范偉 陳文科 王亮 劉杰詩(shī)

摘 要：本文簡(jiǎn)單分析了基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝技術(shù)的特點(diǎn)，闡述了技術(shù)原理，針對(duì)基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝技術(shù)的效益展開(kāi)了深入的研究分析，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望能夠提高基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝技術(shù)應(yīng)用有效性，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；變曲率；弧形管道；預(yù)制；拼裝

基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝屬于一種新的機(jī)電干線戶型管道施工技術(shù)，包含有BIM技術(shù)、物料追蹤技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)電工程化預(yù)制等，與工程項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)結(jié)合在一起，與項(xiàng)目施工管理存在有十分密切的聯(lián)系。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，成型效果好，定位準(zhǔn)確，不僅可以提高施工有效性，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工成本的有效控制，使施工質(zhì)量安全得到有效保證。在實(shí)際應(yīng)用中，能夠克服建筑外觀復(fù)雜、管路受樓體形狀限制等方面因素的影響，很大程度上提高施工效率，避免材料的浪費(fèi)，項(xiàng)目管理人員結(jié)合不同樓層材料用量，提前將材料送至制定樓層，緩解高層建筑在垂直運(yùn)輸壓力方面的問(wèn)題，本文就此進(jìn)行了研究分析。

1. 基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝技術(shù)的特點(diǎn)

第一，定位精確，通過(guò)BIM技術(shù)建模，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變曲率弧形管段安裝位置的準(zhǔn)確定位，同時(shí)做好曲率半徑、標(biāo)高以及管段長(zhǎng)度的有效確定；第二，成型效果好，集中預(yù)制管，在同一管道位置能夠使彎曲弧度的一致性得到有效保證，取得非常好的成型效果；第三，節(jié)約成本，工廠化集中預(yù)制與傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)制作相比，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)切管以及壓槽等工序的有效統(tǒng)一，通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等方式，取得非常好的成型效果，尤其在預(yù)制鍍鋅管道時(shí)，必須要進(jìn)行二次鍍鋅，實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效節(jié)約；第四，施工質(zhì)量較為可靠，獲得良好的觀感，根據(jù)管段的二維碼信息，能夠在現(xiàn)場(chǎng)快速組裝，不僅提高了安裝效率，同時(shí)還很大程度上提高了安裝質(zhì)量，取得非常好的經(jīng)濟(jì)效果。

2. 基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝技術(shù)的原理

借助施工藍(lán)圖展開(kāi)BIM三維建模，在完成三維模型的現(xiàn)場(chǎng)放樣之后，根據(jù)BIM模型創(chuàng)建變曲率弧形管段加工料單，加工廠結(jié)合料單內(nèi)容，展開(kāi)大批量的預(yù)制加工，在模型指導(dǎo)下完成預(yù)制。針對(duì)預(yù)制加工完成的預(yù)制管段展開(kāi)二維碼編碼，準(zhǔn)確定位，在現(xiàn)場(chǎng)快速完成變曲率弧形管道的現(xiàn)場(chǎng)組裝，最終使施工質(zhì)量得到有效保障，獲得良好的感官。

2.1. BIM建模

BIM技術(shù)以高精度三維模型為應(yīng)用基礎(chǔ)，在安裝機(jī)電管線時(shí)，基本上已經(jīng)完成了建筑結(jié)構(gòu)的施工，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)放樣方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)BIM建筑模型的校核和檢驗(yàn)，使BIM模型的精度得到有效保證。另外，BIM模型中，針對(duì)管道的部位展開(kāi)BIM管線綜合布置，最終確定變曲率弧形彎管各個(gè)曲率半徑。結(jié)合變曲率管線曲率半徑擬合圖，將管段長(zhǎng)度和曲率半徑結(jié)合在一起，做好各個(gè)弧形管道加工尺寸的有效布置，完成加工料單的有效編制。

2.2工廠化集中加工預(yù)制

一方面選擇計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制電動(dòng)彎管機(jī)械加工，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)弄中導(dǎo)入變曲率弧形管道信息，通過(guò)這種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)管段彎曲弧度的有效控制。部分管道需要煨彎，提前做好壓槽和坡口等工序，管段兩端預(yù)留20公分直線段，不僅可以保護(hù)管道口，同時(shí)還能使后期安裝過(guò)程中與管道對(duì)口平齊。電動(dòng)彎管機(jī)選擇計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，借助傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)彎管模具完成煨彎。

3. 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

3.1.1 操作簡(jiǎn)單，能夠使效率得到提高，縮短施工工期

彎管的質(zhì)量和效果很大程度上受到彎管機(jī)規(guī)格以及管材質(zhì)量等方面因素影響，在保證彎管機(jī)的規(guī)格以及管材質(zhì)量之后，彎管機(jī)能夠全天高水平作業(yè)。傳統(tǒng)人工制作方法彎管的質(zhì)量受到人工技術(shù)水平以及管材質(zhì)量方面因素影響，人工技術(shù)水平容易受到多個(gè)方面因素的影響降低穩(wěn)定性，因此，在相同規(guī)模管材彎曲方面，機(jī)械彎曲技術(shù)有著更好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3.1.2 節(jié)約人工成本

傳統(tǒng)人工現(xiàn)場(chǎng)彎頂法在實(shí)際施工過(guò)程中更多的是通過(guò)人工方式進(jìn)行，人工的數(shù)量會(huì)隨著彎管量的增多而增多，人工的增多會(huì)很大程度上增加生產(chǎn)成本。工廠化集中機(jī)械彎管，施工更多的依靠彎管機(jī)進(jìn)行，工人僅僅是控制開(kāi)關(guān)，因此，不會(huì)因?yàn)閺澒軘?shù)量增多而增大人工成本，彎管數(shù)量的增多會(huì)提高彎管機(jī)使用率，更大限度的發(fā)揮出彎管機(jī)的使用價(jià)值，降低彎管機(jī)的使用成本，帶來(lái)非?？陀^的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 社會(huì)效益

3.2.1 彎道彎曲弧度均勻性和美觀性有很大的提升

工廠化集中加工通過(guò)電動(dòng)機(jī)械彎管方式，在彎管過(guò)程中，其外力較為均勻，在管道材質(zhì)得到保證的前提下，大批量彎曲的管道其彎曲弧度基本一致。傳統(tǒng)人工頂彎法，受到彎曲工藝、人員素質(zhì)等方面因素的影響，即使同一批管材，在完成之后其美觀性以及弧度都會(huì)有著非常大的差異性，應(yīng)用在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，將很難保證安裝的美觀性，同時(shí)其安全性也很難得到保證。

3.2.2 變曲率弧形管道加工料單按BIM模型創(chuàng)建

加工廠在加工過(guò)程中選擇加工料單展開(kāi)大批量集中預(yù)制，能夠在規(guī)?；笇?dǎo)下完成預(yù)制。在完成預(yù)制加工之后，通過(guò)二維碼編碼方式分類預(yù)制管段，能夠準(zhǔn)確定位，弧形管道在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后可以快速組裝，取得理想的施工效果。

結(jié)束語(yǔ)

基于BIM技術(shù)的變曲率弧形管道預(yù)制與拼裝，有著定位精確、成型效果好、節(jié)約成本、施工質(zhì)量可靠等特點(diǎn)，在完成BIM建模之后，進(jìn)行工廠化集中加工預(yù)制。在實(shí)際應(yīng)用中，其應(yīng)用效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)人工加工方式，操作簡(jiǎn)單，縮短加工工期，節(jié)約人工成本，提高弧形管道的美觀性，不僅可以產(chǎn)生非常好的社會(huì)效益，同時(shí)還能取得非常好的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]李君君，李俊松，王海彥等.基于BIM理念的鐵路隧道三維設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2016，53（1）：6-10，51.

[2]王建秀，殷堯，胡力繩等.BIM及其在地下工程中的應(yīng)用綜述[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2017，54（4）：13-24.

[3]馬智亮，張東東，馬健坤等.基于BIM的IPD協(xié)同工作模型與信息利用框架[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，42（9）：1325-1332.

[4]韓玉磊，高遠(yuǎn)，陳浩等."機(jī)械彎管"在弧形管道安裝中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，5（28）：4936-4937.