陳惠英 廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司中級工程師

地鐵站經(jīng)常是在地下進行施工，普遍具有占地面積小、現(xiàn)場施工作業(yè)面小的特點，這些特點會給站內(nèi)的機電系統(tǒng)帶來一定的影響。地鐵機電項目具有比較復(fù)雜的管線，會在一定程度上影響施工。在此背景下，預(yù)制化加工和裝配技術(shù)的優(yōu)勢被凸顯出來，在地鐵機電系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠帶來更好的施工效果。

1 預(yù)制化加工和裝配技術(shù)概述

1.1 技術(shù)簡介

所謂的預(yù)制化和裝配式技術(shù)，主要就是機電安裝工程的場外預(yù)制和場內(nèi)預(yù)裝配的集合。這種技術(shù)是將建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)作為基礎(chǔ)來安排各類工作，通過精心布局和規(guī)劃來開展預(yù)制化的加工與操作，然后送至現(xiàn)場進行裝配和組裝。這種預(yù)制化加工和裝配技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提升工程的整體效率和質(zhì)量，簡單地來說，可以將其分為模型、出圖、加工、裝配4 個過程[1]。

1.2 優(yōu)勢特點

1.2.1 降低成本

采用預(yù)制化加工和裝配的技術(shù)，能夠?qū)Ω黝愘Y源進行合理的利用，實現(xiàn)對成本的嚴格管控，降低建設(shè)成本。專業(yè)化工廠進行預(yù)制加工和集中化的生產(chǎn)，能夠?qū)ΜF(xiàn)場的工人數(shù)量進行有效的控制，在很大程度上降低人工成本。此外，使用預(yù)制化加工技術(shù)之后，可以減少現(xiàn)場對于加工場地和各類機械的需求量，減少管理成本。

1.2.2 提高質(zhì)量

采用預(yù)制化加工和裝配技術(shù)能讓大量機電材料的加工、組對、焊接、探傷及熱處理均借助專業(yè)的機械進行，具有良好的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備水平的同時，具有非常強的加工水平，使得預(yù)制化材料的加工變得更加精細。預(yù)制化加工是將材料提前放在工廠中進行，這樣就可以把施工重點轉(zhuǎn)到現(xiàn)場裝配當(dāng)中，對提升機電安裝質(zhì)量具有重要意義。

1.2.3 方便管理

采用預(yù)制加工和裝配技術(shù)可以讓多數(shù)材料都在室內(nèi)進行生產(chǎn)，不僅可以對各項工作進行良好的協(xié)調(diào)，還能避免工作中可能出現(xiàn)的各種隱患，規(guī)避事故發(fā)生的風(fēng)險。在加工廠中對各種運輸機械進行利用，能夠減少不必要的體力勞動和高空作業(yè)，有利于改善工人勞動條件。此外，采用預(yù)制加工技術(shù)可以保證工廠按照機電安裝公司所提供的施工計劃進行施工，將材料進行合理的配送，方便進行供應(yīng)管理。

1.2.4 縮短施工周期

在項目工程施工的前期應(yīng)用BIM技術(shù)，保證安裝流程可視化，可以對施工中出現(xiàn)的問題進行評估，在很大程度上減少現(xiàn)場施工及后期可能出現(xiàn)的問題。將機電材料放在專業(yè)工廠中進行加工和生產(chǎn)，有效提升生產(chǎn)效率，縮短材料供應(yīng)周期[2]。

1.3 機電系統(tǒng)中預(yù)制施工的發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)前的時代背景下，預(yù)制施工技術(shù)受到了很多企業(yè)的關(guān)注，企業(yè)為了在未來的市場中得到更好的發(fā)展，已經(jīng)建立相關(guān)的試驗項目。對于目前我國的機電安裝市場，預(yù)制化施工技術(shù)依舊處在初步發(fā)展的階段，并沒有得到廣泛的應(yīng)用，相關(guān)人才比較稀缺，施工經(jīng)驗不夠充足。在現(xiàn)階段，機電安裝預(yù)制工藝的應(yīng)用，并沒有非常好的案例可以借鑒，需要行業(yè)企業(yè)重視其發(fā)展前景和潛力，為機電安裝預(yù)制化技術(shù)在未來的發(fā)展鋪墊道路。

2 預(yù)制化加工和裝配技術(shù)在地鐵機電系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 特殊通縫裝配方法

地鐵車站施工涉及的預(yù)制施工工藝有錯縫拼裝和貫通拼裝2 種。經(jīng)過一定實踐操作后可以看出，施工人員較難熟練掌握錯縫拼接的方法，稍不注意就會影響后續(xù)施工，易出現(xiàn)錯位問題。而貫通拼裝的方式比較容易掌握，不會出現(xiàn)較大的問題。

圖1 地鐵天花板裝配圖示

2.2 有效確定裝配順序

對于地鐵車站來說，采用自由制造技術(shù)時，要重視對裝配方式的選擇，同時要明確裝配順序。裝配過程中需要注意步驟順序，避免出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象。此外，要關(guān)注裝配速度，進一步保證裝配效率和質(zhì)量。

2.3 預(yù)制吊裝工藝

對地鐵車站整體布置現(xiàn)狀進行觀察可以看出，地鐵預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量較大，且吊裝空間比較有限，要想保證吊裝設(shè)備正常運行，需要對預(yù)制構(gòu)件的吊裝工藝進行科學(xué)的設(shè)置，否則會影響吊裝質(zhì)量。

2.4 實現(xiàn)三維調(diào)整定位

在地鐵機電安裝的過程中采用預(yù)制化和裝配式的技術(shù)，需要重視其核心內(nèi)容————運行定位。這種裝配運行定位技術(shù)分為地面裝配、天花板裝配（見圖1）和側(cè)墻裝配。其中，地面裝配是采用起重機來開展具體的裝配式工作；天花板裝配借助吊頂設(shè)備分成不同的部分來進行運輸，通過裝配設(shè)備進行后續(xù)的安裝操作；對于側(cè)墻裝配來說，主要是與各種設(shè)備吊具結(jié)合來完成單位動作定位。

2.5 地基平面處理技術(shù)

地基與基礎(chǔ)保持在相接觸的狀態(tài)下，需要通過整體找平或者局部找平，來提升地基的穩(wěn)定性。

3 預(yù)制化加工和裝配技術(shù)案例分析

3.1 項目概況

某地鐵二號線的車站為地下兩層的非標(biāo)準島式車站，共設(shè)置4 個出口。該工程的機電系統(tǒng)極為復(fù)雜化，并且車站位于繁華的黃金地帶，整體的工程場地和空間均較小，需要借助預(yù)制化加工和裝配技術(shù)進行施工。

3.2 實施流程

3.2.1 模型搭建

對于機電系統(tǒng)來說，其建模內(nèi)容主要包括電氣工程、給排水工程通風(fēng)與空調(diào)的確定，還要滿足風(fēng)管、彎頭、消火箱及衛(wèi)生器具等屬性的要求（見圖2）。

3.2.2 模型深化

模型深化的基本原則是小管讓大管、有壓讓無壓和低壓管讓高壓管，在深化過程中還要對相關(guān)設(shè)計、施工和后期檢修等問題進行綜合考慮。解決相關(guān)問題之后，還要重點關(guān)注支吊架添加和模型拆分的內(nèi)容，以此來形成一個完整的預(yù)制化機電模型[3]。

3.2.3 料單輸出

模型中的水管、風(fēng)管和直管段都是非常重要的部分，都需要將廠家產(chǎn)品固定長度作為主要的依據(jù)來開展具體的拆分工作。還要重視材料單的格式和工廠的下料單，要保證其統(tǒng)一性，避免料單出現(xiàn)不對應(yīng)的現(xiàn)象，給材料成品驗收造成不利的影響。

圖2 地鐵機電系統(tǒng)的模型搭建

3.2.4 圖紙輸出

要將現(xiàn)場施工需求和出圖的要求作為主要依據(jù)來生成各種專業(yè)的裝配式平面度和吊架平面圖，展現(xiàn)所有管道信息內(nèi)容，并且保證內(nèi)容展示簡單、清晰，讓現(xiàn)場的施工人員可以將其作為參照進行資料查詢。還要重視現(xiàn)場施工人員的圖紙培訓(xùn)工作，因為大部分施工工人對于裝配式施工的接觸較少，于一些復(fù)雜的局部細節(jié)需要采用三維模型來做好圖紙標(biāo)注的工作，避免現(xiàn)場安裝中復(fù)雜節(jié)點出現(xiàn)問題。

3.2.5 工廠預(yù)制

預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制化工作主要是委托給工廠，為其提供相應(yīng)的材料和圖紙來作為基礎(chǔ)，進行后續(xù)的生產(chǎn)加工。一般預(yù)制施工之前，需要制定合理的包裝和運輸方案，保證將成品材料安全運輸入場。

3.2.6 現(xiàn)場裝配

在現(xiàn)場裝配過程中，首先需要對區(qū)域管道進行綜合分析，然后對其他區(qū)域的管道進行綜合分析。每個區(qū)域的工序管理都需要重視，對標(biāo)高較高的管道進行優(yōu)先考慮，將模型和圖紙作為依據(jù)，按照其要求進行施工安裝。另外，在現(xiàn)場施工過程中，經(jīng)常會因為土建因素和操作誤差的影響而出現(xiàn)各種各樣的問題，這就需要在施工過程中做好配合，及時處理各種問題[4]。

3.3 實施重點

3.3.1 前期工作準備

機電系統(tǒng)施工之前，需要通過搭建模型、模型深化、模型拆分和輸出圖紙等，為開展后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。實施預(yù)制化加工和裝配技術(shù)之前，需要注意時間因素。

3.3.2 重視與廠家的對接

預(yù)制化加工和裝配技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用，能夠?qū)鹘y(tǒng)的材料采購流程進行優(yōu)化，可以讓其在施工項目確定之前對各個廠家的情況有一定的了解，然后實現(xiàn)與產(chǎn)品模型的對接，讓供貨計劃可以更好符合施工計劃需求。重視與廠家的對接可以保證材料質(zhì)量，讓其更加順利地到達現(xiàn)場，以保障施工現(xiàn)場工作順利開展。

3.3.3 注重現(xiàn)場管理

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，各種新型理念層出不窮，建筑行業(yè)中現(xiàn)場管理方法隨之更新迭代。對于裝配化施工來說，施工組織各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)和配合是不可忽視的，需要提高工作人員的綜合素質(zhì)，重視施工前期的規(guī)劃，尤其是對于預(yù)制化加工材料，要做好精確化管理，積極做好相關(guān)的安裝培訓(xùn)工作[5]。

4 結(jié)語

當(dāng)今時代，地鐵已成為人們出行的主要方式之一，一旦在地鐵運行過程中出現(xiàn)機電系統(tǒng)方面的問題，易引發(fā)地鐵安全事故。地鐵工程本身又具有復(fù)雜性特點，所以在實施機電系統(tǒng)安裝時，要充分選擇合適的施工技術(shù)和方法。預(yù)制化加工和裝配技術(shù)有著自身的優(yōu)勢，將其應(yīng)用在地鐵機電系統(tǒng)中可以取得顯著的效果，這也是我國機電安裝工程未來的發(fā)展趨勢。