基于BIM技术的装配式桥架整体举升安装方法_邢磊.pdf
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1、ANZHUANG2023年第6期48机 电 安 装 Electromechanical Installation邢磊(上海市安装工程集团有限公司 上海 200080)摘 要:在以往项目中,装配式管线安装多采用葫芦吊的方式,受力不均匀、效率低下,且缺乏数字化技术支撑。本文将BIM技术与装配化技术结合,从模块化分隔设计开始到装配式桥架模块的现场安装,详细阐述了整体举升安装方法的实施过程,为今后类似工程的实施提供了宝贵的经验。关键词:BIM技术 分割设计 装配式 桥架 整体举升中图分类号:TU745.5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2023)06-0048-04基于BIM技术的装配
2、式桥架整体举升安装方法机电装配化施工技术,是对需要施工安装的构建预先进行工厂化预制,再通过交通工具的运输,最后在现场完成拼装1。通过装配化施工,不仅可以提高整体施工效率、加快施工进度、提升施工品质,同时可以节约材料、降低成本。目前我国建筑工程机电预制率与装配化程度比较低2-3,且大多数项目都以机房为试点区域,对于普通楼层区域的研究与应用较少。与机房区域相比,普通楼层区域体量更大、相似度更高,可复制性更强,预制装配化施工价值更高。机电施工大多仍使用葫芦吊等传统方式,葫芦吊系统在物料举升过程中容易因两边举升速度不一致,导致重力不平衡,夹具出现倾斜,费时费力且效率较低,一定程度上抑制了装配化施工的发
3、展。本文通过对装配式桥架整体举升安装方法的研究与应用,拟弥补传统安装方式的缺点与不足之处,提高桥架现场拼装的工作效率。1 项目概况项目位于上海张江科学城北部的城市副中心核心区,用地面积17,252.1m2,总建筑面积270,218.48m2。该地块的使用性质为“商业服务用地、商务办公用地”。整个项目包括:一栋主塔高320m(大屋面标高)、商业楼高24m(大屋面标高24m)、商业裙房高24m(大屋面标高23m)、三层地下空间(B1-B3),地下一层主要为商业、办公大堂、卸货区、机动车库及设备用房;地下二、三层为机动车库及设备用房。非机动车库设置在地下夹层及地下一层。本方法主要应用于塔楼3139F
4、标准层区域,该标准层主要包括暖通系统(送风管道大小400mm250mm1000mm250mm,包含末端VAV Box风管及320圆管、排烟风管)、给排水系统(包括喷淋系统与消火栓系统,喷淋主管为DN150)、强电系统(强电桥架包括普通强电桥架和消防强电桥架,大小为300mm100mm)和弱电系统(弱电桥架包括无线覆盖、综合布线和弱电综合桥架,大小分别为300mm100mm、200mm100mm及400mm100mm)。2 桥架模块化分隔设计2.1 设计前准备BIM三维模型是模块化分隔设计的重要基础,因此在模块化分隔设计实施过程中将BIM技术融入其中,从最初的相关资料收集开始,到模型方案的讨论,
5、直至最后的加工出图。通过各环节间的紧密配合,保证整个模块化分隔设计的效率及质量,并确保后期制作、安装的准确性。资料的收集主要包括设计资料(建筑、结构、机电图纸)和产品资料(区域内所有机电材料设备的样本或 实物)。设计前应确保样板段内所有材料设备选型申报已经完成,并跟设备材料供应商确认样本数据与产品的一致性。在现场土建二结构砌筑施工完成以后,为避免建筑结构施工误差对机电安装造成影响,采用三维扫描技术对现场结构进行激光扫描测绘。通过三维扫描技术形成的三维点云数据,将三维点云数据与原有结构模型进行比对(见图1),掌握现场施工与设计图纸间的误差范围,并调整BIM综合模型使之与现场实际情况相一致,确保后
6、续机电管线综合的正确性。49INSTALLATION2023.6Electromechanical Installation 机 电 安 装起变成一个独立的组件,并对该组件进行编号,即为装配式桥架模块。桥架分段数量取决于桥架模块的尺寸,即在最大允许范围内,尽可能多的将不同分段组合在一起。现场工人按照图纸预先完成桥架模块的组装,再借助物料举升工装完成桥架模块的整体举升与安装。考虑到举升工装物料盘的长度与宽度限制,单个桥架模块的长度不超过4000mm,宽度不超过1500mm,另外支架横档也是预先固定在桥架模块上,作为该模块的一部分(见图3)。以机电设计图纸为依据在建筑三维模型空间内进行机电各专业建
7、模工作,并用不同颜色加以区分。当管线建模工作完成后,在三维环境下对机电各专业的管线进行综合设计:解决机电管线间的碰撞问题;改善原有机电管线走向使之更加合理,以促使后续维保更加便捷;确保良好的观感。借助碰撞检测功能,将各专业的碰撞问题一一解决,使完成后管线排布走向合理美观(见图2)。图1 三维点云数据与模型偏差对比图图2 BIM综合管线图图3 桥架模块示意图2.2 分段设计按照深化后的模型进行桥架的分段设计,本项目标准层桥架分为强电桥架和弱电桥架,强电桥架及综合布线桥架位于公区走道内,其余弱电桥架位于租户区靠外墙侧。桥架主要采用贴梁敷设,局部采用穿梁敷设,以确保整体标高。标准层支架采用各专业单独
8、设置的方式,桥架标准段尺寸为2000mm。另外,在整个标准层中强弱电间出口处、空调机房出口处和管井出口处是桥架走向最为复杂的区域,上述区域内桥架翻弯较多,弯头、三通等配件数量多且单根桥架的尺寸短。为提高整体举升安装方法的施工效率,标准层桥架被分成了若干个不同的桥架模块,即在设计时预先将多个不同的桥架分段组合在一桥架按照厂家产品标准段2000mm进行分割,在去除三(四)通、水平弯通、垂直弯通后,剩余为非标准段。三(四)通、变径、水平90 弯通采用厂家成品,其余水平弯通、垂直弯通采用现场加工场加工。以弱电桥架为例,根据桥架模型进行分割设计,完成后把桥架管路分割成了若干个桥架分段,并对桥架分段进行编
9、号(见图4)。同类的,如规格为300mm100mm,长度为2000mm的标准段为同一编号,归并汇总成分段及编号汇总表(见表1)。3 物料举升工装设计与制作机电管线模块的提升采用本项目自研的物料举升工装来实现。该工装为1台液压升降车,长宽高为1660mm1300mm2200mm,物料盘长宽为1300mm1020mm,自重600kg底部配有万向轮可以通过施工用升降电梯进入塔楼楼层。该液压升降车的物料平台起始举升高度离地400mm,最高举升高度离地3500mm,可举升重量为1000kg(见图5)。设计完成后,委托专业加工制造厂根据设计方案完成了物料举升工装的制造。最终制造参数均满足设计目标参数或高于
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