基于BIM的地鐵車站管線綜合支吊架施工技術(shù)

文/廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司 盧炯平

0 引言

1 施工流程

基于BIM的管線綜合支吊架施工流程如圖1所示。

圖1 基于BIM的管線綜合支吊架施工流程

2 BIM模型與管線優(yōu)化

傳統(tǒng)施工方法是各專業(yè)依據(jù)深化設(shè)計圖，各自加工和安裝支架，造成支架種類繁多，規(guī)格不一，有絲桿吊桿、角鋼、槽鋼等，設(shè)置單獨支吊架會由于支吊架吊桿過多，走廊吊頂上方支吊架無法生根或管線與支架間過分擁擠導(dǎo)致無法設(shè)置檢修通道等現(xiàn)象。因此在施工前結(jié)合BIM技術(shù)做好管線優(yōu)化方案尤為重要。

1）在優(yōu)化綜合管線時制定可供多方遵循的避讓原則。在地下車站站廳、站臺公共區(qū)域吊頂內(nèi)，綜合管線的布置原則主要遵循平行設(shè)置原則，各種管線的水平及垂直間距合理，管線密集處可適當(dāng)減小間距并滿足安裝及檢修要求，且各種管線間的間距應(yīng)滿足各專業(yè)設(shè)計規(guī)范要求。

2）在綜合支吊架上安裝的各專業(yè)管線主要遵循“風(fēng)上、電中、水下”的原則，即送風(fēng)、排風(fēng)管道布置在上層，強弱電纜橋架布置在中層，水管支架布置在下層，但部分風(fēng)口如排煙管需伸到吊頂以上時應(yīng)根據(jù)具體情況合理安排。

3）管線交叉時的布置原則為“弱電避強電、小管讓大管，軟管讓硬管，有壓管讓無壓管，易彎曲管線讓不易彎曲管線、不用經(jīng)常檢修的管讓需經(jīng)常檢修的管”，局部困難部位的線槽交叉可斷開線槽，采用明線（管）敷設(shè)。

4）強電與弱電、高壓與低壓、強弱電與其他管線間應(yīng)按各自的規(guī)范要求多走平行方向；平行與交叉應(yīng)能保證規(guī)范要求的小距離施工或互讓，如遇有沖突管線時應(yīng)加保護措施；處理各專業(yè)管道的干擾、碰撞問題，協(xié)調(diào)風(fēng)管、水管、電纜橋架、消防、給排水管及通信、信號橋架等走向沖突與矛盾。

為減少各專業(yè)管線安裝空間和碰撞，達到管線布局整體美觀的效果，為管線設(shè)置綜合吊架，根據(jù)綜合管線圖、施工藍圖及支吊架安裝要求，確定綜合吊架類型、尺寸，利用BIM技術(shù)，按照支吊架構(gòu)件尺寸進行精準建模，如圖2～4所示。

3 管道綜合支吊架預(yù)制與安裝

1）根據(jù)施工藍圖及支吊架制作要求，采用裝配式C形鋼制作成所需要的尺寸。

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2）按照加工圖進行綜合支吊架組裝。

3）將裝配好的綜合支吊架進行安裝固定，然后進行過載試驗，監(jiān)理方確認試驗合格后方可安裝。

4）依據(jù)BIM模型測量、放線與校核 根據(jù)BIM模型相應(yīng)類型綜合吊架具體位置的測量數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場定位，根據(jù)管道直徑與標(biāo)高計算出管道吊架螺栓孔位置并放線標(biāo)記，根據(jù)現(xiàn)場情況進行校核微調(diào)，管道間距要求與車站單獨支架間距要求一致，即距管道兩邊各1m處設(shè)置1個支架，消防管道需有0.2%的坡度（與車站坡度一致）。

5）打孔、清孔、復(fù)測孔深 放線完成后再按照要求進行打孔，采用專用且與螺栓配套的鉆頭打孔、一般鉆頭比螺栓直徑大2號為宜，孔深須滿足設(shè)計要求。打孔完成后立即用氣筒或毛刷將孔內(nèi)灰塵清理干凈，防止灰塵受潮后無法清理，影響膨脹螺栓安裝強度。孔內(nèi)灰塵清理完成后，要對孔深進行測量，達到孔深要求后方可進行螺栓安裝，否則要重新打孔，直到滿足要求為止。

6）植入膨脹螺栓與支吊架安裝 安裝時將螺栓植入清理好的孔內(nèi)，必要時用手錘將螺栓輕輕敲入，再用扳手將螺帽擰緊。安裝完成后需對螺栓進行抗拉拔試驗，試驗合格后方可進行綜合吊架安裝。

圖2 設(shè)備區(qū)走廊管線綜合布置剖面

圖3 支吊架BIM模型構(gòu)件

圖4 設(shè)備區(qū)走廊管線綜合支吊架布置

4 安裝注意事項

1）吊架固定在承重結(jié)構(gòu)上，位置準確、安裝牢固。

2）固定吊架的膨脹螺栓承載力必須大于荷載1倍。

3）嚴格按照制作工序進行，不得違反工序強行插入構(gòu)配件。

4）組裝時不得硬砸硬撬，以免損壞構(gòu)配件。

5）配件與C形鋼連接時所選連接件的型號要嚴格按照C形鋼承受管道和設(shè)備的荷載選擇。

6）橫平豎直，排列整齊，吊架間距均勻，內(nèi)外清潔，如圖5所示。

7）無熱位移的管道吊桿垂直安裝，有熱位移管道的吊點設(shè)在與熱位移相反的方向，按1/2位移值偏位安裝。

8）導(dǎo)向支架或滑動支架的滑動面應(yīng)潔凈平整，不得有歪斜和卡澀現(xiàn)象。其安裝位置設(shè)在從支撐面中心向位移反方向位置，其偏移量為位移量的1/2，絕熱層不得妨礙其移動。

9）使用承重物懸掛于吊架上，荷載為設(shè)備、風(fēng)道、電纜橋架、各類管道、吊架自重及工作荷載總和的2倍,懸掛時間為12h。

10）每個區(qū)域的綜合吊架安裝完成后，采用水準儀和經(jīng)緯儀對綜合吊架的吊桿和吊梁進行調(diào)平處理。

圖5 管線綜合支吊架安裝完成

5 結(jié)語

地鐵車站管線綜合支吊架施工結(jié)合BIM模型的精準性、可視化等特點，使管線綜合支吊架施工實現(xiàn)安裝空間的合理分配與資源共享，滿足功能要求，預(yù)留檢修通道，觀感質(zhì)量好，達到節(jié)省空間和材料的目的，減少專業(yè)間的協(xié)調(diào)工作量，并提高施工質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)作為施工提質(zhì)增效的技術(shù)方法，將逐漸應(yīng)用到地鐵車站機電安裝工程中。