城市軌道交通站數字化裝配式裝修技術*

藍建勛，曾金亮

(廣東省建筑裝飾工程有限公司，廣東 廣州 510000)

1 工程概況

廣州市軌道交通21號線工程西起廣州市天河區，止于增城市荔城區增城廣場。線路途經科學城、教育城、中新知識城等廣州重要區域，串聯起廣州東部。初期線路全長約61.5km，共設21個車站，其中地下車站16個，高架車站4個, 地面車站1個，共5個地上車站建筑。亞洲最大地鐵站——天河公園站如圖1所示。珠江三角城際快速軌道交通廣州—佛山段工程總長約32.3km，共21個站。

21號線車站裝修項目依照建筑信息化、產業化、綠色節能、創新發展的建設理念，應用BIM技術，結合互聯網信息平臺管理，實現“設計-生產-裝配-運維-體化”的數字化裝配式施工。

2 數字化裝配式裝修應用流程

數字化裝配式裝修應用總流程如圖2所示。

3 數字化設計

3.1 基于點云數據的模型復核

數據采集前，應根據工程規模和現場實際情況，制定數據采集站點方案，利用BIM測量設備，按方案預設站點，進行數據采集掃描，對數據分析處理后，可為裝配式裝修BIM模型深化提供精確數據，在Revit中導入處理后的點云數據，以復核BIM模型定位數據，通過檢查、調整模型與點云的差異，確保模型與現場一致。

3.2 基于BIM的碰撞檢查

BIM模型包含構件的幾何信息、定位信息和參數信息等，能夠進行三維碰撞檢查，及時發現裝修與其他專業的碰撞。如吊桿與風管發生穿插碰撞(見圖3)，空調、噴淋管與燈盒碰撞，土建墻體與裝飾面重疊等。

圖3 吊桿與風管發生穿插碰撞

3.3 BIM+VR深化設計優化

利用BIM+VR技術，在虛擬環境中建立場景、結構構件及裝飾效果等三維模型，形成仿真場景模擬系統，系統中的模型具有動態性能，可對地鐵建筑裝飾進行全方位3D漫游展示，同時對存在的問題，如比例、色彩、指示牌等進行檢查、修改。

4 數字化生產

4.1 基于BIM的材料清單管理

建立各專業模型，同時在模型屬性中為每個管理對象設置唯一編碼，方便后續的管理與維護；導出包含唯一編碼的材料清單，上傳到平臺上，自動生成二維碼標簽(包含唯一編碼、材料名稱、規格、數量等信息)；將二維碼標簽與RFID 標簽(隨機編碼) 分發給各專業的材料與設備供應商。

4.2 精確計算異形結構非標準板塊

利用Revit軟件形成材料明細表，進行三維排板，對非標準板進行排列、編號，繪制加工圖紙，將BIM模型導入Autodesk Revit生成二維CAD圖紙。

本項目異形板加工安裝難度大，規格不一，數量眾多，施工前通過排板建模，利用BIM技術形成異形板下料單，自動生成各標準板和異形板規格型號加工圖，并按照部位進行編號，解決了上千種規格型號帶來的加工和安裝難題。

4.3 基于BIM的物料運輸管理

通過各構件唯一的二維碼標簽進行物料跟蹤，實現裝配式構件現場準確定位安裝，二維碼與 BIM 模型關聯，可通過網頁端對構件實時監控。

5 數字化裝配式裝修施工

5.1 基于BIM的4D模擬施工

按照施工方案進行模擬，不斷優化施工方案。采用Revit、MSProject、Autodesk Navisworks等軟件創建詳細的構件加工圖，模擬板塊組裝，并將其制作成動畫，進行施工模擬，直觀詳細地表現單元加工和組裝過程(見圖4)。將其用來對施工人員進行技術交底，可達到優化進度、縮短工期的效果。

圖4 吊頂施工方案模擬

5.2 裝配式裝修施工

依托三維設計圖數據模型，在施工現場精準定位，現場工人掃描材料及構件上的二維碼，查看構件安裝部位及安裝技術要求，以快速完成安裝。

5.2.1單元式陶瓷薄板玻璃復合板安裝

單元式陶瓷薄板玻璃復合板板面由5.5mm厚陶瓷薄板+0.76mm PVB中間層+5mm玻璃復合而成，單元式陶瓷薄板玻璃復合板是由板面和支承框架組成的結構基本單位。

1)安裝單元式陶瓷薄板玻璃復合板鋁合金掛件，在掛件上打通孔，將T形鋁合金掛件滑入單元體豎龍骨，對準豎龍骨預留的機絲孔，用外六角螺栓鎖死掛件位置。

2)將帶掛件的單元式陶瓷薄板玻璃復合板掛在單元體支座上，用內六角扳手擰動掛件上的內六角螺栓調節板件在上下方向的移動，用橡皮錘輕輕敲板進行進深方向的調節，輕敲板側面進行側面水平密拼調節。

3)單元式陶瓷薄板玻璃復合板自門邊向另一邊安裝，如圖5所示。

圖5 單元式陶瓷薄板玻璃復合板安裝示意

5.2.2單元式彩釉夾膠玻璃板施工

1)將多塊彩釉夾膠玻璃板+暗藏消防栓門或廣告燈箱在工廠加工組成獨立單元，現場快速掛裝。

2)單元板鋁合金立柱設置螺栓槽，螺栓在槽內可隨意調節高度，實現縱向隨意連接。

3)支座上設置U形吊鉤，與單元板掛鉤組成三維可調結構。夾膠彩釉玻璃板塊通過緊固螺栓與單元體框架連接。

5.2.3軌行區抗風防震吊頂施工

受狹管效應、高速飛馳的列車振動和潛在的地震作用，軌行區吊頂極易掉落或坍塌；實施過程中，采用沖孔吸聲板和鋁條百葉窗形成“四錐體”造型，能有效降低噪聲與“狹管效應”對吊頂的影響(見圖6)。吊頂結合抱箍、減振器、萬向節等組件，實現抗震、三維可調功能，滿足快速安裝要求。

圖6 “四錐體”造型吊頂

5.2.4金屬鋁格柵吊頂施工

金屬格柵吊頂主龍骨(承載龍骨)通過專用掛件與吊桿固定，中心距為900～1 500mm。主龍骨一般為輕鋼龍骨，接長時應采用專用連接件，每段主龍骨的吊掛點不得少于2處。主龍骨安裝后，應掛通線調平、調直。當吊桿長度大于1 500mm時，應使用硬吊桿或設置反向支撐桿。安裝格柵時一般使用專用卡掛件將格柵卡掛到承載龍骨上，并隨安裝將格柵的底標高調平，格柵全部掛裝后，應根據整體吊頂重新調平、調直。

5.2.5集成式商鋪、票亭施工

1)地鐵站裝配式商鋪、票亭構件均在工廠預制生產，按照相應流程，現場搭建。

2)利用駁接頭固定將票亭四周玻璃，為保證票亭的通透性，滿足節能要求，票亭不安裝吊頂。

3)商鋪墻面副龍骨及天花主龍骨使用螺栓將40mm×40mm卷邊槽鋼固定在預留螺栓孔位，面板采用金屬板，在工廠預制形成規格模塊板，現場快速掛裝，迅速完成商鋪搭建。

5.2.6不銹鋼欄桿裝配

裝配式不銹鋼欄桿根據定位預埋，將工廠生產配件按編號組裝，欄桿系統的各節點接口可微調整，避免預埋不準確無法安裝，樓梯欄桿與分隔欄桿通用。不銹鋼欄桿組裝好后，用不銹鋼配件將預制玻璃按編號固定安裝。裝配如圖7所示。

圖7 不銹鋼欄桿裝配示意

車站付費與非付費區域欄桿設置無障礙出入通道，無障礙不銹鋼門使用電子門禁，工廠預制門運至現場用不銹鋼百葉連接螺栓固定。

5.3 BIM5D全面管控

項目實施過程中，將Revit創建的裝配式裝修模型導入廣聯達BIM5D管理平臺，針對裝修施工過程中關鍵節點，即時展現相應的施工情況、場地布置、臨時設施及機械租賃情況，可使全體參建人員快速理解進度計劃的重要節點，加強進度控制。

在BIM數據完整導入的前提下，對比計劃進度與實際進度，直觀得出進度提前或滯后的工作內容，在便于向各方匯報進度的同時，有利于找出進度延后點，從而快速做出針對性的調整措施。

6 數字化運維

以施工BIM模型為幾何載體，將包含裝修材料信息、廠家信息、保養方式等竣工驗收信息錄入精裝修模型，并按施工現場竣工實況進行修正，進而形成竣工BIM模型，作為運維的重要參考依據。

7 互聯網信息平臺應用

7.1 信息化協同

通過BIM的三維展示，提高了裝配式裝修各專業間工程信息協同水平，同時保證了設計質量，使設計意圖更有效傳遞給各實施方，最終實現成本透明可控。施工過程中，針對重難點問題，在監理例會利用BIM可視化及PC端實施模型分析解決問題。

7.2 質量、安全協同管理

BIM模型可同步記錄施工過程中的階段性信息，通過移動終端等工具進行數據采集、更新和查詢，實現對工程檢查、樣板點評、實測實量、問題記錄、整改反饋、檢驗批驗等工作的實時反饋及責任追溯，實現質量、安全管理的動態跟蹤與記錄，從而切實提高工程管理效率和質量。

8 結語

在廣州市軌道交通21號線、廣佛線車站裝修工程施工中，利用BIM、物聯網、移動互聯網、人工智能等信息技術，結合先進的精益建造項目管理方法和裝配式裝修技術，形成集數字化設計、數字化生產、數字化裝配、數字化管理于一體的數字化裝配式裝修施工新方法，實現了數字化建造方式的轉型，提高了裝配式裝修施工的協同性、精準性和高效性，減少了現場建筑垃圾排放，達到了降本增效的效果。