大型EPC公建项目电气设计与现场施工安装快速建造技术研究

徐 晓 明

[同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司, 上海 200092]

0 引 言

嘉兴火车站始建于1909年,坐落于城市中心区域,是沪昆铁路线上的重要站点。本项目作为嘉兴市“百年百项”明星工程以及“喜迎建党百年十大标志性工程”之一。以嘉兴火车站这一大型政治红色公建项目为例,详细阐述EPC总承包模式下电气设计乃至机电设计与现场施工安装方面的快速建造技术及实践经验。

1 工程概况

本工程总占地面积约12万m2,总建筑面积约25万m2,功能复杂,施工总工期仅为300天。

机电工程包含水电安装、消防、通风、空调、亮化、变配电、电梯、室外附属(综合管网)等工程设计、采购、施工工作。

2 大型EPC公建项目设计与现场施工安装快速建造方法

2.1 工期模块化管理

通过计划模块管理平台,及时将各模块节点上传,实时展现设计、招采、施工、验收等完成情况。通过分析计划模块,及时编制下一步进度计划,指导现场生产顺利推进,不影响后续计划落实。

根据现场实际工况及各专业单位施工计划,编排各区域各项内容完成时间,依据各项完成时间,组织班组召开日生产会,施工内容量化,有序推进各项工作,确保按时完成。开展“立功竞赛”活动,项目每日、每周通过“总包→片区经理→片区管理人员→分包”层层传递的考核方式下发施工任务书并进行奖罚,按期制定考核目标,充分调动项目全员工作的积极性。针对工序交接,各工序责任单位按工期模块化移交,双方签订工作面移交双签单。

2.2 图纸方案管理

本项目为不影响现场施工进度,深度融合设计与施工,通过项目例会、专题会、日考核、周报等形式,对深化设计及样品封样跟踪监控并及时调整纠偏,确保现场施工有序进行。过程图纸跟踪流程如图1所示。

图1 过程图纸跟踪流程

2.3 采购计划管理

根据采购管理要求,制定采购管理办法,编制物资采购清单、全程跟踪下单时间,不得随意调整,确需调整需由项目报公司审核确认后报总包审核调整。针对2021年后需要使用的物资及大型设备,2021年前基本完成下单备料,确保2021年后物资及设备能及时到场。水泵房建模现场拼装图如图2所示。

图2 水泵房建模现场拼装图

2.4 模型精细化

建立机电、装饰产品族库,结合现场点云扫描反向建模纠偏,依托高精准模型,实现数字化工序模拟,提升模型实用和指导性。

2.5 产品模块化

联合设备制造厂商研发配电系统模块化、消防系统模块化、空调系统模块化、电气与智能化系统线路模块化,整合工艺。提升设备管线部品化率,提高安装工作效率。

2.6 管理信息化

搭建数字建造管理平台,应用AI技术、二维码扫描技术,实现相关资源动态管理,通过轻量化BIM软件快速读取模型信息、录入及追溯构件状态。软件快速读取地库模型信息如图3所示。

图3 软件快速读取地库模型信息

2.7 设计和装饰安装一体化

依托总承包的装饰公司专业优势,依据机电、装饰BIM模型一体化,实现装饰与机电安装一体化,进行装饰面层及机电末端一体化研发,整合工序,缩短工期。嘉兴火车站项目机电工程具有专业多设备种类多、材料数量多、异形构件多等特点,实现BIM模型的准确性难度大。项目体量大、面积广,各区域全面施工大量劳务人员同时作业,需要从技术角度拆整为零,做到精细化管理[1]。

大量材料预制、运输、安装,需要做到预制件配送物流化,从下单到配送,再到验收确认,确保无漏件错件,通过设计打通专业壁垒,引领机电、装饰部品化,工厂化预制、装配式安装。该技术的研发及推广,可推进项目BIM技术、装配化、模块化、信息化的应用,更加有效提高施工效率、缩短整体工期,从而给项目带来直接和间接经济效益。指导类似项目的施工,提高整体施工技术水平,为城市更新项目模块化、装配化、信息化应用的发展做出重要贡献。BIM软件快速读取地上酒店模型信息如图4所示。

图4 BIM软件快速读取地上酒店模型信息

装配式安装技术是实现机电安装工程快速建造的重要组成部分,通过采用“基于BIM的机电系统构件模块化建模”,将预制加工数据集成于BIM建模系统内,实现工厂化预制加工后通过运输系统转运至现场进行快速组装,整体吊装至安装位置,达到缩减机电系统安装调试周期,节约材料及施工成本的目的[2]。

第一步根据建筑机电系统综合设计平台 CloverFCM进行图纸方案设计。

第二步通过高效和精确地建立建筑机电系统充分协调模型FCM(Fully Coordinated Model)进行图纸优化。

第三步机电模型完善后,利用Revit软件进行装配式机电施工图纸出图工作。

最后将装配式BIM图纸参数输入数控切割机的数据中心,进行复合风管板材精确加工、桥架、管道类材料的标准构件全自动切割,根据现场施工进度,提前将预制完成的构件通过专业运输工具转运至现场进行安装作业。局部装配式BIM机电模型效果图如图5所示。现场根据装配式图纸进行施工成果如图6所示。

图5 局部装配式BIM机电模型效果图

图6 现场根据装配式图纸进行施工成果

3 结 语

综上所述,为保证项目完美履约,机电设计、安装与装饰工程必须实现深度融合、快速建造。探索全项目装配化施工的路线,提升设计和施工对接效率在城市更新业务板块的核心竞争力。联合 EPC工程总承包项目可以有效解决设计与施工的衔接、配合问题,减少中间扯皮、推诿、行动力低下环节,解决工程中实用性、技术性、安全性三者的矛盾,虽说它就围绕进度、质量、造价三个基本点,但因参与方众多,利益诉求各不相同,如何做好协调工作需要相当的智慧和专业素养。

该项目充分运用了EPC公建项目电气设计与现场施工安装快速建造技术,成功的抢在了建党100周年的历史节点前竣工,是新时代下“红船精神”的体现,同时也赋予了嘉兴站在新时代下迈向第二个100年的新征程。