地鐵機(jī)電安裝施工中的BIM及關(guān)鍵技術(shù)

文/任軍利

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地鐵機(jī)電安裝施工中的BIM及關(guān)鍵技術(shù)

文/任軍利

中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司

論文以某地鐵車站制冷機(jī)房裝配式施工為例，介紹了BIM技術(shù)在裝配式施工中的應(yīng)用。利用BIM建造模型，模擬施工工序，進(jìn)行方案比選，確定施工方案；對(duì)精準(zhǔn)分段，場(chǎng)外預(yù)制加工、現(xiàn)場(chǎng)組裝等過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到質(zhì)量控制、節(jié)省工期、成本的目的。

BIM技術(shù)；裝配式施工；方案模擬；制冷機(jī)房

1 引言

伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市軌道交通行業(yè)進(jìn)入黃金時(shí)期，以北京為例2018年將會(huì)建成12.6km的地鐵線路，總計(jì)運(yùn)營(yíng)里程達(dá)630km線路。所以，通過(guò)采用新技術(shù)、新理論，改變傳統(tǒng)的施工方式，提高工程質(zhì)量，提升項(xiàng)目管理水平成為企業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的首選。

目前地鐵車站機(jī)電安裝專業(yè)系統(tǒng)比較復(fù)雜、管線較多、施工空間狹小，各專業(yè)管線排布錯(cuò)綜復(fù)雜[1]，這對(duì)于其安裝施工提出了更高的要求。由于二維設(shè)計(jì)的不可預(yù)見性，很難解決管線碰撞的問題，為保證施工質(zhì)量及工期，某地鐵車站機(jī)電工程采用BIM技術(shù)指導(dǎo)施工，制冷機(jī)房采用裝配式施工，利用BIM的可視化、模擬性、優(yōu)化性功能進(jìn)行管線的虛擬施工、有效協(xié)同和碰撞檢測(cè)，在第一時(shí)間內(nèi)盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)的施工問題和返工現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)裝配式安裝，切實(shí)提高項(xiàng)目安全質(zhì)量管理水平，以最實(shí)際的方式體現(xiàn)降本增效[2]。

2 BIM建模

在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房不具備條件的情況下通過(guò)BIM模型即開始機(jī)房的排版、管線分段場(chǎng)外預(yù)制等工作，現(xiàn)場(chǎng)具備條件后直接將各管段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，縮短工期以提高施工質(zhì)量。

利用Rivet、Navisworks等專業(yè)軟件進(jìn)行碰撞檢查，管線優(yōu)化，漫游工序后，機(jī)電各專業(yè)BIM模型尺寸、位置、標(biāo)高已經(jīng)基本確定，可直接導(dǎo)出各專業(yè)二維圖、三維圖，進(jìn)一步輔助施工人員理解施工圖紙，保障施工準(zhǔn)確無(wú)誤進(jìn)行。(圖1)

3 利用Rivet模型分解系統(tǒng)管線并出預(yù)制加工圖及管線編碼

圖1 通過(guò)Rivet建立的機(jī)電制冷機(jī)房管線分布施工圖

為了保證后期安裝的有效組織，將分解后的管段進(jìn)行編碼 (表1) ，并根據(jù)編碼、安裝位置等信息制作二維碼 (圖3) ，方便后期跟蹤安裝。

表1 管道編碼表

4 場(chǎng)外進(jìn)行集中化加工及車站組裝

根據(jù)BIM模型分解所導(dǎo)出的圖紙，在場(chǎng)外集中加工，為保證質(zhì)量可采用自動(dòng)焊接技術(shù)，因場(chǎng)外加工環(huán)境比施工現(xiàn)場(chǎng)好，批量加工效率高，能更好地提高焊接質(zhì)量。 (圖4)

圖3 管段二維碼圖

圖4 BIM模型分解導(dǎo)出圖

場(chǎng)外加工完成后，在現(xiàn)場(chǎng)制冷機(jī)房具備施工條件情況下，大批量的將各種管段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)工序模擬情況進(jìn)行組裝，現(xiàn)場(chǎng)只需根據(jù)管段編號(hào)和二維碼識(shí)別其位置，根據(jù)圖紙實(shí)施機(jī)械化組裝。(圖5)

圖5 機(jī)械化組裝圖

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，地鐵機(jī)電安裝施工工藝復(fù)雜，通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠模擬真實(shí)的安裝施工過(guò)程，優(yōu)化具體施工組織方案，有效控制施工進(jìn)度和施工成本，基于BIM模型還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安裝施工中可能出現(xiàn)的問題，實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)之間的信息共享，確保地鐵機(jī)電安裝施工順利進(jìn)行，保障施工質(zhì)量和施工安全。

通過(guò)地鐵制冷機(jī)房BIM建模，裝配式施工取得如下效果:

5.1質(zhì)量控制

通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行管線排布，避免了管線打架導(dǎo)致過(guò)程中的拆改；綜合考慮管路的優(yōu)化、設(shè)備的維修空間、后期的操作空間等使系統(tǒng)最優(yōu)化；場(chǎng)外批量加工，提高了施工質(zhì)量。

5.2節(jié)省工期、成本

制冷機(jī)房采用BIM技術(shù)對(duì)管線優(yōu)化排布，管線在場(chǎng)外預(yù)制加工，在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房不具備機(jī)電管線安裝的條件下，提前進(jìn)行加工，現(xiàn)場(chǎng)墻體砌筑、設(shè)備基礎(chǔ)澆筑完成后，直接進(jìn)行管線設(shè)備安裝，大大縮短了工期，制冷機(jī)房水管場(chǎng)外批量加工節(jié)省人工成本。

[1]吳銘.BIM技術(shù)在A公司電子工業(yè)廠房機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用研究[D].東華大學(xué)，2016.

[2]姜曉龍.BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用研究[D].吉林建筑大學(xué)，2017.