基于BIM技術(shù)應(yīng)用的低壓配電專業(yè)施工技術(shù)管理分析

李志偉

（長(zhǎng)沙市軌道交通集團(tuán)有限公司，湖南長(zhǎng)沙410000）

1 工程概況

廣州市軌道交通十三號(hào)線首期工程魚(yú)珠至象頸嶺段線路長(zhǎng)約26.817 km，均為地下線敷設(shè)方式；共設(shè)置11座車(chē)站，其中換乘站4座。十三號(hào)線首期“車(chē)站設(shè)備安裝工程Ⅲ標(biāo)段”工程范圍包括溫涌站、東洲站、新塘站及相應(yīng)區(qū)間。

本標(biāo)段低壓配電專業(yè)主要工作內(nèi)容如下：低壓開(kāi)關(guān)柜、應(yīng)急照明電源裝置（EPS）安裝、調(diào)試；照明配電箱、動(dòng)力配電箱、雙電源切換箱、控制箱及維修電源箱安裝、調(diào)試；密集型母線槽安裝、調(diào)試；公共區(qū)和出入口應(yīng)急照明燈具、設(shè)備區(qū)所有燈具、疏散指示牌、區(qū)間所有燈具安裝、調(diào)試；公共區(qū)和出入口LED燈具安裝、調(diào)試；電纜敷設(shè)、測(cè)試；電纜橋架安裝；設(shè)備接地安裝、測(cè)試等。

2 本工程BIM技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

結(jié)合軌道交通機(jī)電工程的應(yīng)用情況，本工程的BIM技術(shù)應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：

（1）基于BIM“軌道交通信息模型管理系統(tǒng)”：建設(shè)方明確要求在實(shí)施過(guò)程中基于BIM“軌道交通信息模型管理系統(tǒng)”開(kāi)展項(xiàng)目管理工作。

（2）項(xiàng)目全過(guò)程管理：基于BIM技術(shù)對(duì)“進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備—施工過(guò)程管理—工程驗(yàn)交—缺陷責(zé)任期”建設(shè)全過(guò)程進(jìn)行管理，將BIM技術(shù)和“軌道交通信息模型管理系統(tǒng)”融合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)信息化和管理信息化橫向共享。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用

利用BIM技術(shù)建立綜合管線模型，直觀地反映各系統(tǒng)碰撞的部位，提前進(jìn)行全方位的調(diào)整，避免返工，提高施工效率，提升工程質(zhì)量水平。實(shí)施步驟如下：

（1）以專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙AUTOCAD電子版為基礎(chǔ)，應(yīng)用Revit進(jìn)行建模：1）管線支吊架安裝；2）強(qiáng)弱電橋架、線槽安裝；3）電纜敷設(shè)；4）設(shè)備安裝就位。

（2）導(dǎo)入各系統(tǒng)模型成為綜合管線模型（圖1）。

（3）碰撞檢測(cè)，導(dǎo)出檢測(cè)清單。

（4）根據(jù)檢測(cè)清單查看碰撞位置并進(jìn)行校對(duì)、調(diào)整。

圖1 綜合管線模型

（5）在Navisworks軟件中，對(duì)車(chē)站內(nèi)部任意角度漫游，查看管線布置的合理性并進(jìn)行必要的調(diào)整，完成綜合管線的布置，給施工人員提供施工模型，進(jìn)行技術(shù)交底。

4 安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 線管敷設(shè)

金屬導(dǎo)管應(yīng)接地（PE）可靠，鍍鋅鋼導(dǎo)管、可撓性導(dǎo)管和金屬線槽不得熔焊跨接地線。金屬導(dǎo)管?chē)?yán)禁對(duì)口熔焊連接，當(dāng)鍍鋅鋼導(dǎo)管采用螺紋連接時(shí)，連接處的兩端用專用接地卡固定跨越地線，跨接銅芯軟線截面積不少于4 mm2。

明敷管線安裝排列要整齊，吊架及沿墻敷設(shè)的電線管碼固定牢固，間距均勻。電氣管路與水管交叉敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在水管上面且凈距不小于0.2 m，管路通過(guò)伸縮縫或沉降縫時(shí)，應(yīng)加補(bǔ)償裝置。

金屬線管與線盒采用鎖緊螺母連接。線路直線長(zhǎng)度超過(guò)40 m，30 m以上1個(gè)彎、20 m以上2個(gè)彎、10 m以上3個(gè)彎時(shí)應(yīng)加裝過(guò)線盒。電氣管線彎曲半徑不應(yīng)小于管外徑的6倍，電纜管不小于10倍，管口邊緣銼光滑。

4.2 橋架、線槽安裝

公共區(qū)及設(shè)備區(qū)走廊低壓配電專業(yè)橋架、線槽采用綜合支吊架安裝，設(shè)備房?jī)?nèi)低壓配電橋架、線槽采用現(xiàn)場(chǎng)加工的角鋼或絲桿支吊架進(jìn)行安裝，當(dāng)采用絲桿支吊架安裝時(shí)，每20 m應(yīng)設(shè)置防晃支吊架進(jìn)行固定。

鋁合金橋架與支架橫檔之間需加絕緣膠墊，防止電化學(xué)腐蝕。

直線段長(zhǎng)度超30 m的鋼制電纜橋架、線槽或超過(guò)15 m的鋁合金電纜橋架、線槽應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié)。橋架、線槽垂直安裝時(shí)，固定支架間距不大于2 m。

水平橋架、線槽與配電柜連接時(shí)應(yīng)采用喇叭口連接工藝，避免敷設(shè)電纜時(shí)損壞電纜芯線。

4.3 配電柜安裝

根據(jù)配電柜安裝BIM模型，采用#10的槽鋼制作配電柜基礎(chǔ)槽鋼，應(yīng)在配電房地面找平前采用碰撞螺栓固定于地面上，槽鋼基礎(chǔ)面應(yīng)水平，槽鋼基礎(chǔ)頂面應(yīng)基本與找平面平齊。槽鋼基礎(chǔ)固定后，應(yīng)采用鍍鋅扁鋼或單芯電纜將槽鋼基礎(chǔ)與接地干線有效連接。

根據(jù)進(jìn)出電纜電線的橋架、線槽的規(guī)格尺寸在配電柜進(jìn)行開(kāi)孔，孔洞大小應(yīng)與橋架、線槽剛好匹配。電纜敷設(shè)前孔洞四周應(yīng)采用橡膠條包裹牢固，以防止損壞電線電纜。配電柜進(jìn)線連接、膠板封閉完成后，再用防火泥封堵剩余縫隙（圖2）。

圖2 橋架、線槽與配電柜（箱）連接示意圖

4.4 配電箱安裝

根據(jù)進(jìn)出電纜電線的橋架、線槽的規(guī)格尺寸在配電箱進(jìn)行開(kāi)孔，孔洞大小應(yīng)與橋架、線槽剛好匹配。電纜敷設(shè)前孔洞四周應(yīng)采用橡膠條包裹牢固，以防止損壞電線電纜。配電箱進(jìn)線連接、膠板封閉完成后，再用防火泥封堵剩余縫隙（圖2）。

根據(jù)配電箱的尺寸大小合理選擇安裝方式：高度小于1.2 m的配電箱采用膨脹螺栓掛墻明裝，高度大于等于1.2 m的配電箱采用落地式安裝于基礎(chǔ)槽鋼上（圖2）。

4.5 母線槽安裝

應(yīng)用BIM技術(shù)將母線槽按照路徑進(jìn)行合理分段，每一節(jié)進(jìn)行編號(hào)。母線槽進(jìn)場(chǎng)到貨后仔細(xì)核對(duì)編號(hào)，按照編號(hào)將母線槽分開(kāi)擺好，防止漏節(jié)或重復(fù)。

根據(jù)母線槽BIM模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放線定位，安裝好支吊架，并按編號(hào)進(jìn)行逐一安裝，支吊架安裝位置應(yīng)為每節(jié)母線槽的中點(diǎn)部位，平行安裝的兩段母線槽之間的距離應(yīng)不小于10 cm。

每節(jié)母線槽安裝接續(xù)前應(yīng)進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，測(cè)試合格標(biāo)準(zhǔn)為絕緣電阻值大于20 MΩ。母線槽插接頭采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接，相線之間用絕緣材料填充，并采用力矩扳手?jǐn)Q緊牢固，無(wú)縫隙。

每20 m母線槽應(yīng)設(shè)置一個(gè)防晃支架，防晃支架應(yīng)采用L50×50角鋼制作，并做好防腐防銹措施。母線槽支吊架設(shè)置通長(zhǎng)接地扁鋼，且通長(zhǎng)不少于2點(diǎn)與接地干線連接，接地扁鋼與支吊架橫擔(dān)采用自攻螺絲擰緊牢固。母線槽外殼連接處應(yīng)該用截面積不小于10 mm2的單芯電纜進(jìn)行接地跨接，確保母線槽接地可靠。

4.6 電力電纜及控制電纜敷設(shè)

電纜穿墻或穿樓板時(shí)均應(yīng)穿管保護(hù)，電纜保護(hù)管管口制成喇叭口，要光滑無(wú)毛刺，固定牢靠。

控制電纜與電力電纜應(yīng)分開(kāi)排列，當(dāng)它們敷設(shè)在同一支架上時(shí)，控制電纜應(yīng)放在電力電纜的下面。交流單芯電力電纜應(yīng)布置在同一側(cè)支架上，當(dāng)按緊貼的正三角形排列時(shí)，應(yīng)每隔1 m用綁帶扎牢。

電纜敷設(shè)應(yīng)避免交叉重疊，做到整齊美觀，引出方向彎度、角度相互間距都應(yīng)一致，并應(yīng)在電纜首端、尾端、轉(zhuǎn)彎及每隔50 m處設(shè)有編號(hào)、型號(hào)及起止點(diǎn)等標(biāo)志，標(biāo)志清晰齊全，掛裝整齊，無(wú)遺漏。

4.7 電纜頭制作安裝

截面積小于50 mm2的低壓塑料電纜采用普通干包封加塑料護(hù)套，50 mm2以上采用熱縮型電纜頭。電纜頭制作時(shí)要掌握好溫度，加溫要均勻。控制電纜終端可采用一般干封包扎接頭，應(yīng)有防潮措施。

電纜金屬護(hù)套及鎧裝層均應(yīng)接地，接地線應(yīng)采用銅絞線或鍍錫銅編織線，接地線的截面應(yīng)按電纜線路的接地電流大小而定。120 mm2及以下電纜接地線截面不少于16 mm2，150 mm2及以上電纜接地線截面積不小于25 mm2，16 mm2及以下電纜接地線截面積與電纜芯線截面相等。焊接時(shí)要掌握好溫度，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，防止損壞絕緣層。

4.8 接地系統(tǒng)安裝

接地干線應(yīng)采用焊接進(jìn)行連接，應(yīng)無(wú)虛焊、脫焊，無(wú)焊渣。電氣設(shè)備底座采用鍍鋅螺栓與接地線連接。重點(diǎn)電氣設(shè)備房應(yīng)沿四周墻體水平敷設(shè)一圈接地干線，采用黃綠相間的油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí)。接地干線沿墻壁水平敷設(shè)時(shí)與地面應(yīng)保持250～300 mm的距離，與墻面應(yīng)有10～15 mm的間隙，接地線的支持間的距離，水平直線部分不應(yīng)大于1.5 m，垂直部分不應(yīng)大于2 m，轉(zhuǎn)彎部分不大于0.5 m，穿墻壁時(shí)應(yīng)有鋼管或其他管保護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

在本項(xiàng)目中，通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)碰撞檢測(cè)，提前解決了管線碰撞問(wèn)題，避免了后期的返工。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)出具材料清單，進(jìn)行工廠預(yù)制加工，大大節(jié)約了主材的使用量，提高了工程質(zhì)量，同時(shí)縮短了工期，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為BIM技術(shù)在軌道交通行業(yè)的大力推廣使用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。