地铁车站基于BIM的制冷机房装配式施工应用

杜向龙

（中铁建工集团安装工程有限公司，北京100070）

1 引言

全国各个城市发展迅速，目前越来越多的城市开始修建地铁，因地铁施工对城市交通及各个方面的影响较大，所以就对地铁施工工期的要求越来越紧，目前地铁车站机电装修施工工期只有一年时间，且地铁车站的专业种类繁多，空间狭小，各专业管线排布错综复杂[1]。由于二维设计的不可预见性，会疏漏管线碰撞的问题，为保证施工质量及工期，成都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，在第一时间尽可能减少现场的施工问题和返工现象，以最实际的方式体现降本增效[2]。

在现场机房还不具备条件的情况下就开始机房的排版、管线分段场外预制等工作，待现场具备条件直接将各管段运输至现场进行组装，缩短工期提高施工质量。

2 BIM建模

通过BIM建立机房模型，包括结构、二次结构、机电各专业管线及部分装修模型。

应用过程中通过建立的模型，通过方案比选、工序模拟、方案模拟等将前期问题全部解决，并利用虚拟漫游、VR、手持终端、3D扫描等，更加直观地排除碰撞问题[3]。

经过碰撞检查，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 工序模拟

为保证安装过程有序开展，利用BIM模型，将各个专业设备、管线安装顺序等进行动画模拟，可以在施工前通过工序模拟发现问题提前解决，直观的进行交底，避免因工序错误导致拆改、返工。

4 利用BIM模型分解系统管线

制冷机房方案确定后，根据现场预留的运输通道及现场实际情况，将BIM模型中的管线合理分段。尽量在法兰连接或设备终端进行分解，避免焊接缝出现，便于后期组装。

主要考虑以下因素：运输通道、预留洞尺寸、支架位置、安装方式等，根据以上因素，尽量减少管道的分段，增大安装效率及质量[4]。（图 2）

5 出预制加工图及管线编码

图2 系统管线图

系统管线分段方案确定后，导出管道分段预制加工图，交由加工产进行加工制作，并将所有施工详图导出并交底现场配合施工。

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

图3 管段二维码图

图4 BIM模型分解导出图

6 场外进行集中化加工

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，还能更好地提高焊接质量[5]。（图4）

7 车站组装

场外加工完成后，在现场制冷机房具备施工条件的情况下，可以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

8 结语

地铁制冷机房采用BIM建模，装配式施工取得了以下效果：

①节能环保

制冷机房施工现场基本无焊接施工，管道分段均在阀部件法兰连接处，主要通过法兰收口，避免了地铁地下施工空气不流通对现场的污染。

②职业健康

装配式施工大大改善了施工现场的施工环境，机房内无焊接不产生烟尘，保证了施工人员健康。

③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，并通过水力计算等使系统最优化，场外批量加工，提高了施工质量。

④节省工期、成本

制冷机房采用BIM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，大大节约了工期。制冷机房水管场外批量加工节省人工。