文/任軍利

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地鐵機電安裝施工中的BIM及關鍵技術

文/任軍利

中鐵電氣化局集團第一工程有限公司

論文以某地鐵車站制冷機房裝配式施工為例，介紹了BIM技術在裝配式施工中的應用。利用BIM建造模型，模擬施工工序，進行方案比選，確定施工方案；對精準分段，場外預制加工、現(xiàn)場組裝等過程進行監(jiān)控，從而達到質量控制、節(jié)省工期、成本的目的。

BIM技術；裝配式施工；方案模擬；制冷機房

1 引言

伴隨我國社會經濟發(fā)展，城市軌道交通行業(yè)進入黃金時期，以北京為例2018年將會建成12.6km的地鐵線路，總計運營里程達630km線路。所以，通過采用新技術、新理論，改變傳統(tǒng)的施工方式，提高工程質量，提升項目管理水平成為企業(yè)提高核心競爭力的首選。

目前地鐵車站機電安裝專業(yè)系統(tǒng)比較復雜、管線較多、施工空間狹小，各專業(yè)管線排布錯綜復雜[1]，這對于其安裝施工提出了更高的要求。由于二維設計的不可預見性，很難解決管線碰撞的問題，為保證施工質量及工期，某地鐵車站機電工程采用BIM技術指導施工，制冷機房采用裝配式施工，利用BIM的可視化、模擬性、優(yōu)化性功能進行管線的虛擬施工、有效協(xié)同和碰撞檢測，在第一時間內盡可能減少現(xiàn)場的施工問題和返工現(xiàn)象，實現(xiàn)現(xiàn)場裝配式安裝，切實提高項目安全質量管理水平，以最實際的方式體現(xiàn)降本增效[2]。

2 BIM建模

在現(xiàn)場機房不具備條件的情況下通過BIM模型即開始機房的排版、管線分段場外預制等工作，現(xiàn)場具備條件后直接將各管段運輸至現(xiàn)場進行組裝，縮短工期以提高施工質量。

利用Rivet、Navisworks等專業(yè)軟件進行碰撞檢查，管線優(yōu)化，漫游工序后，機電各專業(yè)BIM模型尺寸、位置、標高已經基本確定，可直接導出各專業(yè)二維圖、三維圖，進一步輔助施工人員理解施工圖紙，保障施工準確無誤進行。(圖1)

3 利用Rivet模型分解系統(tǒng)管線并出預制加工圖及管線編碼

圖1 通過Rivet建立的機電制冷機房管線分布施工圖

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 場外進行集中化加工及車站組裝

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

圖3 管段二維碼圖

圖4 BIM模型分解導出圖

場外加工完成后，在現(xiàn)場制冷機房具備施工條件情況下，大批量的將各種管段運輸至現(xiàn)場，根據(jù)工序模擬情況進行組裝，現(xiàn)場只需根據(jù)管段編號和二維碼識別其位置，根據(jù)圖紙實施機械化組裝。(圖5)

圖5 機械化組裝圖

5 結語

總而言之，地鐵機電安裝施工工藝復雜，通過運用BIM技術，能夠模擬真實的安裝施工過程，優(yōu)化具體施工組織方案，有效控制施工進度和施工成本，基于BIM模型還可以及時發(fā)現(xiàn)安裝施工中可能出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)不同專業(yè)之間的信息共享，確保地鐵機電安裝施工順利進行，保障施工質量和施工安全。

通過地鐵制冷機房BIM建模，裝配式施工取得如下效果:

5.1質量控制

通過BIM技術進行管線排布，避免了管線打架導致過程中的拆改；綜合考慮管路的優(yōu)化、設備的維修空間、后期的操作空間等使系統(tǒng)最優(yōu)化；場外批量加工，提高了施工質量。

5.2節(jié)省工期、成本

制冷機房采用BIM技術對管線優(yōu)化排布，管線在場外預制加工，在現(xiàn)場機房不具備機電管線安裝的條件下，提前進行加工，現(xiàn)場墻體砌筑、設備基礎澆筑完成后，直接進行管線設備安裝，大大縮短了工期，制冷機房水管場外批量加工節(jié)省人工成本。

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

[2]姜曉龍.BIM技術在機電安裝工程中的應用研究[D].吉林建筑大學，2017.