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基于BIM技术的预制装配式管道安装施工技术

  摘要:通过土建与机电安装模型的搭建,解决各专业的碰撞问题,完善机电安装各专业协同优化。利用BIM模块化插件完成管线拆分、形成信息编码及管段标注,导出施工平面图。通过异形件附加码信息传递,实现整个风管系统预制、运输、拼装等环节的验收及交接状态追踪。现场安装采用地面组装,并由升降平台抬到施工高度,进行高空拼接、固定机电管线的整体安装工作。

  关键词:BIM技术;管线优化;异形件附加码;工厂预制;现场装配施工

基于BIM技术的预制装配式管道安装施工技术

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引言

  目前,建筑装配化的地位正日益突出,建筑领域的精益建造已是大势所趋,粗放式施工将被集约化、流水线化的施工所取代。传统风管施工计划与加工环节脱节,加工后的半成品由于编码不统一而装车运输次序混乱,加工件尺寸不准,现场二次频繁倒运、拼接无序,因此造成风管加工、安装效率不高,废料率高居不下等,基于BIM的预制装配式风管安装施工技术可从根本上解决问题。

  兰州万里危旧房改造二期项目地下室机电安装专业多,管线交叉频繁,实施过程中采用基于BIM技术的预制装配式风管安装施工技术。本文以该项目为例进行分析。

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工艺原理

  基于BIM技术的预制装配式风管安装施工技术,通过土建与机电安装模型的搭建,解决各专业碰撞问题,完善各专业协同优化;利用BIM模块化插件,完成管线拆分,形成信息编码及管段标注,导出施工平面图;通过异形件附加码信息传递,实现整个风管系统预制、运输、拼装等环节验收及交接状态追踪;根据管道的长度进行地面管道组装,由升降平台抬升至施工高度进行高空拼接、固定,完成机电管线的整体安装工作,实现风管预制工厂化、现场装配化施工的要求,达到合理穿插加工、安装工序,降低成本,提高工效的目的。

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工艺特点

  1)在BIM技术完善管线优化排布的前提下进行风管加工设备数据输入,利用数控技术精准合理下料,实现工程预制精细化管理。

  2)增设异形件附加码,明确两端标准段截面尺寸、数量、施工平面等参数。通过异形件附加码信息传递,实现整个风管系统预制、运输、拼装等环节验收及交接状态追踪。3)通过二维码信息技术介入,按要求将半成品风管运至指定楼层,标准风管L型两两对拼,地面拼装,采用顶升平台提升到安装高度,完成风管安装。

  4)采用镀锌钢板组合式扣板及填充岩棉实现风管穿墙

  (楼板)部位的防火封堵。

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施工工艺及质量控制要点

3.1

机电安装管线优化

  1)利用BIM软件技术,通过土建与机电安装模型的搭建,采用可视化管线路由、净高分析、碰撞测试解决各专业碰撞问题,经过机电管线排布优化调整后,最终确定施工方案或BIM模型(图1)。

  2)根据机电管线排布优化调整后的模型导出各专业预留洞口施工图纸,指导现场一次、二次结构洞口的预留工作,精准预留预埋,避免二次剔凿,为下一步的机电安装施工创造条件。

3.2

系统拆分及预制加工图的导出

  1)根据设计图纸、优化调整后的机电安装模型、风机设备尺寸参数,利用BIM模块化拆分插件对整个通风系统进行管线拆分。

  2)风管系统拆分按照标准直线管段、弯头、异形管件进行,导出施工平面图,生成机电安装管线材料清单及加工图。

  3)将整个通风管道按照标准直线段和异形区分标识,仅对异形件进行信息编码。

  4)工厂预制加工阶段,通过信息化二维码技术的介入,对风管异形件设置独立编码及附加码,实现整个风管系统预制加工、分批运输、现场拼装等各个环节验收及交接状态追踪,做到信息互通、检索高效,实现通风管线的工厂化预制、现场快速高效安装的目的。

  5)异形件设置独立编码,信息编码集风管管段编码、施工平面图纸(尺寸、位置、标高)、加工参数、拼装简图于一体。

  6)增设异形件附加码,明确两端标准件的数量、施工平面、拼装简图、截面尺寸等参数。通过异形件附加码的扫描,对异形件等关键节点进行控制,实现对整个通风系统各环节验收及交接状态的追踪。

3.3

实体结构现场实际测量复核

  1)现场测量人员根据BIM深化设计图纸对现场实际结构构件轴线尺寸、标高以及各专业预留洞口位置、尺寸与图纸尺寸规格进行校核。

  2)现场实体结构尺寸复核无误时方可进行现场材料加工及安装工作;误差较大时可根据实际情况,结合现场实际结构尺寸,对深化图纸进行局部优化设计,消除施工误差对预制管线安装实施可行性的影响,确保BIM模型与现场的切合。

3.4

风管构件工厂预制

  1)工厂根据项目部提供的包含管段编号编码、施工平面图、加工参数二维码的加工任务书及构件清单,组织风管的预制加工。

  2)预制加工厂将风管构件加工参数导入一体化数控风管加工设备,通过构件尺寸自动排版,结合等离子切割机、咬口机,实现通风管道工厂预制加工。

  3)标准直线段风管工厂加工为L型半成品。异形件风管工厂内完成组拼,并粘贴二维码信息编码。

3.5

风管系统现场装配式施工

  1)预制加工厂根据异形件信息编码及附加码扫描,制定运输方案,按照楼层区段分层标注后装车发货,分批次、分楼层运至施工现场,并吊运至指定楼层。

  2)工厂预制加工完成的风管标准直线段L型风管运至现场后,按照编号吊运至指定楼层,两两对拼,现场作业人员采用手持合缝机拼装合缝,组装成成品风管。

  3)通过异形件附加码,结合风管平面施工图,确定异形件平面位置及两侧标准直线段风管的数量、施工平面、截面尺寸等参数。

  4)按深化的施工平面布置图完成风管分段地面拼装。

  5)已完成分段拼装的风管采用顶升平台提升到安装高度,根据BIM支吊架深化图纸,进行通风管道支吊架精确定位安装,完成整个风管系统的安装。

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结语

  基于BIM技术的预制装配式风管安装施工技术,通过BIM技术优化建模与新型数控风管加工设备以及信息化技术的有效介入,形成信息化数控通风管道加工生产线,做到数字传递,精确加工,合理使用材料,降低了管道加工成本;解决了风管加工、安装效率不高,废料率高居不下等问题;风管工厂预制、地面组拼,分段提升安装的整个操作流程简单高效,风险大幅降低。

  兰州万里危旧房改造二期地下室采用BIM技术进行管道综合排布,通过数据传输预制精准加工,节约成本率约11.38%,取得了较好的社会和经济效益。

  参考文献

  [1]王冬明,张功良,樊荣,等.BIM技术在风管预制加工中的应用与发展探讨[J].安装,2018(06):62-64.

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  [3]巩利军,吴厚增.基于BIM技术对施工现场管理的运筹模式研究[J].工程质量,2016(12):35-39+44.

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  [5]黄海.BIM在机电安装工程中的应用研究[J].建材与装饰,2017(42):17-18.

作者:刘志刚 詹磊 单位:甘肃第六建设集团股份有限公司