喬曉波

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展與人口紅利 的逐漸消逝，年輕勞動(dòng)力大幅度從建筑業(yè)、制造業(yè) 向服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移，我國(guó)建筑勞務(wù)人員的年齡將呈現(xiàn)出 老齡化趨勢(shì)，建筑業(yè)從業(yè)人員面臨“用工荒”的緊迫 形式，同時(shí)伴隨著我國(guó)建筑領(lǐng)域智能機(jī)械化的深入發(fā)展，國(guó)家提出“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略，今后的建筑作業(yè)將大幅引進(jìn)機(jī)械化作業(yè)、信息化管理，逐步改變傳統(tǒng)勞務(wù)作業(yè)方式。本文以某基地項(xiàng)目制冷機(jī)房為例，介紹了建筑設(shè)備裝配式施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)備;裝配式施工;技術(shù);研究

引言

建筑設(shè)備裝配式施工是裝配式建造技術(shù)的重要組成部分，通過BIM技術(shù)與數(shù)字化建造相結(jié)合，在建筑設(shè)備安裝中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。建筑設(shè)備裝配式施工是將建筑設(shè)備的模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)入工廠信息管理系統(tǒng)，在數(shù)控設(shè)備上進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)加工，將預(yù)制加工品運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)快速裝配的一種新技術(shù)。

一、主要技術(shù)要點(diǎn)

1.1數(shù)字化建模優(yōu)化

通過BIM技術(shù)對(duì)機(jī)房設(shè)備進(jìn)行深化設(shè)計(jì)并數(shù)字化建模，呈現(xiàn)機(jī)房三維度模型，達(dá)到管路路由最優(yōu)化。使用三維模型進(jìn)行施工交底比二維圖紙更清晰更直接，減少了溝通上的誤解，讓現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員更加清晰明了。

（1）復(fù)核測(cè)量

BIM團(tuán)隊(duì)以施工圖紙為基礎(chǔ)，復(fù)核機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸，以確保建模真實(shí)有效，減少誤差。利用RTS型機(jī)器人全站儀對(duì)建筑及結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位精準(zhǔn)掃描與復(fù)核，從機(jī)房軸位、結(jié)構(gòu)、間隔、層高、管路系統(tǒng)安裝點(diǎn)位入手，對(duì)關(guān)鍵部位和尺寸進(jìn)行定位和標(biāo)注。主要測(cè)量點(diǎn)位為機(jī)房建筑標(biāo)高、結(jié)構(gòu)傾斜度及設(shè)備就位后接管法蘭位置及標(biāo)高，將測(cè)量的實(shí)際尺寸以三維數(shù)據(jù)的形式反饋到機(jī)房管線BIM模型中，并根據(jù)實(shí)測(cè)值對(duì)機(jī)房管線BIM模型進(jìn)行調(diào)整。

（2）優(yōu)化設(shè)計(jì)

從施工安裝便利、減少管路水阻及經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行考慮，將原圖管路、水泵等設(shè)備進(jìn)行局部?jī)?yōu)化，以達(dá)到指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工為目標(biāo)，BIM設(shè)計(jì)深度達(dá)到高精度的LOD350以上，滿足安裝和維保的要求。本項(xiàng)目以減少網(wǎng)管阻力為目的，主要優(yōu)化措施為：主機(jī)出口與水泵直接連接，減少?gòu)濐^數(shù)量;將直角彎頭、直角三通替換為鈍角彎頭和鈍角三通，可大幅降低水阻損失;直角管段替換為順?biāo)餍惫芏?，減少管路總長(zhǎng)及系統(tǒng)管阻;選用阻力更低的過濾器和止回閥;主機(jī)與水泵一對(duì)一連接，取消部分蝶閥和過濾器;采用合適焊接工藝，保證焊縫均勻，減少氣孔和焊接缺陷;其他系統(tǒng)的優(yōu)化，例如監(jiān)控與運(yùn)行軟件的科學(xué)設(shè)置。

（3）信息管理

根據(jù)BIM深化圖和預(yù)制廠家反饋意見，按系統(tǒng)對(duì)管道、設(shè)備進(jìn)行分解和編號(hào)。通過二維碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模型模塊信息化管理，確保信息化管理的準(zhǔn)確性以及全面性，為后期運(yùn)行維護(hù)以及實(shí)現(xiàn)樓宇自控，能源信息化管理提供有利條件。以本項(xiàng)目對(duì)設(shè)備機(jī)房管道、閥門進(jìn)行二維碼編制，錄入物業(yè)運(yùn)維信息資料，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2模型數(shù)據(jù)在工廠信息化管理中應(yīng)用

（1）精加工

將BIM模型生成的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工廠信息化管理系統(tǒng)中進(jìn)行模塊化分類管理和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備深加工。本項(xiàng)目制冷機(jī)房采用的冷卻水和冷凍管道主要是螺旋鋼管和無縫鋼管，將管道送到預(yù)制廠，預(yù)制廠進(jìn)行管道的除銹、切割和管道坡口等前期加工后，預(yù)制加工過程結(jié)合準(zhǔn)確的BIM模型，根據(jù)管道模塊化預(yù)制加工圖，將參數(shù)導(dǎo)入工廠管道自動(dòng)切割設(shè)備及焊接設(shè)備內(nèi)，利用激光數(shù)控切割及全自動(dòng)焊接對(duì)管道管段預(yù)制加工，得到精確度高的管道組裝件。再按要求對(duì)管道探傷完成后，進(jìn)行管道防腐刷漆工作，最后是對(duì)每段管及兩頭法蘭進(jìn)行編號(hào)標(biāo)記。

（2）控質(zhì)量

綜合考慮成品支吊架組合靈活、管線綜合性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，向工廠下單采購(gòu)成品支吊架，配套生產(chǎn)成品支吊架，送往施工現(xiàn)場(chǎng)裝配管線根據(jù)管道、橋架、母線等專業(yè)管線分布情況，按照采用聯(lián)合支架的原則，對(duì)管線進(jìn)行綜合排布，達(dá)到管線整體吊裝的目的。

（3）預(yù)裝配

在出廠前還需對(duì)每段管道進(jìn)行分段驗(yàn)收，進(jìn)行模塊預(yù)裝配。編制好誤差修正、測(cè)量控制以及誤差偏離標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)房關(guān)鍵預(yù)制件復(fù)核測(cè)量，將測(cè)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成模型，與機(jī)房管線BIM模型進(jìn)行匹配，確保誤差可控（誤差范圍需控制在5mm以內(nèi)）;校驗(yàn)實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的差值，當(dāng)不滿足施工驗(yàn)收要求時(shí)為不合格，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工整改，若差值滿足施工驗(yàn)收規(guī)范要求為合格。

1.3管道現(xiàn)場(chǎng)裝配

（1）半成品保護(hù)與運(yùn)輸

預(yù)制化加工好的構(gòu)件需做好半成品保護(hù)，管道按模塊分類及二維碼管理進(jìn)行配送，編制裝配方案，形成物流運(yùn)輸方案，確認(rèn)運(yùn)輸車次及管道裝車方案。利用大型運(yùn)輸車配送，通過吊裝孔吊至機(jī)房;對(duì)于豎向小管道，利用運(yùn)輸車通過坡道，直接配送至地下層制冷機(jī)房。

（2）現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)定位

機(jī)房施工過程中管線布設(shè)、支吊架預(yù)埋點(diǎn)位坐標(biāo)、設(shè)備安裝軸線和凈高的數(shù)據(jù)均來自于調(diào)整或修正后的機(jī)房管線BIM模型的三維數(shù)據(jù)。將選取的放樣點(diǎn)位以三維坐標(biāo)形式導(dǎo)出儲(chǔ)存，將點(diǎn)位坐標(biāo)三維數(shù)據(jù)及施工設(shè)計(jì)圖以放樣文件的形式載入全站儀的放樣管理器，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工放樣。

（3）安裝前期準(zhǔn)備

確保足夠吊裝機(jī)具，合理設(shè)計(jì)重型支架和吊裝點(diǎn)。本項(xiàng)目利用槽鋼、工字鋼設(shè)計(jì)了適合大型管道、密集管道使用的重型支架;預(yù)設(shè)了用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)葫蘆完成管道模塊的吊裝工作定位點(diǎn)和工作空間。

（4）現(xiàn)場(chǎng)總裝配

編制裝配總控計(jì)劃，采用豎向管道提升裝置、小型吊裝機(jī)械設(shè)備，利用機(jī)座、支架吊點(diǎn)等受力點(diǎn)，運(yùn)用管道整體提升技術(shù)和綜合裝配技術(shù)，完成機(jī)房裝配化施工。a.管道支架定位安裝。根據(jù)支架分機(jī)械設(shè)備，按照模擬預(yù)設(shè)的順序，依次放在1m胎架上，利用全站儀精確定位，調(diào)整管道位置，直至與模型位置重合;通過多個(gè)吊點(diǎn)，利用手動(dòng)葫蘆，將水平主管以及支撐體系整體提升，直至設(shè)備處于正確位置。布圖結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工操作要求進(jìn)行放樣點(diǎn)位，按工作流程現(xiàn)場(chǎng)安裝固定各種支架。b.水平管道整體拼裝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)平面布置，按照主次管道安裝順序，將管道依次排整齊;利用現(xiàn)場(chǎng)吊裝機(jī)具、叉車等小型c.豎向管道整體拼裝。設(shè)備連接的豎向管道，包括短管、閥門、法蘭、不銹鋼軟接等部件，利用小型工具實(shí)現(xiàn)預(yù)拼裝，將部件依次連接成管段，采用豎向管道提升裝置將管段整體提升到設(shè)定位置，快速完成管段與設(shè)備及管道接駁，實(shí)現(xiàn)豎向管道的整體拼裝。d.其他附件、設(shè)備安裝。機(jī)房管道整體拼裝完成后，按照預(yù)留測(cè)量孔的位置安裝壓力表、溫度計(jì)測(cè)量裝置，成排管道上拱形管道部分排氣裝置，完成機(jī)房整體拼裝。

結(jié)束語(yǔ)：

建筑設(shè)備裝配式施工技術(shù)在建筑設(shè)備施工中實(shí)際運(yùn)用，以某基地項(xiàng)目制冷機(jī)房項(xiàng)目為例，工期從60天縮短到11天，實(shí)踐證明該裝配方法安全可靠，節(jié)能環(huán)保，并且大大提高了設(shè)備裝配效率。有提質(zhì)增效降費(fèi)的效果，具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略意義、良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的應(yīng)用前景。

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