機電裝配式安裝結合BIM技術在機房中的施工應用

摘要：機電管線的安裝中，機電管線的綜合性和復雜性不斷增加，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合BIM技術的應用施工技術，在工程項目中經過實踐，對機房的泵組及管線采用裝配式安裝技術，協調各專業單位意見，采用模塊化、流水線制作、工廠化生產，可減少項目施工涉及到的材料種類繁多、材料運輸的運力需求無法得到滿足、前期受制于主體結構的施工進度、無法多處設置庫房、下料區、加工區等生產功能區域對生產工作的安排帶來的不利影響。

關鍵詞：BIM建模; 集成安裝; 一體化泵組; 預制裝配

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，從事施工技術管理工作。

0 引言

傳統機電設備及管線施工主要以現場加工、安裝為主，存在安全、環保、質量、工期、材料等多方面不足；同時機電設備安裝施工現場材料基本靠堆放，材料、半成品、成品堆放在安裝區域，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、綠色環保、節約勞動力等效果，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，在施工現場進行安裝在保證施工質量、進度的同時，避免了大量堆積材料，現場也不會有切割、燒、烤、上漆等環節，施工環境得到大大提高。

1 技術特點

機房中的一體化泵組由裝配式工廠預制加工組裝完成，減少施工場地的占用，提前預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。

優化設計，分段出具BIM圖紙，直觀表達各設備與管線的工藝參數、空間關系，生成的構件下料單、模具規格參數可有效指導施工，形成流程圖、三維生產模擬動畫等輔助材料，提高生產效率。

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

工廠化預制生產使機電設備管線的安裝不受現場條件約束，不同的工程現場施工條件各異，受到工期、場地、作業空間等條件的限制，讓現場制作安裝變為在設備廠家或場外加工廠統一制作、組裝、拼接，極大的提高了設備及管線的安裝精度及質量。

設備本體及控制箱體由預制加工廠一體化制作安裝，采用的水泵、管路、閥門、儀表、控制設備以及其他用戶所采用的附件在預制加工廠內成套加工安裝，最大程度發揮設備集成優勢，運輸便捷，節約安裝空間，提高了設備的安裝精度及質量。

2 工藝原理

深化設計后，建立機房內一體化泵組BIM模型，將機房內給排水管道、暖通管道、強弱電線槽及配電箱分不同系統進行編號出圖，將優化后的圖紙及各項施工參數提供給預制加工廠進行制作安裝加工。在預制加工工廠進行管道加工切割、化學除銹、套管加工、組裝加工、無損探傷作業、防腐保溫等工序后，對一體化泵組進行驗收，運輸至施工現場安裝。

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—預制廠加工制作、運輸—機房內安裝—質量驗收。

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，建立嚴格的施工責任制度、檢查制度；項目部建立健全、充實的施工組織機構，合理調配、安排勞動班組組合；根據一體化泵組各種物資的需要量計劃，滿足連續化施工需求，所用材料、設備進場后嚴格驗收符合相關要求，存放位置合理、適宜，并采取有效措施加以保護，按規定方式進行儲存和存放。

3.2.2 BIM建模

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

3.2.3 模型修正、檢查、出圖

根據施工現場情況，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 預制廠加工制作

根據優化修正后的BIM模型圖紙及一體化泵組各項參數及詳細信息，進場后檢驗其規格、型號、壁厚、數量、產品合格證、性能檢驗報告、產品使用說明書，并委托有資質的單位進行復驗，合格后方可使用，廠內統一存放，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，報有關部門審批通過后實施。運輸前，技術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

建立嚴格的崗位責任制，對一體化泵組與隨貨憑證認真核對，如發現貨證不符，應將實際情況通知供應部門，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、保量地做好一體化泵組驗收工作。

3.2.7 機房內安裝

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

3.2.8 質量驗收

施工完成后，檢測泵組基礎的位置、尺寸、標高，預埋地腳螺栓的型號、規格、尺寸、形狀及位置符合優化后BIM圖紙的要求，同時準確固定在混凝土基礎中；一體化泵組連接件應緊固，標識清晰、接地牢靠，潤滑部位加注的潤滑劑應符合設備使用說明書的規定，泵組的密封填料處應無滲漏；泵組的儀器儀表、安全保護裝置、控制裝置都應準確、可靠、靈敏，電機的絕緣和防護檢查合格，盤車應靈活，無阻滯、卡住現象，無聲音異常；泵組縱向安裝水平偏差不應大于0.1/1000，橫向安裝水平偏差不應大于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符合相關國家標準的規定。

4 質量控制

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、配件器具和設備具備質量合格證明文件、檢驗報告，材料進場后見證取樣，當管線穿過樓板和墻壁，設置塑料或金屬套管；在樓板內安裝的套管，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，應按其產品說明書及焊接工藝文件的規定進行烘焙和存放。焊工必須經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，應進行焊接工藝評定，并應根據評定報告確定焊接工藝。

穿樓板管線與套管之間的縫隙應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，管線接頭不得設置在套管內。起重作業由特種作業人員操作，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

機房內的裝配式安裝施工嚴格按照《中華人民共和國安全生產法》《建設工程安全生產管理條例》、JGJ 59-2011《建筑施工安全檢查標準》等規定執行，保證施工作業安全。

形成有效的安全生產管理體系，對進場人員進行三級教育，進行安全技術交底。對施工人員進行定期安全教育培訓，學習法律法規、安全警示案例及有關安全制度、操作規程，學習自救互救、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，電工具備特種作業操作證，在證書有效期內持證上崗。

做好施工現場危險源的識別，制定相應的應急預案，施工過程中，設置安全警示標志，對作業過程中產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 結論

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

參考文獻

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