機電裝配式安裝結(jié)合BIM技術(shù)在機房中的施工應(yīng)用

摘要：機電管線的安裝中，機電管線的綜合性和復(fù)雜性不斷增加，使機房泵組的安裝成為機電安裝中極其重要的一個組成部分。闡述了機電裝配式安裝結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用施工技術(shù)，在工程項目中經(jīng)過實踐，對機房的泵組及管線采用裝配式安裝技術(shù)，協(xié)調(diào)各專業(yè)單位意見，采用模塊化、流水線制作、工廠化生產(chǎn)，可減少項目施工涉及到的材料種類繁多、材料運輸?shù)倪\力需求無法得到滿足、前期受制于主體結(jié)構(gòu)的施工進度、無法多處設(shè)置庫房、下料區(qū)、加工區(qū)等生產(chǎn)功能區(qū)域?qū)ιa(chǎn)工作的安排帶來的不利影響。

關(guān)鍵詞：BIM建模; 集成安裝; 一體化泵組; 預(yù)制裝配

中國分類號：TU806A

［定稿日期］2022-05-09

［作者簡介］劉啟超（1992—），男，本科，工程師，從事施工技術(shù)管理工作。

0 引言

傳統(tǒng)機電設(shè)備及管線施工主要以現(xiàn)場加工、安裝為主，存在安全、環(huán)保、質(zhì)量、工期、材料等多方面不足；同時機電設(shè)備安裝施工現(xiàn)場材料基本靠堆放，材料、半成品、成品堆放在安裝區(qū)域，在安全疏散、文明施工方面都存在較大隱患。機電裝配式施工是一個拼裝的過程，可快速對部品部件進行組合，達到建筑速度快、受氣候條件制約小、綠色環(huán)保、節(jié)約勞動力等效果，通過1∶1的模型拆解，將所有機電管線進行拆分，再通過加工廠或供貨商加工好半成品，在施工現(xiàn)場進行安裝在保證施工質(zhì)量、進度的同時，避免了大量堆積材料，現(xiàn)場也不會有切割、燒、烤、上漆等環(huán)節(jié)，施工環(huán)境得到大大提高。

1 技術(shù)特點

機房中的一體化泵組由裝配式工廠預(yù)制加工組裝完成，減少施工場地的占用，提前預(yù)制好的材料在施工前即可進場安裝，有利于加快施工進度，縮短施工工期。

優(yōu)化設(shè)計，分段出具BIM圖紙，直觀表達各設(shè)備與管線的工藝參數(shù)、空間關(guān)系，生成的構(gòu)件下料單、模具規(guī)格參數(shù)可有效指導(dǎo)施工，形成流程圖、三維生產(chǎn)模擬動畫等輔助材料，提高生產(chǎn)效率。

集中作業(yè)管理，廠內(nèi)具備機具、人員、材料等管理優(yōu)勢，對材料加工、組對、焊接、檢驗等過程管理更加系統(tǒng)化，減少臨時材料、零星材料的使用量以及安裝所需的人工，工廠預(yù)制化在提高工效的同時，亦降低加工成本。

工廠化預(yù)制生產(chǎn)使機電設(shè)備管線的安裝不受現(xiàn)場條件約束，不同的工程現(xiàn)場施工條件各異，受到工期、場地、作業(yè)空間等條件的限制，讓現(xiàn)場制作安裝變?yōu)樵谠O(shè)備廠家或場外加工廠統(tǒng)一制作、組裝、拼接，極大的提高了設(shè)備及管線的安裝精度及質(zhì)量。

設(shè)備本體及控制箱體由預(yù)制加工廠一體化制作安裝，采用的水泵、管路、閥門、儀表、控制設(shè)備以及其他用戶所采用的附件在預(yù)制加工廠內(nèi)成套加工安裝，最大程度發(fā)揮設(shè)備集成優(yōu)勢，運輸便捷，節(jié)約安裝空間，提高了設(shè)備的安裝精度及質(zhì)量。

2 工藝原理

深化設(shè)計后，建立機房內(nèi)一體化泵組BIM模型，將機房內(nèi)給排水管道、暖通管道、強弱電線槽及配電箱分不同系統(tǒng)進行編號出圖，將優(yōu)化后的圖紙及各項施工參數(shù)提供給預(yù)制加工廠進行制作安裝加工。在預(yù)制加工工廠進行管道加工切割、化學(xué)除銹、套管加工、組裝加工、無損探傷作業(yè)、防腐保溫等工序后，對一體化泵組進行驗收，運輸至施工現(xiàn)場安裝。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工準備—BIM建模—模型修正、檢查、出圖—預(yù)制廠加工制作、運輸—機房內(nèi)安裝—質(zhì)量驗收。

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

編制機電裝配式安裝專項施工方案，建立嚴格的施工責(zé)任制度、檢查制度；項目部建立健全、充實的施工組織機構(gòu)，合理調(diào)配、安排勞動班組組合；根據(jù)一體化泵組各種物資的需要量計劃，滿足連續(xù)化施工需求，所用材料、設(shè)備進場后嚴格驗收符合相關(guān)要求，存放位置合理、適宜，并采取有效措施加以保護，按規(guī)定方式進行儲存和存放。

3.2.2 BIM建模

結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，對設(shè)計圖紙進行深化設(shè)計后，分別分析校對一體化泵組中的泵組布置是否合理、不同專業(yè)管道是否存在安裝偏差及碰撞，對現(xiàn)場施工圖紙進行優(yōu)化，建立一體化泵組BIM模型。

3.2.3 模型修正、檢查、出圖

根據(jù)施工現(xiàn)場情況，對建好的BIM模型進行檢查、修正，并出具BIM圖紙。修正后的Revit3D模型如圖1所示。

3.2.4 預(yù)制廠加工制作

根據(jù)優(yōu)化修正后的BIM模型圖紙及一體化泵組各項參數(shù)及詳細信息，進場后檢驗其規(guī)格、型號、壁厚、數(shù)量、產(chǎn)品合格證、性能檢驗報告、產(chǎn)品使用說明書，并委托有資質(zhì)的單位進行復(fù)驗，合格后方可使用，廠內(nèi)統(tǒng)一存放，避免日曬雨淋。

3.2.5 一體化泵組的運輸

加工完成后，制定交通運輸方案，報有關(guān)部門審批通過后實施。運輸前，技術(shù)人員核對待安裝成品一體化泵組的合格證、外觀、組件、編號等核對無誤后方可裝運上車，準確核對車輛運輸時一體化泵組的存放位置，車輛啟動前，全面檢查一體化泵組的支座及支承連接堅固的情況，確認無誤后方可運行。

3.2.6 進場驗收

建立嚴格的崗位責(zé)任制，對一體化泵組與隨貨憑證認真核對，如發(fā)現(xiàn)貨證不符，應(yīng)將實際情況通知供應(yīng)部門，作出處理；為提高檢驗工作效率，掌握材料的到貨時間、數(shù)量和前后材料到達的間隔期，以便充分做好各項準備工作，迅速、及時、保質(zhì)、保量地做好一體化泵組驗收工作。

3.2.7 機房內(nèi)安裝

按分段BIM圖紙施工，基礎(chǔ)表面平整，標高、位置、尺寸、預(yù)留孔洞符合規(guī)范、設(shè)計要求，混凝土強度達到管線、設(shè)備安裝要求；泵組基礎(chǔ)的安裝平面相比泵組隔振基座四周寬出10～15 cm；泵組基礎(chǔ)標高應(yīng)高出泵房地面完成面5～10 cm，排水設(shè)施良好，保證試驗、維修泄水和及時排出事故漏水；泵組基礎(chǔ)表面和地腳螺栓預(yù)留孔中的油污、碎石、泥土、積水應(yīng)清除干凈，預(yù)埋地腳螺栓的螺紋和螺母應(yīng)保證完好，放置墊塊部位的表面應(yīng)平整。

3.2.8 質(zhì)量驗收

施工完成后，檢測泵組基礎(chǔ)的位置、尺寸、標高，預(yù)埋地腳螺栓的型號、規(guī)格、尺寸、形狀及位置符合優(yōu)化后BIM圖紙的要求，同時準確固定在混凝土基礎(chǔ)中；一體化泵組連接件應(yīng)緊固，標識清晰、接地牢靠，潤滑部位加注的潤滑劑應(yīng)符合設(shè)備使用說明書的規(guī)定，泵組的密封填料處應(yīng)無滲漏；泵組的儀器儀表、安全保護裝置、控制裝置都應(yīng)準確、可靠、靈敏，電機的絕緣和防護檢查合格，盤車應(yīng)靈活，無阻滯、卡住現(xiàn)象，無聲音異常；泵組縱向安裝水平偏差不應(yīng)大于0.1/1000，橫向安裝水平偏差不應(yīng)大于0.2/1000（一般在底座的水平加工面上進行測量）；所有與一體化泵組連接的管道，管件的安裝以及管道的清洗應(yīng)符合相關(guān)國家標準的規(guī)定。

4 質(zhì)量控制

管線安裝閥門前進行嚴密性、強度試驗，裝配式安裝的主要半成品、成品、材料、配件器具和設(shè)備具備質(zhì)量合格證明文件、檢驗報告，材料進場后見證取樣，當管線穿過樓板和墻壁，設(shè)置塑料或金屬套管；在樓板內(nèi)安裝的套管，頂部高出安裝面2 cm，底部與樓板底面齊平，墻體內(nèi)安裝的套管，兩端與墻體裝飾面齊平。

焊條、焊劑、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前，應(yīng)按其產(chǎn)品說明書及焊接工藝文件的規(guī)定進行烘焙和存放。焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書，持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內(nèi)施焊。施工單位對首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應(yīng)進行焊接工藝評定，并應(yīng)根據(jù)評定報告確定焊接工藝。

穿樓板管線與套管之間的縫隙應(yīng)用防水油膏及防火堵料填充密實，端面光滑，穿墻體的管線與套管之間的縫隙，用密實防火堵料填充，保持端面光滑，管線接頭不得設(shè)置在套管內(nèi)。起重作業(yè)由特種作業(yè)人員操作，在起吊前進行試吊，進行無荷載、額定荷載、動荷載、吊鉤試驗后方可正式起吊。

5 安全措施

機房內(nèi)的裝配式安裝施工嚴格按照《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》、JGJ 59-2011《建筑施工安全檢查標準》等規(guī)定執(zhí)行，保證施工作業(yè)安全。

形成有效的安全生產(chǎn)管理體系，對進場人員進行三級教育，進行安全技術(shù)交底。對施工人員進行定期安全教育培訓(xùn)，學(xué)習(xí)法律法規(guī)、安全警示案例及有關(guān)安全制度、操作規(guī)程，學(xué)習(xí)自救互救、安全防護用品的正確使用等安全知識。為保證施工用電安全，電工具備特種作業(yè)操作證，在證書有效期內(nèi)持證上崗。

做好施工現(xiàn)場危險源的識別，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，施工過程中，設(shè)置安全警示標志，對作業(yè)過程中產(chǎn)生的大氣污染進行防治，防止人員吸入有毒有害氣體，同時做好施工過程中的成品保護工作。

6 結(jié)論

利用BIM＋機電裝配式安裝在機房中的施工技術(shù)，在預(yù)制加工廠內(nèi)加工制作完成一體化泵組，有效減少安裝作業(yè)時的高空作業(yè)次數(shù)，大量降低施工作業(yè)中的危險因素，減少作業(yè)危險性，使施工作業(yè)人員的安全得到可靠保障，同時避免了后續(xù)在狹小有限空間內(nèi)作業(yè)造成的污染，減少作業(yè)工期，可在預(yù)制加工廠內(nèi)進行防腐、保溫的施工，一體化泵組的防腐、保溫的施工質(zhì)量得到有效控制，一體化泵組的各類尺寸、形位精度、外觀美觀度、清潔度均高于現(xiàn)場施工，提高施工現(xiàn)場的安全文明施工水平，具備良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

［1］ 水泵安裝： 6K702 ［S］.中國計劃出版社，2016.

［2］ 城鎮(zhèn)給排水紫外線消毒設(shè)備： GB/T 19837-2019［S］.北京： 中國標準出版社，2019.

［3］ 建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范： GB 50242-2002［S］.北京： 中國標準出版社，2004.

［4］ 管道支吊架 第1部分：技術(shù)規(guī)范： GB/T 17116.1-2018［S］.中國標準出版社，2018.