地铁机电安装施工中的BIM及关键技术

文/任军利



地铁机电安装施工中的BIM及关键技术

文/任军利

中铁电气化局集团第一工程有限公司

论文以某地铁车站制冷机房装配式施工为例，介绍了BIM技术在装配式施工中的应用。利用BIM建造模型，模拟施工工序，进行方案比选，确定施工方案；对精准分段，场外预制加工、现场组装等过程进行监控，从而达到质量控制、节省工期、成本的目的。

BIM技术；装配式施工；方案模拟；制冷机房

1 引言

伴随我国社会经济发展，城市轨道交通行业进入黄金时期，以北京为例2018年将会建成12.6km的地铁线路，总计运营里程达630km线路。所以，通过采用新技术、新理论，改变传统的施工方式，提高工程质量，提升项目管理水平成为企业提高核心竞争力的首选。

目前地铁车站机电安装专业系统比较复杂、管线较多、施工空间狭小，各专业管线排布错综复杂[1]，这对于其安装施工提出了更高的要求。由于二维设计的不可预见性，很难解决管线碰撞的问题，为保证施工质量及工期，某地铁车站机电工程采用BIM技术指导施工，制冷机房采用装配式施工，利用BIM的可视化、模拟性、优化性功能进行管线的虚拟施工、有效协同和碰撞检测，在第一时间内尽可能减少现场的施工问题和返工现象，实现现场装配式安装，切实提高项目安全质量管理水平，以最实际的方式体现降本增效[2]。

2 BIM建模

在现场机房不具备条件的情况下通过BIM模型即开始机房的排版、管线分段场外预制等工作，现场具备条件后直接将各管段运输至现场进行组装，缩短工期以提高施工质量。

利用Rivet、Navisworks等专业软件进行碰撞检查，管线优化，漫游工序后，机电各专业BIM模型尺寸、位置、标高已经基本确定，可直接导出各专业二维图、三维图，进一步辅助施工人员理解施工图纸，保障施工准确无误进行。(图1)

3 利用Rivet模型分解系统管线并出预制加工图及管线编码

图1 通过Rivet建立的机电制冷机房管线分布施工图

为了保证后期安装的有效组织，将分解后的管段进行编码 (表1) ，并根据编码、安装位置等信息制作二维码 (图3) ，方便后期跟踪安装。

表1 管道编码表

4 场外进行集中化加工及车站组装

根据BIM模型分解所导出的图纸，在场外集中加工，为保证质量可采用自动焊接技术，因场外加工环境比施工现场好，批量加工效率高，能更好地提高焊接质量。 (图4)

图3 管段二维码图

图4 BIM模型分解导出图

场外加工完成后，在现场制冷机房具备施工条件情况下，大批量的将各种管段运输至现场，根据工序模拟情况进行组装，现场只需根据管段编号和二维码识别其位置，根据图纸实施机械化组装。(图5)

图5 机械化组装图

5 结语

总而言之，地铁机电安装施工工艺复杂，通过运用BIM技术，能够模拟真实的安装施工过程，优化具体施工组织方案，有效控制施工进度和施工成本，基于BIM模型还可以及时发现安装施工中可能出现的问题，实现不同专业之间的信息共享，确保地铁机电安装施工顺利进行，保障施工质量和施工安全。

通过地铁制冷机房BIM建模，装配式施工取得如下效果:

5.1质量控制

通过BIM技术进行管线排布，避免了管线打架导致过程中的拆改；综合考虑管路的优化、设备的维修空间、后期的操作空间等使系统最优化；场外批量加工，提高了施工质量。

5.2节省工期、成本

制冷机房采用BIM技术对管线优化排布，管线在场外预制加工，在现场机房不具备机电管线安装的条件下，提前进行加工，现场墙体砌筑、设备基础浇筑完成后，直接进行管线设备安装，大大缩短了工期，制冷机房水管场外批量加工节省人工成本。

[1]吴铭.BIM技术在A公司电子工业厂房机电安装工程中的应用研究[D].东华大学，2016.

[2]姜晓龙.BIM技术在机电安装工程中的应用研究[D].吉林建筑大学，2017.