探讨地铁环控机房装配式施工技术

发表时间：2018-06-01T11:06:56.900Z 来源：《基层建设》2018年第9期 作者： 余晓志[导读]

粤水电轨道交通建设有限公司 511300 概述

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM），是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

地铁环控机房装配式施工技术是采用BIM技术对机房内各专业设备管线通过总体技术优化，多专业协同，按照一定的技术接口，生成各专业模块构件模型，通过对各专业模块构件模型进行工厂化预制，最后通过装配图和WBS工作计划，利用管段和螺栓连接起各个专业模块构件模型，实现全程无焊作业，快速、精准、绿色的机电设备管线装配技术。

该技术提高建设阶段项目管理水平，以信息化的方式，对施工过程进行完整、真实而实时的指导，实现了标准化、精细化目标，减少返工及变更，提高施工质量，降低成本、缩短工期。 一、项目研究背景

环控机房涉及低压配电系统、环境设备与监控、消防管道以及空调管道等多个专业，是车站内运营环境调节的主要途径，其施工的工期、质量将影响到整个车站设备的调试和运行，因此是整个机电安装的核心与基础。

地铁环控机房装配式施工技术是为了解决地铁环控机房内各专业系统复杂，施工质量、安全要求高，工期紧、协调管理难度大等困难。收集甲乙供设备材料实际外形尺寸数据；采用三维激光扫描技术结合Revit创建建筑、结构、暖通、给排水和电气等专业的BIM模型，然后通过三维图纸会审、虚拟建造优化方案，建立高精度机电模型及装配图。根据机电模型和装配图，把机电模型根据水平高度等组装逻辑顺序，分拆为若干个带有装配编号的模块构件模型，并按此装配编号编制装配式施工WBS工作计划，将模块构件模型导出包括材质、壁厚、规格和长度等信息的一张完整的预制加工图。通过加工图进行工厂化预制，带有编码的预制件运至施工现场后，作业人员即可按编号逐一将预制件通过管道或螺栓进行装配。 二.主要技术方案工作原理

采用三维激光扫描技术及Revit软件创建建筑、结构、暖通、给排水和电气等专业的BIM模型并优化走向及空间位置，然后通过三维图纸会审、虚拟建造优化方案，建立高精度机电模型及装配图。根据机电模型和装配图，把机电模型根据WBS组装顺序，分拆为若干个带有编号的模块构件模型，同时将模块构件模型导出包括材质、壁厚、规格和长度等信息的一张完整的预制加工图。通过加工图进行工厂化预制，带有编码的预制件运至施工现场后，管理人员对作业人员进行可视化施工交底，按编号逐一将预制件及设备进行装配。 2.1施工工艺流程

2.2施工技术操作要点 BIM建模

1）现场结构复测。采用三维激光扫描技术对选定的部位进行完整的空间点云数据采集，快速构建三维可视化模型。通过与BIM模型对比，在模型中显示实体偏差，输出实测实量数据，保证数据的真实客观。对于空间狭小的部位能有效提高实测实量的工作效率和精度。根据复测结果修改建筑结构模型。

2）利用Revit软件进行环控机房各专业机电管线三维建模。

3）利用Revit分别创建了建筑、结构、暖通、给排水和电气等专业的BIM模型，然后根据统一标准把各专业的模型链接在一起，获得完整的建筑模型。

深化设计，建立各专业高精度模型及装配图。

（1）采用三维激光扫描技术及Revit软件分别创建建筑、结构、暖通、给排水和电气等专业的BIM模型，以现场三维激光扫描逆向建模结构模型，保证了结构模型与现场的一致性，再以结构模型为基础导入机电各专业的模型，获得完整的建筑模型。

（2）智能管综排布，三维图纸会审。通过对Revit软件进行二次开发，实现机电各专业管道智能排布，添加个性规则，如：各系统间常规安装距离、更便利的检修空间、特殊设备安全安装距离等，利用优化管线模型助力图纸会审。既智能消除“错、漏、碰、缺”等设计问题，又使空间及视觉感官都有了质的提升。 1）将综合模型按不同专业分别导出。

2）在Navisworks软件里面将各专业模型叠加成综合管线模型进行碰撞。 3）根据碰撞结果回到Revit软件里对模型进行调整。 4）确定最终布局方案。

划分若干个模块构件模型，生成模块构件预制加工图。

为了提高建筑业管道的预制化程度，将经过BIM技术进行管线综合平衡深化设计后的BIM施工模型利用Revit自身功能智能化的制作预制加工图及清单。

1、先在Revit里用软件自身的分割功能将管道系统划分为多个预制加工段，再对每个预制加工段进行配件定位、分段切割等。 2、用Revit对分割的管段、管道配件进行详细的尺寸标注。

3、根据现场组合安装顺序，用Revit对所有管道和配件进行自动编号。

4、用Revit自动生成带有编号的三维轴测图与带有管道长度及配件信息的下料尺表的管道预制加工图，同时自动生成材料清单。

工厂化预制

预制加工图制作完成后，工厂就可以开始进行预制件加工，预制既可在异地工厂进行，也可在施工现场周边区域设置预制加工中心由专门技术工人进行。

管道预制加工中各道工序都将尽量采用机械设备进行自动化加工，如除锈采用喷砂除锈机、坡口加工采用自动坡口机、管道弯曲采用自动弯管机、开孔采用自动开孔机、焊接采用自动焊接设备等，最大程度的提升自动化水平。

以BIM模型和3D施工图代替传统二维图纸指导现场施工，可以避免现场人员由于图纸误读引起施工出错。在施工现场具备作业面后，由技术管理人员利用BIM技术向专门安装管道的技术工人进行设备管线安装可视化技术交底，同时将带有管段编号的装配图纸发放给作业

工人，将制作完成带有编号的管道预制段搬运至施工现场按编号逐一通过管段或螺栓进行装配。施工过程中，作业工人可以清晰的了解每个预制件的安装位置、标高状况，从而进行精确定位安装，非常好的控制了施工质量。

现场装配 三．验收

通过对环控机房成品进行激光扫描逆向建模，验证实体安装与装配式建模的空间及数据的一致性，对环控机房内的机电设备进行电子验收和电子竣工移交。 结束语

地铁环控机房装配式施工技术是为了提供一种解决环控机房设备管线复杂，工期紧、质量安全要求高、通过BIM技术为基础研究而成的。其关键技术与技术创新点如下：通过三维激光扫描技术，对建筑结构及机电设备、管线建立BIM模型，真正实现了三维可视化设计，并建立起高精度机电模型和深化设计装配图。根据机电模型和装配图，生成各专业系统的模块构件模型和组装逻辑顺序WBS施工计划，导出构件精细加工图，精准下料、精准加工。通过加工图进行工厂化预制，根据装配图，结合组装顺序，利用管段或螺栓连接起各个模块，实现全程无焊作业，对预制件按组装顺序进行精确装配。 参考文献：

1.李刚．变形监测技术的发展与进步．城市建设理论，2016.6

2.刘娟丽，邓军，变形监测技术研究进展综述．山西建筑，2015.6． 3.易思蓉．广州地铁示范运营线线路技术条件．中国地铁，2011.8 4.陈俊勇．《地铁地铁行车路线测量指导书》．测绘通报.2014.5 5.施一民．GPS技术用于勘测的若干问题．同济大学学报，2016.10 6.高成发．内业平差优化处理．东南大学学报，2017.2