基于BIM技術應用的低壓配電專業施工技術管理分析

李志偉

（長沙市軌道交通集團有限公司，湖南長沙410000）

1 工程概況

廣州市軌道交通十三號線首期工程魚珠至象頸嶺段線路長約26.817 km，均為地下線敷設方式；共設置11座車站，其中換乘站4座。十三號線首期“車站設備安裝工程Ⅲ標段”工程范圍包括溫涌站、東洲站、新塘站及相應區間。

本標段低壓配電專業主要工作內容如下：低壓開關柜、應急照明電源裝置（EPS）安裝、調試；照明配電箱、動力配電箱、雙電源切換箱、控制箱及維修電源箱安裝、調試；密集型母線槽安裝、調試；公共區和出入口應急照明燈具、設備區所有燈具、疏散指示牌、區間所有燈具安裝、調試；公共區和出入口LED燈具安裝、調試；電纜敷設、測試；電纜橋架安裝；設備接地安裝、測試等。

2 本工程BIM技術應用特點

結合軌道交通機電工程的應用情況，本工程的BIM技術應用具有以下特點：

（1）基于BIM“軌道交通信息模型管理系統”：建設方明確要求在實施過程中基于BIM“軌道交通信息模型管理系統”開展項目管理工作。

（2）項目全過程管理：基于BIM技術對“進場準備—施工過程管理—工程驗交—缺陷責任期”建設全過程進行管理，將BIM技術和“軌道交通信息模型管理系統”融合，實現技術信息化和管理信息化橫向共享。

3 BIM技術應用

利用BIM技術建立綜合管線模型，直觀地反映各系統碰撞的部位，提前進行全方位的調整，避免返工，提高施工效率，提升工程質量水平。實施步驟如下：

（1）以專業設計圖紙AUTOCAD電子版為基礎，應用Revit進行建模：1）管線支吊架安裝；2）強弱電橋架、線槽安裝；3）電纜敷設；4）設備安裝就位。

（2）導入各系統模型成為綜合管線模型（圖1）。

（3）碰撞檢測，導出檢測清單。

（4）根據檢測清單查看碰撞位置并進行校對、調整。

圖1 綜合管線模型

（5）在Navisworks軟件中，對車站內部任意角度漫游，查看管線布置的合理性并進行必要的調整，完成綜合管線的布置，給施工人員提供施工模型，進行技術交底。

4 安裝施工技術要點

4.1 線管敷設

金屬導管應接地（PE）可靠，鍍鋅鋼導管、可撓性導管和金屬線槽不得熔焊跨接地線。金屬導管嚴禁對口熔焊連接，當鍍鋅鋼導管采用螺紋連接時，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，吊架及沿墻敷設的電線管碼固定牢固，間距均勻。電氣管路與水管交叉敷設時，應在水管上面且凈距不小于0.2 m，管路通過伸縮縫或沉降縫時，應加補償裝置。

金屬線管與線盒采用鎖緊螺母連接。線路直線長度超過40 m，30 m以上1個彎、20 m以上2個彎、10 m以上3個彎時應加裝過線盒。電氣管線彎曲半徑不應小于管外徑的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

公共區及設備區走廊低壓配電專業橋架、線槽采用綜合支吊架安裝，設備房內低壓配電橋架、線槽采用現場加工的角鋼或絲桿支吊架進行安裝，當采用絲桿支吊架安裝時，每20 m應設置防晃支吊架進行固定。

鋁合金橋架與支架橫檔之間需加絕緣膠墊，防止電化學腐蝕。

直線段長度超30 m的鋼制電纜橋架、線槽或超過15 m的鋁合金電纜橋架、線槽應設置伸縮節。橋架、線槽垂直安裝時，固定支架間距不大于2 m。

水平橋架、線槽與配電柜連接時應采用喇叭口連接工藝，避免敷設電纜時損壞電纜芯線。

4.3 配電柜安裝

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

根據進出電纜電線的橋架、線槽的規格尺寸在配電柜進行開孔，孔洞大小應與橋架、線槽剛好匹配。電纜敷設前孔洞四周應采用橡膠條包裹牢固，以防止損壞電線電纜。配電柜進線連接、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

根據進出電纜電線的橋架、線槽的規格尺寸在配電箱進行開孔，孔洞大小應與橋架、線槽剛好匹配。電纜敷設前孔洞四周應采用橡膠條包裹牢固，以防止損壞電線電纜。配電箱進線連接、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槽鋼上（圖2）。

4.5 母線槽安裝

應用BIM技術將母線槽按照路徑進行合理分段，每一節進行編號。母線槽進場到貨后仔細核對編號，按照編號將母線槽分開擺好，防止漏節或重復。

根據母線槽BIM模型進行現場放線定位，安裝好支吊架，并按編號進行逐一安裝，支吊架安裝位置應為每節母線槽的中點部位，平行安裝的兩段母線槽之間的距離應不小于10 cm。

每節母線槽安裝接續前應進行絕緣電阻測試，測試合格標準為絕緣電阻值大于20 MΩ。母線槽插接頭采用高強度螺栓進行連接，相線之間用絕緣材料填充，并采用力矩扳手擰緊牢固，無縫隙。

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

4.6 電力電纜及控制電纜敷設

電纜穿墻或穿樓板時均應穿管保護，電纜保護管管口制成喇叭口，要光滑無毛刺，固定牢靠。

控制電纜與電力電纜應分開排列，當它們敷設在同一支架上時，控制電纜應放在電力電纜的下面。交流單芯電力電纜應布置在同一側支架上，當按緊貼的正三角形排列時，應每隔1 m用綁帶扎牢。

電纜敷設應避免交叉重疊，做到整齊美觀，引出方向彎度、角度相互間距都應一致，并應在電纜首端、尾端、轉彎及每隔50 m處設有編號、型號及起止點等標志，標志清晰齊全，掛裝整齊，無遺漏。

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套，50 mm2以上采用熱縮型電纜頭。電纜頭制作時要掌握好溫度，加溫要均勻。控制電纜終端可采用一般干封包扎接頭，應有防潮措施。

電纜金屬護套及鎧裝層均應接地，接地線應采用銅絞線或鍍錫銅編織線，接地線的截面應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。焊接時要掌握好溫度，時間不宜過長，防止損壞絕緣層。

4.8 接地系統安裝

接地干線應采用焊接進行連接，應無虛焊、脫焊，無焊渣。電氣設備底座采用鍍鋅螺栓與接地線連接。重點電氣設備房應沿四周墻體水平敷設一圈接地干線，采用黃綠相間的油漆進行標識。接地干線沿墻壁水平敷設時與地面應保持250～300 mm的距離，與墻面應有10～15 mm的間隙，接地線的支持間的距離，水平直線部分不應大于1.5 m，垂直部分不應大于2 m，轉彎部分不大于0.5 m，穿墻壁時應有鋼管或其他管保護。

5 結語

在本項目中，通過應用BIM技術碰撞檢測，提前解決了管線碰撞問題，避免了后期的返工。通過應用BIM技術出具材料清單，進行工廠預制加工，大大節約了主材的使用量，提高了工程質量，同時縮短了工期，產生了巨大的經濟效益，為BIM技術在軌道交通行業的大力推廣使用打下了堅實的基礎。