升职工的技术水平和业务能力。要建立健全相应的激励机制,让学习、掌握、应用新技术,不断进行技术工艺的改革创新成为职工的自觉行动。

未来的建筑结构将更加科学、先进,更加复杂多样,岩土工程技术要求将越来越高,深大基坑开挖、支护、降水技术工艺和方法,质高、价廉、快捷的勘察及施工技术手段,复杂地层的地基处理技术等等,将是新时期岩土工程技术创新的重点。例如:针对不同建筑类型和不同地层,勘察及施工设备、工艺的最佳选择;工程物探技术在解决传统勘察问题中的应用;传统桩基技术质量可控性差、成本高、污染严重等难题的解决;超高层建筑及特大桥的超深基础工程问题的研究;大规模地表和地下工程开挖引起岩土体卸荷变形破坏问题的研究等等。

2017年7月,国务院下发《新一代人工智能发展规划》,到2030年,我国要占据全球人工智能制高点。牢牢抓住这一重大历史机遇,密切关注和加快研发、运用本行业互联网+、人工智能等相关技术,是岩土工程企业在新形势下提升技术实力、实现弯道超车的关键。 (作者单位:山西冶金岩土工程勘察总公司)