利用BIM技術提高弧形管道安裝施工質(zhì)量

郭嘉偉

陜西建工第九建設集團有限公司 陜西榆林 719000

在傳統(tǒng)的施工中，往往使用的是二維管線設計，這種方式有著很大的缺陷，對大型復雜的建筑物而言，在進行管線設置時，使用BIM技術展開三維管線綜合設計則為最好的方案[1]。

1 樣本介紹

某市體育場，建筑面積為52460.87m2，建筑外形為弧狀，屬典型的弧形建筑。因此需要各專業(yè)管道要實現(xiàn)對建筑外形的配合，在管道排布方面也應該設置成弧形，這就使得管道施工存在一定的難度，主要表現(xiàn)為管線類別較多，存在風管、水管、橋架等，且管線材質(zhì)也不盡相同，有鍍鋅鋼管、無縫鋼管等。還有就是在空間上也存在管廊狹小等問題。為了能夠保證工程的弧形管線施工質(zhì)量，施工時抓住施工工藝的關鍵所在，并借助BIM技術，實現(xiàn)了安裝精度的有效提升。

2 具體流程分析

2.1 BIM綜合管線布置

在圖紙深化設計方面，要求BIM設計方展開三維建模深化設計，把弧形管道的位置展開管線整體設置，在三維建模結束后進行多次演示，從而發(fā)現(xiàn)存在的問題，再借助BIM設計展開，由BIM三維建模確定各管道弧形彎管的彎曲半徑。此項工作為弧形管道施工的初始工作，是后面不同工序的基礎，會對其它技術數(shù)據(jù)產(chǎn)生深遠影響，所以非常關鍵。在彎曲半徑確定之后，就再不能進行改變，所以應該保證精確度，并且要和別的管線在空間利用上能夠?qū)崿F(xiàn)科學分配[2]。

2.2 BIM分解圖紙施工

2.2.1 消火栓、噴淋、空調(diào)水管道

消火栓、噴淋系統(tǒng)管道為熱鍍鋅鋼管，主管道為卡箍連接；空調(diào)水系統(tǒng)為無縫鋼管，焊接連接。建筑走道噴淋、消火栓系統(tǒng)的鍍鋅鋼管及空調(diào)走道內(nèi)的無縫鋼管制作質(zhì)量，在施工方層面，通過整理過去施工經(jīng)驗的基礎上，借助管道液壓冷煨法進行作業(yè)，而這種方法在成本控制上也是最可取的[3]。借助BIM技術，在地面上彈出管道構建的關鍵部位，明確不同管道的彎曲半徑，再結合建筑過道里的管道布置情況，確定方案為：消火栓、噴淋系統(tǒng)管道取長度3m為一段較為合適，把一根成品管進行加工改裝，成為2根，從而確保不會出現(xiàn)材料的浪費，由于管線相對長度較短，半徑造成的影響可以忽略不計。而在管道連接方式上，則是借助剛性卡箍進行連接，使管道有相當程度的柔性。為了能夠保障彎曲弧度和BIM深化設計弧度保持一致，借助CAD軟件，繪制出管道平面煨彎點及煨彎度數(shù)，并參照走道內(nèi)BIM深化圖繪制基準線。具體做法為：鍍鋅鋼管取3m為一段，在兩頭750mm處設置煨彎點進行煨彎，自制鍍鋅鋼管不翻轉(zhuǎn)的模具，確保受壓點在同一平面上，做到無論對接管道的哪一頭，均能確保直管段保持1500mm。以樓層地面的基線為準，取3m半徑制作好模具，先試煨，再按管道實際回彈量對模具進行調(diào)整，直至達到目標弧度。加工后的半成品分段做好標識，其余各規(guī)格的管道均可參照以上方法進行煨彎預制。進行管道組對作業(yè)時，各種規(guī)格、數(shù)量的管道經(jīng)液壓彎管器冷煨彎后，每段管道嚴格按照BIM設計圖紙，借助現(xiàn)場確定的基準線實現(xiàn)對管道安裝定位，從而完成各個管段的有效銜接，并且做好標記。針對彎管的弧度，因常規(guī)施工沒有有關的測量工具，故要求技術人員自行設計制作弧度檢測板，待每根管道彎畢后，及時用檢測板和塞尺檢驗，如在偏差范圍外即需調(diào)整，直至彎管達標。

2.2.2 弧形風管制作安裝

具體方法為：借助CAD軟件對整個弧形風管角度進行明確的繪制，借助不同角度調(diào)節(jié)彎頭管道的彎曲度，確保風管2米的直管段。

2.3 無縫鋼管的制作安裝

煨彎方法與鍍鋅鋼管相同，只是在連接方式上，表現(xiàn)為：焊接對口時，為了確保管道弧度順滑及焊縫寬度均勻，需要在地面上，畫好弧線進行管口加工，組對修口合適后，對管口進行坡口及熔渣清理干凈后，進行組對和施焊。

2.4 過程中的精度控制

在此工程中，很多干管都是弧形管道，假若存在某一管道在進行安裝時出現(xiàn)偏差，就會給別的管道安裝帶來制約。這就對施工提出了嚴格要求，必須依據(jù)BIM圖紙進行施工作業(yè)，從而保障安裝精度，且可以有效執(zhí)行。

2.5 安裝后強度試驗

給水管道壓力試驗時，試驗壓力為工作壓力的1.5倍，最低不低于0.6MPa。檢驗方法：管道系統(tǒng)處于試驗壓力范圍之內(nèi)，整個觀測時間為15分鐘，壓力降不大于0.02MPa，隨后將壓力降至工作壓力進行查驗，不滲不漏為合格。自噴系統(tǒng)進行試壓時，工作壓力小于1.0MPa的時候，相應的水壓強度試驗壓力為工作壓力的1.5倍，且不能小于1.4MPa。風管依據(jù)風壓，進行漏光及漏風量測試。其他試驗項依據(jù)設計及規(guī)范要求展開。

3 效益分析

3.1 提高管道弧度的制作精度

借助BIM技術，結合現(xiàn)場實際，對管道排布進行優(yōu)化設計，能夠依據(jù)相應的弧度展開分段預制作業(yè)，科學分配材料，防止材料浪費以及返工帶來的損耗。

3.2 節(jié)約成本

相較于委托工廠進行預制加工，采用現(xiàn)場制作的模式，可以節(jié)約運輸?shù)阮~外的支出以及煨彎不準必須返廠再煨制造成的現(xiàn)場窩工和再次運輸費用。

3.3 確保工期

煨彎弧度不夠時，現(xiàn)場制作能及時發(fā)現(xiàn)進行更正；工廠預制拉到現(xiàn)場安裝時才能發(fā)現(xiàn)存在問題，再返廠整改勢必造成工期延長，對控制施工工期不利。

4 結語

在此工程中，施工時使用了BIM技術，實現(xiàn)了整個弧形走向管線作業(yè)，在偏轉(zhuǎn)角度上，能夠完全符合設計的要求，實現(xiàn)不同的機電管道達到平行，進而促使施工質(zhì)量有效提升；在管道布置上也能夠提前避免碰撞，使管道整體排布更加科學美觀，這對建筑整體質(zhì)量以及施工成本控制是非常有利的。大力提倡和推崇以及普及BIM技術在施工中的應用，是施工企業(yè)都應該考慮的。