建筑機(jī)電預(yù)制裝配式機(jī)房施工技術(shù)

（煙臺(tái)盛泰園林建筑有限公司，山東 煙臺(tái) 264003）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展的背景下，施工效率成為重點(diǎn)追求目標(biāo)，機(jī)電安裝工程領(lǐng)域需在既有施工技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)突破。通過預(yù)制裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用，可有效縮短作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)效率，減少成本投入。

1 工程概況

某大型商業(yè)綜合體項(xiàng)目配有制冷機(jī)房，主要包含4 臺(tái)制冷機(jī)組、8 臺(tái)離心式水泵和2 臺(tái)分集水器，均布設(shè)于地下1 層，連接管道總長(zhǎng)約1600m。基于現(xiàn)場(chǎng)情況展開深化設(shè)計(jì)，共拆分為4 個(gè)泵組單元，均采取預(yù)制裝配式機(jī)房施工技術(shù)，以構(gòu)成完整的大型制冷機(jī)房系統(tǒng)。

2 預(yù)制化機(jī)房的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

設(shè)計(jì)是建筑企業(yè)綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)形式，在現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法中，BIM技術(shù)取得廣泛的應(yīng)用，其在建筑施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)。依托于BIM 技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可更為全面地掌握機(jī)房的布置狀況，提高深化設(shè)計(jì)的水平，達(dá)到高效、人性化、節(jié)能環(huán)保等多重效果。

2.1 機(jī)組內(nèi)泵組單元系統(tǒng)的模塊化

各類設(shè)備的布設(shè)形式應(yīng)具有合理性，在保證設(shè)備可穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，適當(dāng)減小空間占用量，實(shí)現(xiàn)模塊化的加工與安裝[1]。機(jī)房?jī)?nèi)部整體模型集多部分于一體，需要按特定的模數(shù)拆解成多個(gè)泵組單元，保證其具有均衡性且整體比例對(duì)稱，以便快速完成制安作業(yè)。裝配式機(jī)房管段預(yù)制加工及拼裝的工藝要點(diǎn)較多，對(duì)BIM 模型的精度提出較高要求，若采取常規(guī)的建模方法難以滿足精度要求，其原因在于該類方法的族庫(kù)模型均為通用尺寸，與建模所需存在偏差，因此實(shí)際工作中應(yīng)充分考慮工程需求，全方位采集高精度的數(shù)據(jù)，給建模提供支持。

2.2 緊湊布置管道

視實(shí)際情況合理利用綜合支吊架技術(shù)，優(yōu)化機(jī)房管道布設(shè)形式，打破大面積鋪設(shè)思維的束縛，提高管道的集成化水平。管道排布過程中需最大限度減小空調(diào)水路阻力，對(duì)于阻力偏大的區(qū)域可適時(shí)調(diào)整管線的標(biāo)高，從而減少?gòu)濐^的用量，例如可使用45°彎頭，從而削弱其局部阻力。根據(jù)進(jìn)出口端部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采取相適應(yīng)的豎向管道底撐形式，可利用法蘭代替常規(guī)鋼板。全面復(fù)核管底撐與排水溝的位置關(guān)系，若發(fā)生彼此相碰撞的情況需合理調(diào)整。

2.3 支吊架系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

支吊架系統(tǒng)的施工狀況將直接影響機(jī)房?jī)?nèi)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用水平，因此支吊架系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)成為設(shè)計(jì)階段的重點(diǎn)考慮對(duì)象，要求該結(jié)構(gòu)維持穩(wěn)定性，有效承擔(dān)設(shè)備、管道等相關(guān)裝置的重量。引入Midas 軟件，借助該平臺(tái)驗(yàn)證支吊架的使用情況，由此采取優(yōu)化措施，確保各泵組單元的支吊架均具有穩(wěn)定性。支架以共用支架較為合適，配套大尺寸的型鋼以便承受源自于主管道的荷載。條件允許時(shí)需使用吊架，從而開闊人員活動(dòng)區(qū)的視野。機(jī)房?jī)?nèi)部的支架統(tǒng)一選擇輕型裝配式支架形式，從結(jié)構(gòu)布置情況來看主鋼管管道并排后寬度較大，為增強(qiáng)施工的靈活性可選擇分段的裝配式支架，成型后再對(duì)其鍍鋅處理，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后利用螺栓穩(wěn)定連接。

2.4 兼顧吊裝及運(yùn)輸條件

設(shè)計(jì)初期需充分考慮到預(yù)制廠以及施工現(xiàn)場(chǎng)所具有的吊裝作業(yè)條件，以此為依據(jù)確定各泵組單元的尺寸，保證兩者具有協(xié)調(diào)性。泵組單元各構(gòu)件的尺寸普遍偏大，需重點(diǎn)分析運(yùn)輸期間的道路限高限寬問題，保證運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

建筑結(jié)構(gòu)施工偏差問題較為普遍，例如梁結(jié)構(gòu)尺寸、立柱尺寸、墻體位置等。若結(jié)構(gòu)存在偏差極容易對(duì)機(jī)電管線的安裝造成不便，甚至發(fā)生與結(jié)構(gòu)碰撞的情況。

工程施工中需明確建筑結(jié)構(gòu)圖的具體內(nèi)容，依據(jù)其中的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量復(fù)核，根據(jù)所得結(jié)果合理優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)圖，再進(jìn)一步組織機(jī)房建筑結(jié)構(gòu)建模工作。裝配化建模的關(guān)鍵在于得到BIM 模型的支持，在建模時(shí)需充分考慮裝配施工需求，合理調(diào)整配件尺寸、設(shè)備大小等方面的參數(shù)，合理分割加工段以提高施工的秩序性。

預(yù)制件的預(yù)拼裝時(shí)需及時(shí)測(cè)繪已完成加工的預(yù)制件，生成相對(duì)應(yīng)的模型，以此為依據(jù)開始預(yù)組裝，期間及時(shí)檢測(cè)偏差，將實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)要求對(duì)比分析，若超出允許值則必須合理調(diào)整加工預(yù)制件，保證其最終安裝到位。

3 預(yù)制加工技術(shù)要點(diǎn)

裝配式建筑發(fā)展進(jìn)程中，建筑機(jī)電系統(tǒng)的預(yù)制加工始終是重點(diǎn)工作內(nèi)容，為順應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)，業(yè)內(nèi)相繼引入數(shù)字化加工生產(chǎn)線，從而提高智能化水平，減少資源投入，并緩解生產(chǎn)期間的環(huán)境污染問題[2]。此時(shí)，預(yù)制加工廠的選擇應(yīng)當(dāng)成為重點(diǎn)考慮內(nèi)容，需兼顧多方面因素，具體作如下分析：

（1）加工中心臨近現(xiàn)場(chǎng)，以縮短運(yùn)輸距離，具備良好的道路運(yùn)輸條件，以便提高運(yùn)輸效率。

（2）加工中心應(yīng)具有較強(qiáng)的綜合制造能力，滿足大型泵組單元的預(yù)制要求，配套完善的作業(yè)工具，包含析架起重機(jī)、管道切割機(jī)等。從機(jī)房系統(tǒng)內(nèi)部組成來看，水泵、管道等相關(guān)裝置的體積較大，而倒鏈的工作能力有限，搬運(yùn)速度較慢。對(duì)此，可配套高性能的吊裝設(shè)備，從而快速完成各類大型構(gòu)件的吊裝作業(yè)。

（3）加工中心作業(yè)內(nèi)容中，管道、支吊架等相關(guān)裝置的焊接為重點(diǎn)內(nèi)容，而焊接期間易釋放有毒有害氣體，為確保作業(yè)人員的人身安全，必須配套通風(fēng)設(shè)備，以提高內(nèi)部空氣流通能力[3]；焊接期間的光污染問題也較為嚴(yán)重，此時(shí)可采取隔離措施，最大限度減少對(duì)其它作業(yè)區(qū)的不良影響。

4 預(yù)制化泵組的運(yùn)輸

4.1 加工廠內(nèi)吊裝

析架起重機(jī)主要負(fù)責(zé)吊裝作業(yè)，鑒于部件尺寸較大的特點(diǎn)，需要確保吊裝設(shè)備的穩(wěn)定性。吊裝作業(yè)應(yīng)注重如下幾點(diǎn)：

（1）起吊前做好準(zhǔn)備工作，對(duì)活動(dòng)部件采取二次加固措施，確保其能夠維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

（2）彈簧減震器以及阻尼減震器等相關(guān)裝置均是吊裝系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成，吊裝前需對(duì)其采取加固措施，保證其在吊裝期間不出現(xiàn)變形等異常狀況。

（3）隨著吊裝高度的逐步提升，當(dāng)其離地距離達(dá)到200mm 時(shí)暫停，全面檢查吊耳、支架系統(tǒng)等相關(guān)裝置的穩(wěn)定性，若無誤方可繼續(xù)吊裝，具體如圖1所示。

4.2 運(yùn)輸期間的注意事項(xiàng)

（1）運(yùn)輸公司積極與沿線道路的交通執(zhí)法部門取得聯(lián)系，做好信息備案工作，要求運(yùn)輸物品、時(shí)間、路線等方面的信息均具有準(zhǔn)確性。

（2）組建完整的運(yùn)輸車隊(duì)，車隊(duì)前后至少應(yīng)配置1 輛引導(dǎo)車，每位運(yùn)輸人員配備通訊工具，以便及時(shí)溝通。通過引導(dǎo)車調(diào)控運(yùn)輸速度，對(duì)于穿越路口等特殊區(qū)域，需提前下車疏導(dǎo)，保證行人等能夠與運(yùn)輸車隊(duì)保持安全的距離。此外，用引導(dǎo)車觀察運(yùn)輸車輛的狀況，掌握實(shí)際運(yùn)輸情況，若遇到路面平整度欠佳的情況需加大觀察頻率，以避免零部件散落等問題。

（3）泵組單元的尺寸較大，裝車后需在結(jié)構(gòu)四周粘貼反光貼，目的在于提高運(yùn)輸時(shí)的辨識(shí)度，向道路其他車輛傳達(dá)信息，避免車輛碰撞的情況。并且，粘貼好反光貼后還便于引導(dǎo)車觀察限高、限寬情況，確保運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

（4）做好現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，提前規(guī)劃線路，詳細(xì)標(biāo)記沿線各橋梁、限高桿等，營(yíng)造良好的車隊(duì)運(yùn)輸條件[4]。此外，為順利將泵組單元相關(guān)結(jié)構(gòu)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)，需提前規(guī)劃備用線路。泵組單元運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)，如圖2所示。

圖2 泵組運(yùn)輸

4.3 現(xiàn)場(chǎng)吊裝

（1）以吊裝的半徑、重量及高度等相關(guān)參數(shù)為依據(jù)，配套相適應(yīng)的吊裝設(shè)備。

（2）吊裝前全面檢查沿線的路況，不可出現(xiàn)路面塌陷等異常狀況。

（3）加強(qiáng)對(duì)起重機(jī)站位點(diǎn)承載力的檢驗(yàn)，若此方面未滿足要求，需要委托專業(yè)公司采取加固措施。合理調(diào)整起重機(jī)的支點(diǎn)，所處位置以結(jié)構(gòu)柱正上方較為合適，并在支點(diǎn)底部鋪設(shè)鋼板，以達(dá)到分散荷載的效果，避免局部受力過大的情況[5]。

（4）根據(jù)起重機(jī)的工作特性采取防傾覆措施，確定吊臂的有效作業(yè)半徑，在該范圍內(nèi)組織試吊，期間觀察吊裝系統(tǒng)的使用狀況，維持穩(wěn)定后方可正式吊裝。

（5）以機(jī)房?jī)?nèi)泵組單元的編號(hào)為基準(zhǔn)，有序完成各部分的吊裝作業(yè)。

4.4 機(jī)房整體組裝

裝配式機(jī)房施工全流程中，拼裝為重要的收尾環(huán)節(jié)，拼裝作業(yè)情況是呈現(xiàn)整體施工效果的重要“窗口”，因此必須做好現(xiàn)場(chǎng)的拼裝作業(yè)。

（1）創(chuàng)建BIM 模型，根據(jù)圖形確定具體的安裝控制點(diǎn)，提前在地面、墻面等關(guān)鍵部位設(shè)置參照點(diǎn)，以便相應(yīng)泵組單元可快速安裝到位。

（2）參照泵組單元的編號(hào)將其依次運(yùn)輸?shù)轿唬M可能做到一次精準(zhǔn)就位。安裝期間可利用全站儀等相關(guān)裝置檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)位置偏差并調(diào)整，保證泵組單元最終的安裝位置完全與設(shè)計(jì)要求相符。

（3）采用流水化拼裝作業(yè)的模式，運(yùn)輸班組根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整泵組單元，再由拼裝小組做進(jìn)一步的調(diào)整，若無誤則拼裝成型。

4.5 裝配式施工現(xiàn)場(chǎng)的主要問題及應(yīng)對(duì)策略

從工程實(shí)踐來看，裝配式機(jī)電安裝過程中仍存在一些問題，需明確問題的根本所在，采取相適應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

（1）機(jī)房是集多部分子系統(tǒng)而組成的完整體系，其包含暖通、消防、照明等多個(gè)部分，各子系統(tǒng)均存在特定的供應(yīng)商，在產(chǎn)品類型及品質(zhì)方面難免有所差異。此時(shí)，以何種方式集成各類產(chǎn)品成為亟需解決的問題。實(shí)際工作中，應(yīng)以施工需求為導(dǎo)向合理選擇材料和設(shè)備，合理調(diào)整管線的排布方式，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）部分預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場(chǎng)預(yù)留空間存在差異，此現(xiàn)象的主要成因在于前后工作的銜接不密切、作業(yè)人員缺乏信息溝通。對(duì)此，需提高各專業(yè)間的溝通效率，員工之間形成緊密配合的關(guān)系，施工方與設(shè)計(jì)方應(yīng)構(gòu)建完善的聯(lián)絡(luò)通道，明確設(shè)計(jì)意圖以及建設(shè)需求，盡可能減少圖紙的修改頻次，避免不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象。

（3）機(jī)房裝配化施工期間易產(chǎn)生誤差，此部分難以從根本上消除，且在特長(zhǎng)和特大口徑管道安裝中體現(xiàn)得更為明顯。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)可從如下幾項(xiàng)工作切入解決該問題：①提高BIM 模型的精度，全面復(fù)核BIM 的各類預(yù)制件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并修正；②經(jīng)嚴(yán)格的計(jì)算后確定材料的規(guī)格和場(chǎng)地尺寸，做好管線的測(cè)繪工作；③配置高效率的工具，以便快速完成管線安裝作業(yè)。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑機(jī)電安裝工程是建筑施工全流程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其工作量較大，對(duì)施工技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)效果等方面都提出較高的要求。通過預(yù)制裝配技術(shù)的應(yīng)用有助于順利完成泵組單元的制造與安裝作業(yè)。文章則圍繞預(yù)制裝配式機(jī)房施工技術(shù)展開探討，希望所提內(nèi)容可為類似工程提供參考。