劉公智

（四川川化永鑫建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川 成都 610301）

模塊化施工是目前控制施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用等方面比較有效的方式之一，它將施工項(xiàng)目的兩大專業(yè)——土建和安裝，由傳統(tǒng)的依次施工工藝流程（即土建施工完畢后再進(jìn)行工藝安裝）改為平行施工或安裝提前施工的工藝。模塊化施工工藝中，土建為現(xiàn)場施工，安裝則采用模塊化深度工廠化預(yù)制后再在現(xiàn)場組裝，這樣不僅把后序工作前移了，而且工廠化模塊預(yù)制在安全、質(zhì)量、工期等方面更易保證。采用模塊化施工，可避免傳統(tǒng)施工工藝工期長、工作效率低、安全與質(zhì)量方面易存在隱患、資源消耗大等弊病。簡言之，模塊化施工改變了傳統(tǒng)作業(yè)順序，提高了工作效率和資源利用率等，從而可提高項(xiàng)目的綜合效益，這也是工程項(xiàng)目管理追求的目標(biāo)。

1 某蒸發(fā)結(jié)晶裝置工程概況

某天然氣凈化廠需配套建設(shè)1套蒸發(fā)結(jié)晶裝置（屬化工裝置），裝置位于其廠區(qū)的東南角（見圖1）。本項(xiàng)目施工現(xiàn)場場地狹小，周邊均有已建成的建（構(gòu)）筑物及管廊等，大規(guī)模施工受限；由于蒸發(fā)結(jié)晶裝置必須在半年內(nèi)交付使用，即其土建施工、安裝施工及調(diào)試工作均須在此期間內(nèi)完成，工期緊、任務(wù)重；蒸發(fā)結(jié)晶裝置高達(dá)30m左右，高空作業(yè)多，安全監(jiān)護(hù)要求高。

圖1 蒸發(fā)結(jié)晶裝置平面布置圖

2 施工工藝的選擇

（1）本項(xiàng)目由四川川化永鑫建設(shè)工程有限責(zé)任公司承攬施工，據(jù)蒸發(fā)結(jié)晶裝置的特點(diǎn)，須滿足施工場地、最大限度地減少高空作業(yè)以降低安全風(fēng)險(xiǎn)、保證安裝質(zhì)量、縮短工期以使投資及早得到回報(bào)等要求，若采用傳統(tǒng)的施工工藝（土建完成后再進(jìn)行工藝安裝）模式達(dá)不到項(xiàng)目的要求。經(jīng)綜合考慮，我們決定將后序的工作——工藝安裝施工前移，與土建施工平行進(jìn)行，由此可縮短關(guān)鍵路徑，擴(kuò)展場外工作面，均衡工程全過程進(jìn)度安排，減少工程收尾壓力，提高工作效率和資源利用率；同時(shí)，避免施工過于集中的高峰期，減少安全、質(zhì)量隱患。

（2）對于后序的工藝安裝工作，采用近年來比較先進(jìn)的模塊化施工工藝，即把裝置劃分成若干模塊，每個(gè)模塊按模塊化裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、安裝，最后在現(xiàn)場組裝為一個(gè)整體，完成整個(gè)系統(tǒng)所要求的功能，形成整套裝置。

3 模塊化施工的總體設(shè)計(jì)思路

（1）據(jù)選擇的施工工藝，在設(shè)計(jì)上考慮為，土建部分負(fù)責(zé)地平面及以下的基礎(chǔ)施工，地平面以上采用鋼結(jié)構(gòu)框架廠房，設(shè)備、管道及電儀等布置于其中。

（2）單元模塊的設(shè)計(jì)必須根據(jù)蒸發(fā)結(jié)晶裝置的特點(diǎn)、模塊安裝的方法及要求，以及構(gòu)件在預(yù)制、運(yùn)輸、吊裝等環(huán)節(jié)所存在的特殊狀態(tài)與特殊受力情況等，并綜合考慮模塊尺寸、重量等，以實(shí)現(xiàn)模塊的預(yù)制施工、運(yùn)輸作業(yè)及現(xiàn)場組裝。

4 模塊化施工工程實(shí)例

4.1 模塊劃分

蒸發(fā)結(jié)晶裝置的三維效果圖見圖2，據(jù)設(shè)計(jì)思路，綜合考慮制造、運(yùn)輸及現(xiàn)場組裝等因素，將蒸發(fā)結(jié)晶裝置按約17.0m（長）×3.5m（寬）×3.5m（高）劃分成如表1所示的20個(gè)模塊，每個(gè)模塊內(nèi)在制造廠內(nèi)完成設(shè)備、管道及電儀等的安裝。

圖2 蒸發(fā)結(jié)晶裝置三維效果圖

表1 蒸發(fā)結(jié)晶裝置模塊劃分及安裝順序表

4.2 模塊預(yù)制要求

（1）蒸發(fā)室模塊與循環(huán)管模塊結(jié)構(gòu)相連（蒸發(fā)室已裝入模塊內(nèi)，見圖3），要求其結(jié)構(gòu)連接螺栓能全部裝入。

圖3 蒸發(fā)室模塊與循環(huán)管模塊結(jié)構(gòu)相連示意圖

（2）4組蒸發(fā)室完全拼接（蒸發(fā)室頂、中、底3點(diǎn)定好位，見圖4），要求所有鋼結(jié)構(gòu)能完全連接，蒸發(fā)室所有支耳螺栓全部連接好，蒸發(fā)室頂部、底部管口定位誤差＜5mm。

圖4 4組蒸發(fā)室完全拼接示意圖

（3）循環(huán)管就位組對焊接（循環(huán)管頂、中、底3點(diǎn)定好位，見圖5），要求循環(huán)管頂、中、底定位誤差＜5mm，循環(huán)管支耳先不焊接，循環(huán)管上端與蒸發(fā)室組對好并完全焊好。

圖5 循環(huán)管就位組對焊接示意圖

（4）加熱室模塊就位（加管室頂、中、底3點(diǎn)定好位，見圖6），要求加熱室模塊與下面的模塊結(jié)構(gòu)能完全連接，加熱室中部支耳螺栓連接好，上、下定位點(diǎn)固定好，頂部與底部檢測管口中心定位誤差＜5mm。

圖6 加熱室模塊就位示意圖

（5）二次蒸汽管預(yù)裝（蒸發(fā)室頂?shù)郊訜崾抑胁浚妶D7），二次蒸汽管需要做臨時(shí)定位支架；蒸發(fā)室頂部法蘭開始預(yù)制焊接，2個(gè)彎頭處全部焊好，中間斷開法蘭處一端留活口。

圖7 二次蒸汽管預(yù)裝示意圖

（6）斜管預(yù)裝（蒸發(fā)室底部到循環(huán)管，見圖8），要求3條斜管預(yù)裝，手閥一側(cè)法蘭處預(yù)留一處活口。

圖8 斜管預(yù)裝示意圖

4.3 其他要求

模塊制造時(shí)，必須采取加固措施，以避免制造、運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝時(shí)模塊變形，從而影響安裝精度或出現(xiàn)現(xiàn)場無法安裝的局面；模塊按設(shè)計(jì)制造完成后，必須在制造廠進(jìn)行預(yù)組裝，對模塊進(jìn)行消缺及完善，并經(jīng)設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、安裝等單位聯(lián)合驗(yàn)收合格后，方可出廠，以免影響施工現(xiàn)場的安裝進(jìn)度和質(zhì)量。

5 現(xiàn)場安裝

（1）據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，從質(zhì)量、安全、工期及費(fèi)用等方面考慮，現(xiàn)場安裝采取從中間向四周及由低處向高處的方式來組合模塊。

（2）蒸發(fā)結(jié)晶裝置的安裝順序按4個(gè)大的安裝批次進(jìn)行安裝，各安裝批次內(nèi)的安裝順序?yàn)榧?xì)分到模塊的安裝順序（具體劃分如表1）。

蒸發(fā)結(jié)晶裝置竣工后的照片見圖9。

圖9 蒸發(fā)結(jié)晶裝置竣工后的照片

6 結(jié)束語

本蒸發(fā)結(jié)晶裝置采用模塊化施工工藝，圓滿地完成了建設(shè)安裝任務(wù)，建設(shè)安裝期為2014年7—11月，建成后裝置一次性投料成功，各項(xiàng)工藝指標(biāo)符合要求，迄今運(yùn)行平穩(wěn)。

本項(xiàng)目施工中，模塊化組裝在地面進(jìn)行，大大減少了高空作業(yè)量和腳手架施工作業(yè)量，改善了施工作業(yè)條件，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，減輕了現(xiàn)場安全管理的負(fù)荷；主要工作在地面上進(jìn)行，便于檢查和控制，施工質(zhì)量容易得到保證；相較于傳統(tǒng)施工工藝，模塊化施工在工期上可以縮短約1／3，其綜合效益顯而易見。但模塊化施工同時(shí)對設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝都提出了更高的要求，這幾者之間必須統(tǒng)籌考慮。如今，模塊化施工已被眾多項(xiàng)目施工所采用，獲得了良好的效益。期望上述蒸發(fā)結(jié)晶裝置模塊化施工實(shí)例的介紹能為類似項(xiàng)目的施工提供一些參考和借鑒。