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【独家特稿】大型塔式起重机在国会二期项目工程中的应用

  • 发布时间:2020-10-20 11:54
  • 来源:《建设机械技术与管理》杂志
  • 作者:范崇明
  • 访问量:

【概要描述】国家会议中心二期项目工程钢结构体量大且结构体系竖向多变,构件和节点构造复杂多变;地下为劲型结构,一层主要为会展区和主会场为大跨度转换桁架结构,施工作业面宽阔,工程量大,重量估计3万多吨,二三层钢结构框架结构,屋顶花园屋面为大跨度网壳结构,杆件数量多,综合考虑工期、工程量,所以做为整个工程的主要垂直运输设备塔式起重机(以下简称“塔机”)的选型、布置尤为重要。

【独家特稿】大型塔式起重机在国会二期项目工程中的应用

【概要描述】国家会议中心二期项目工程钢结构体量大且结构体系竖向多变,构件和节点构造复杂多变;地下为劲型结构,一层主要为会展区和主会场为大跨度转换桁架结构,施工作业面宽阔,工程量大,重量估计3万多吨,二三层钢结构框架结构,屋顶花园屋面为大跨度网壳结构,杆件数量多,综合考虑工期、工程量,所以做为整个工程的主要垂直运输设备塔式起重机(以下简称“塔机”)的选型、布置尤为重要。

  • 分类:工程技术
  • 作者:范崇明
  • 来源:《建设机械技术与管理》杂志
  • 发布时间:2020-10-20 11:54
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范崇明

  (北京正和恒泰机械工程有限公司,北京 100102)

1 前言

  国家会议中心二期项目工程钢结构体量大且结构体系竖向多变,构件和节点构造复杂多变;地下为劲型结构,一层主要为会展区和主会场为大跨度转换桁架结构,施工作业面宽阔,工程量大,重量估计3万多吨,二三层钢结构框架结构,屋顶花园屋面为大跨度网壳结构,杆件数量多,综合考虑工期、工程量,所以做为整个工程的主要垂直运输设备塔式起重机(以下简称“塔机”)的选型、布置尤为重要。

2 工程概况

  国家会议中心二期项目是北京市重点项目,是落实首都“国际交往中心”的工程,已写入北京市的总体规划中。项目目标是建成一个国家级的、全球领先的,服务于国际交往的政务、国务、商务活动的会展中心。工程地址位于北京市朝阳区奥林匹克中心区,国家会议中心北侧,用地范围南起大屯路、北至科荟南路,东起天辰东路,西至天辰西路;占地面积92626.94m2,建筑面积409000m2,地上3层(含夹层8层),地下2层(含夹层3层),建筑檐口高度45m,建筑总高52m;主体结构形式地下为框架结构,地上钢框架支撑组合剪力墙结构。

  本工程结构形式复杂,主要结构形式如下:8000m2的无柱空间主会场(桁架结构),20000m2无柱空间会展(81m大跨转换,转换平台上重载),整体曲面大屋面(网壳、曲梁),如图1;因此工程钢结构量大、跨度大、截面大、单件重量大,钢结构重量约13万吨,总吊次约5.4万吨,现场焊接填充量约900吨,所以对大型机械设备尤其是塔机的选型及布置尤为重要,直接影响工程的钢结构施工及工程的工期进度。

图1

 

3 塔机选型布置

3.1 塔机选型

  (1)钢结构工程体量巨大,工期紧,项目组织是本工程的难点:单项工程在10多个月内完成13万吨钢结构,要求平均每月完成1万多吨,高峰期单月将达1.7万吨钢结构的制造安装。

  (2)选择合理的施工方法和吊装机械是本工程重点:地下为劲型结构,一层会展区和主会场为大跨度转换桁架结构,施工作业面宽阔,工程量大,重量约3万多吨;二、三层为钢结构框架结构,屋顶花园屋面为大跨度网壳结构,杆件数量多,针对工程结构特点,选取施工方法和吊装机械是本工程重点。

  (3)重型构件的水平及垂直运输是本工程的重点:施工现场区域内场地比较紧张,施工场地与外侧的环路之间空地较少;施工场区大(144m×456m)、构件重量大、钢结构构件的堆放与倒运问题,是本工程的一个重点。

  (4)场地因素:基坑边线与用地红线间可利用空间较小,局部基坑边线即为用地红线,各类制约因素将现场周边分割为若干个区块,无法形成环路,水平运输压力较大,如图2。

图2

  (5)塔机性能要求:塔机起重性能不但需满足钢结构的吊装需求,由于工程结构的复杂性及特殊性,处于高位的塔机的最大自由高度需达到84m。

3.2 塔机布置

  综合考虑分析以上因素,保证工程的工期进度,拟选用12台大型塔机作为工程钢结构吊装的主要起重设备,并根据塔机性能的不同,现场合理定位布置,钢结构采用塔机的主要吊装分析及布置如下:

  (1)塔机吊装分析,见表1。

表1  塔机吊装分析

  (2)塔机布置。

  塔机布置说明:塔吊型号为1台S1200K64+5台D1100+4台STT2200(2630)和2台D2500,臂长L=60-80m,主要用于土建结构施工及钢柱、钢梁安装。塔机布置平面图如图3。

图3

  (3)塔机性能说明。

  a)D1100-63塔机起重性能,见表2。

表2  D1100-63塔机起重性能

  b)D1100-63塔机自由高度,见图4。

  c)S1200塔机起重性能,见图5。

  d)S1200塔机自由高度,见图6。

 

4 塔机基础设计制作

4.1 基础形式设计

  国家会议中心二期工程基础形式为桩基+天然地基筏板基础。局部存在抗浮问题的区域拟采用抗拔桩,抗压桩为后压浆钻孔灌注桩,抗拔桩为长螺旋钻孔压灌桩。在施工组织设计中,因客观条件限制,塔吊基础受结构承台、集水坑等影响,基础尺寸无法满足板式基础尺寸要求,各塔机基础无法采用塔机生产厂家推荐的基础做法,而是根据现场实际条件重新设计,采用桩+承台的基础型式。基础形式如下,见图7-图8。

4.2 基础预埋件设计

  为保证工程的工期进度,各塔机在结构底板施工前进行安装,塔机基础需座于建筑结构底板之下,所以塔机预埋件需采用预埋节的形式,考虑建筑结构底板的厚度及群塔作业施工要求,塔机预埋节进行非标设计制作,确定高度为3.5m。

 

5 塔机安装及拆除

5.1 塔机安装规划

  (1)场地规划及准备工作:塔机均布置于基坑内,且距离基坑边缘较远,综合考虑基坑边缘及环隧道路的安全性及经济性,确定方案为塔机运输车辆及辅助安装设备行驶至基坑内进行塔机的安装,由于基坑较深,塔机运输至基坑底部需要超低半挂车,且行驶路线要求较高,提前修整坡道,坡道放坡比例不大于1:8。

  (2)辅助起重设备选型:现场勘查规划及可修整的场地位置,确定塔机安装辅助起重设备可站位位置,根据塔机各部件的吊装单元重量,辅助起重设备站位位置的土层土质情况,经复核计算,塔机可采用260t汽车吊行驶至基坑内进行安装。

5.2 塔机拆除规划

  (1)由于塔机布置于建筑结构内侧,且距离结构边缘较远,所以塔机拆除时塔机无法自降至地面(塔机最低高度),塔机的起重臂及平衡臂结构需高于建筑的檐口高度。

  (2)为保证辅助起重设备拆除塔机时可距离塔机的幅度最小、可在最佳位置拆除塔机,经与项目单位研究决定,塔机所在区域水平向钢结构待塔机拆除后施工,即为辅助起重设备预留作业通道,见图9-图10。

图9

图10

 

  (3)为保证辅助起重设备的起重量及起升高度均可满足塔机的拆除,经与项目单位、设计单位共同确定,采用500t汽车吊+塔式工况作业,且汽车吊需形式至地下室结构区域进行作业,经与项目单位、设计单位的多次沟通、复核计算,最终确定了汽车吊的站位位置及结构的加固措施,保证了塔机的顺利拆除。

 

6 塔机群塔施工作业

  本工程塔机共计12台,为满足施工需要,施工作业区域及部件堆放区域全部覆盖,所以塔机布置较为密集,且交叉区域较多,对塔机高差、层次要求较高,因此塔机群塔作业施工严格按照相关规范要求实施。

  (1)塔机垂直方向控制:根据工程结构施工及符合塔式起重机安全规程中的要求,为防止塔机立体交叉碰撞事故的发生,处于高位的塔机的最低位置的部件(吊钩升至最高点或最高位置的平衡重)与低位塔机中处于最高位置部件之间的垂直距离不得小于2m。各塔机的高度必须由项目部塔机协调负责人统一协调指挥和安排,严禁各行其是。

  (2)塔机水平方向控制:两台塔机之间的最小架设距离应保证处于低位的塔机的臂架端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离。

  (3)明确每台塔的运行方向和轨迹,并向每台塔的司机进行交底。

  (4)确定每台塔吊的主施工区域,并按施工区域固定材料堆放场地,固定塔吊回转范围,以避免塔吊由于转臂而产生碰撞。塔机作业区域如图11。

图11 塔机作业区域平面布置图

  (5)塔机安装高度信息参数表,见表3。

表3 塔机安装高度信息参数表

 

7 结束语

  目前,该项目12台大型塔机已全部安全顺利拆除,塔机的选型布置及应用既满足了单件钢结构的吊重需求,保证了多台塔机在无附着工况下群塔安全施工作业,避免了附着结构对建筑结构的影响,减少了附着顶升所需要占用的塔机使用时间,有效地保证了工程的整体施工进度。

 

(《建设机械技术与管理》杂志 2020年第5期)

(责任编辑:休鱼)

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擎动大湾区!广东徐工建机智能制造基地奠基
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立足广东,擎动大湾区,辐射东南亚。1月16日,落户在佛山南海区的广东徐工建机智能制造基地正式奠基。佛山市委副书记、市长朱伟,市委常委、南海区委书记闫昊波,副市长赵海,市政协副主席、市自然资源局局长杨小晶,南海区区长顾耀辉,徐工集团工程机械有限公司董事长王民等领导出席了奠基仪式。  广东徐工建机智能制造基地落户佛山南海,是徐工紧抓粤港澳大湾区发展机遇,拓展国内国际市场的战略之举,也将助力佛山打造超万
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立足广东,擎动大湾区,辐射东南亚。1月16日,落户在佛山南海区的广东徐工建机智能制造基地正式奠基。佛山市委副书记、市长朱伟,市委常委、南海区委书记闫昊波,副市长赵海,市政协副主席、市自然资源局局长杨小晶,南海区区长顾耀辉,徐工集团工程机械有限公司董事长王民等领导出席了奠基仪式。  广东徐工建机智能制造基地落户佛山南海,是徐工紧抓粤港澳大湾区发展机遇,拓展国内国际市场的战略之举,也将助力佛山打造超万
2021-01-18
首届全国机械工业设计创新大赛圆满举行 中联重科斩获一金两铜
首届全国机械工业设计创新大赛圆满举行 中联重科斩获一金两铜
日前,由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会联合主办的2020“邀博杯”首届全国机械工业设计创新大赛暨表彰大会在苏州圆满举行。中联重科凌云系列泵车以其在“轻量、节能、安全、高效、智能”等方面的多项创新设计,从参赛的750多件产品中脱颖而出,荣获产品创新金奖;电动曲臂式高空作业平台、切段式甘蔗联合收获机荣获产品创新铜奖。 
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日前,由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会联合主办的2020“邀博杯”首届全国机械工业设计创新大赛暨表彰大会在苏州圆满举行。中联重科凌云系列泵车以其在“轻量、节能、安全、高效、智能”等方面的多项创新设计,从参赛的750多件产品中脱颖而出,荣获产品创新金奖;电动曲臂式高空作业平台、切段式甘蔗联合收获机荣获产品创新铜奖。 
2021-01-14
庞源租赁蝉联全球塔机总吨米数第一
庞源租赁蝉联全球塔机总吨米数第一
记者从庞源租赁了解到,据英国KHL集团《国际塔机与专业设备》杂志公布的全球塔机总吨米数数据,庞源租赁以7049台塔机,总吨米1,462,105吨米位列第一。这是继去年庞源租赁以总吨米1,161,158吨米位列第一后的再度蝉联。
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记者从庞源租赁了解到,据英国KHL集团《国际塔机与专业设备》杂志公布的全球塔机总吨米数数据,庞源租赁以7049台塔机,总吨米1,462,105吨米位列第一。这是继去年庞源租赁以总吨米1,161,158吨米位列第一后的再度蝉联。
2021-01-14
南方路机干粉砂浆生产设备获评工信部第五批制造业单项冠军产品
南方路机干粉砂浆生产设备获评工信部第五批制造业单项冠军产品
近日,中华人民共和国工业和信息化部、中国工业经济联合会公布了第五批制造业单项冠军企业和单项冠军产品及通过复核的第二批制造业单选冠军企业(产品)名单。福建南方路面机械股份有限公司干粉砂浆生产设备获评第五批制造业单项冠军产品。  
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近日,中华人民共和国工业和信息化部、中国工业经济联合会公布了第五批制造业单项冠军企业和单项冠军产品及通过复核的第二批制造业单选冠军企业(产品)名单。福建南方路面机械股份有限公司干粉砂浆生产设备获评第五批制造业单项冠军产品。  
2021-01-04
重塑新格局 共赢大未来 中联重科成套矿山机械产品隆重发布
重塑新格局 共赢大未来 中联重科成套矿山机械产品隆重发布
12月18日,以“新格局,新模式,共赢未来”为主题的中联重科成套矿山机械产品发布会在长沙隆重举行。中联重科矿山机械3大产品线、7大类别共31台套产品闪耀亮相。智能化、大型化、成套化的矿山产品集体亮相,充分展示了中联重科在矿山机械领域雄厚的研发制造实力,也展现了中联重科可为广大行业客户提供一体的矿山设备供应方案的能力与决心。  
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12月18日,以“新格局,新模式,共赢未来”为主题的中联重科成套矿山机械产品发布会在长沙隆重举行。中联重科矿山机械3大产品线、7大类别共31台套产品闪耀亮相。智能化、大型化、成套化的矿山产品集体亮相,充分展示了中联重科在矿山机械领域雄厚的研发制造实力,也展现了中联重科可为广大行业客户提供一体的矿山设备供应方案的能力与决心。  
2020-12-18
马达加斯加驻华大使点赞中联重科 期待深化合作
马达加斯加驻华大使点赞中联重科 期待深化合作
近日,马达加斯加大使罗班松·让·路易及大使夫人、商务参赞安得里亚纳所络·阿德里安一行莅临中联重科,先后参观了中联重科麓谷工业园产品展示坪和工程机械馆等,并与中联重科海外公司常务副总经理李宾座谈交流。 
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近日,马达加斯加大使罗班松·让·路易及大使夫人、商务参赞安得里亚纳所络·阿德里安一行莅临中联重科,先后参观了中联重科麓谷工业园产品展示坪和工程机械馆等,并与中联重科海外公司常务副总经理李宾座谈交流。 
2020-11-13
科技硬核实力!中联重科塔机、履带吊获评国家制造业单项冠军产品
科技硬核实力!中联重科塔机、履带吊获评国家制造业单项冠军产品
2021-02-19
钱七虎院士:北京东六环改造工程风险总体可控
钱七虎院士:北京东六环改造工程风险总体可控
1月22日,北京东六环改造工程项目召开西线隧道工程专家研讨会,为“京华号”盾构机顺利始发、西线隧道工程顺利贯通把关谋策。钱七虎院士等与会专家认为,工程盾构选型正确,施工组织方案合理、可行,施工过程中的安全风险辨识全面、分析到位,采取的措施和预案合理可行,并对工程面临的诸多技术挑战提出了相应建议。股份公司总工程师雷升祥参加会议并讲话。
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1月22日,北京东六环改造工程项目召开西线隧道工程专家研讨会,为“京华号”盾构机顺利始发、西线隧道工程顺利贯通把关谋策。钱七虎院士等与会专家认为,工程盾构选型正确,施工组织方案合理、可行,施工过程中的安全风险辨识全面、分析到位,采取的措施和预案合理可行,并对工程面临的诸多技术挑战提出了相应建议。股份公司总工程师雷升祥参加会议并讲话。
2021-01-22
中铁机械院架桥机获评中国制造业单项冠军产品
中铁机械院架桥机获评中国制造业单项冠军产品
12月21日,国家工业和信息化部以及中国工业经济联合会共同公布第五批制造业单项冠军企业(产品)名单,中铁机械院架桥机被认定为中国制造业单项冠军产品。中铁机械院架桥机全国领先的地位得到国家认可,中铁机械院架桥机行业第一的品牌影响力得到官方认证。  
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12月21日,国家工业和信息化部以及中国工业经济联合会共同公布第五批制造业单项冠军企业(产品)名单,中铁机械院架桥机被认定为中国制造业单项冠军产品。中铁机械院架桥机全国领先的地位得到国家认可,中铁机械院架桥机行业第一的品牌影响力得到官方认证。  
2021-01-04
苏子孟会长发表2021新年贺词
苏子孟会长发表2021新年贺词
2020年,全行业发展的创新驱动力继续加强,产业结构进一步优化,企业研发、制造、管理和服务水平大幅度提高,人才资源的作用日益发挥,重大技术装备成果丰硕,产品品质质量和用户满意度持续升高,智能化转型和绿色发展成效明显,工程机械行业“十三五”规划的主要目标和任务顺利完成,可持续发展能力显著增强。
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2020年,全行业发展的创新驱动力继续加强,产业结构进一步优化,企业研发、制造、管理和服务水平大幅度提高,人才资源的作用日益发挥,重大技术装备成果丰硕,产品品质质量和用户满意度持续升高,智能化转型和绿色发展成效明显,工程机械行业“十三五”规划的主要目标和任务顺利完成,可持续发展能力显著增强。
2021-01-04
“砼心砼力 智造未来”——中国工程机械工业协会混凝土机械分会暨中国工程机械学会混凝土机械分会2020年年会在湖南湘潭召开
“砼心砼力 智造未来”——中国工程机械工业协会混凝土机械分会暨中国工程机械学会混凝土机械分会2020年年会在湖南湘潭召开
12月25日~26日,中国工程机械工业协会混凝土机械分会暨中国工程机械学会混凝土机械分会2020年年会在伟人故里湖南省湘潭市召开。本届年会由中国工程机械工业协会指导,中国工程机械工业协会混凝土机械分会、中国工程机械学会混凝土机械分会主办,三一重工股份有限公司协办,砼商网、《建设机械技术与管理》杂志、工程机械品牌网作为媒体支持。2020年,混凝土机械上下游全体同仁,在危机中育先机,于变局中开新局,加
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12月25日~26日,中国工程机械工业协会混凝土机械分会暨中国工程机械学会混凝土机械分会2020年年会在伟人故里湖南省湘潭市召开。本届年会由中国工程机械工业协会指导,中国工程机械工业协会混凝土机械分会、中国工程机械学会混凝土机械分会主办,三一重工股份有限公司协办,砼商网、《建设机械技术与管理》杂志、工程机械品牌网作为媒体支持。2020年,混凝土机械上下游全体同仁,在危机中育先机,于变局中开新局,加
2020-12-26
杨萍:基础设施投资的当前形势和未来展望
杨萍:基础设施投资的当前形势和未来展望
尽管受疫情影响较大,但从今年总体的经济形势看,中国经济已经实现了正增长,预计全年将实现增长2%左右。中国宏观经济研究院研究员杨萍指出:“在经济稳步向好的过程中,从我们经常提到的“三驾马车”来看,最终消费对经济的贡献是负的,投资则对经济增长发挥了关键性作用。”“两新一重”的基础设施建包括三个方面,一是加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,助力产业升级;二是加强新型城镇化建设,大力提升县城公共设施
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尽管受疫情影响较大,但从今年总体的经济形势看,中国经济已经实现了正增长,预计全年将实现增长2%左右。中国宏观经济研究院研究员杨萍指出:“在经济稳步向好的过程中,从我们经常提到的“三驾马车”来看,最终消费对经济的贡献是负的,投资则对经济增长发挥了关键性作用。”“两新一重”的基础设施建包括三个方面,一是加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,助力产业升级;二是加强新型城镇化建设,大力提升县城公共设施
2020-12-21
“全国劳动模范”中联重科喻乐康:做科研领域极致工匠
“全国劳动模范”中联重科喻乐康:做科研领域极致工匠
日前,全国劳动模范和先进工作者表彰大会在北京举行,中联重科建筑起重机械公司副总经理、研究员喻乐康荣获“全国劳动模范”称号,这是喻乐康继2013年获国家科技进步二等奖、2014年入选“全国优秀科技工作者”、“国家百千万人才工程专家”及2015年获国务院政府特殊津贴专家等称号之后获得的又一国家级荣誉。  
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日前,全国劳动模范和先进工作者表彰大会在北京举行,中联重科建筑起重机械公司副总经理、研究员喻乐康荣获“全国劳动模范”称号,这是喻乐康继2013年获国家科技进步二等奖、2014年入选“全国优秀科技工作者”、“国家百千万人才工程专家”及2015年获国务院政府特殊津贴专家等称号之后获得的又一国家级荣誉。  
2020-12-08
苏子孟当选为中国工程机械工业协会会长 着力打造高水平自主可控供应链体系 推进工程机械产业强国建设
苏子孟当选为中国工程机械工业协会会长  着力打造高水平自主可控供应链体系  推进工程机械产业强国建设
中国工程机械工业协会六届一次会员代表大会在江苏常州召开。苏子孟当选为第六届理事会会长,吴培国当选为秘书长。近年来工程机械行业稳步发展,经济效益持续提升,新技术、新产品和重大工程应用成为新亮点,工业互联网在工程机械领域应用进一步深化,推动了以智能制造、智能产品、智慧管理为抓手的转型升级。  习近平总书记近几年先后视察中铁装备、徐工集团、山河智能,为工程机械企业加强品牌建设、壮大实体经济和创新发展做出
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中国工程机械工业协会六届一次会员代表大会在江苏常州召开。苏子孟当选为第六届理事会会长,吴培国当选为秘书长。近年来工程机械行业稳步发展,经济效益持续提升,新技术、新产品和重大工程应用成为新亮点,工业互联网在工程机械领域应用进一步深化,推动了以智能制造、智能产品、智慧管理为抓手的转型升级。  习近平总书记近几年先后视察中铁装备、徐工集团、山河智能,为工程机械企业加强品牌建设、壮大实体经济和创新发展做出
2020-11-21
吉尼斯世界纪录日:由中国企业创造的最长、最大、最高装备你都知道吗?
吉尼斯世界纪录日:由中国企业创造的最长、最大、最高装备你都知道吗?
【编者按】当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中一个关键变量。工程机械作为中国装备制造产业重要的组成部分,戮力创新,于变局中开新局,书写了中国制造新篇章。作为全球高端装备制造领军者和行业科技创新引领者,中联重科聚焦智能制造,勇闯科技创新“无人区”,持续引领行业技术革新。在2020年“吉尼斯世界纪录日”到来之际,本期“勇闯科技‘无人区’”专题报道,让我们走近世界吉尼斯纪录里的中联重科明星产品
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【编者按】当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中一个关键变量。工程机械作为中国装备制造产业重要的组成部分,戮力创新,于变局中开新局,书写了中国制造新篇章。作为全球高端装备制造领军者和行业科技创新引领者,中联重科聚焦智能制造,勇闯科技创新“无人区”,持续引领行业技术革新。在2020年“吉尼斯世界纪录日”到来之际,本期“勇闯科技‘无人区’”专题报道,让我们走近世界吉尼斯纪录里的中联重科明星产品
2020-11-19
【独家原创】看建雄安 未来之城拔节生长
【独家原创】看建雄安 未来之城拔节生长
作为雄安新区开发建设的先行区容东片区,已从图纸走入现实。建设者们加足马力,施工现场热火朝天,每一点变化、每一项进展都令人振奋。容东片区规划面积12.7平方公里,规划人口约17万人,担负着首期居民征迁安置的重要功能。 
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作为雄安新区开发建设的先行区容东片区,已从图纸走入现实。建设者们加足马力,施工现场热火朝天,每一点变化、每一项进展都令人振奋。容东片区规划面积12.7平方公里,规划人口约17万人,担负着首期居民征迁安置的重要功能。 
2020-10-20

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