BIM案例分享:BIM技术在地铁机电设备安装工程中的应用(上)
某城际轨道交通工程线路总长度为51.39km,高架段与地面过渡段的长度大概为31.56km、地下段的长度大概为19.83km。共有车站14座,其中含有8座高架站,6座地下站,每站之间的距离约为4.09km。某标段长度为32.55km,高架与地面之间过渡段的长度大概为15.73km,地下段包含停车场出人线在内的长度大概为12.96km。本标段共有8座车站,包括3座高架站和5座地下站工程,机电安装主要施工内容为常规设备安装、装饰装修以及高架区间声屏障施工作业。
在施工过程中,不管是前期准备阶段还是后期运营管理阶段,使用BIM技术能够真实模拟每一个阶段的动态参数状况,准确预测施工过程中可能发生的问题,快速提升施工管理的水平和效果。通过使用BIM技术,可以将施工过程中可能遗漏的事项和可能出现的误差几率控制在最小的范围内,降低了质量、安全事故的发生率。在绘制施工图纸时,使用BIM技术创建三维模型,使图纸的绘制效果达到最佳水平。一般情况下,假如一项设备在二维模型中发生了改变,那么在三维模型中肯定也会出现变化。在这样的情况下,通过使用BM技术可以提升施工的准确性和可靠性,在地铁机电设备安装过程中,将疏漏问题的发生率降到最低,为后续各项施工任务的开展打下坚实的基础。
以往在地铁机电工程施工时,施工单位只能分析和调节那些已经全部完成的项目,并以实际的施工情况为基础科学化调整和分析施工工期和项目设计方案。然而,这种形式的操作会给施工质量和施工进度带来严重的影响。而通过BIM技术的可视化功能,可以模拟整个施工过程,对比实际施工情况与施工计划,使建设单位、施工单位、监理单位全面、细致地了解整个工程的具体情况。
BIM技术投入使用后,结合现场视频、施工模拟和施工方案,可以高效控制工程的安全、质量问题,减少整改和返工情况的发生。
BIM模型主要是以各专业设计图纸数字信息为基础创建而成,使机电工程安装施工环节的结构和构造得以全面、系统、真实地展示出来,及时发现设计上存在的问题。在安装施工开始以前,BIM专业技术人员要认真分析水、暖、电以及土建施工图纸,积极构建满足施工标准的高精度系统化数字模型,使用BIM软件系统查找综合管线与主体结构中存在的问题,并将发现的问题形成检测报告,系统给出方案优化升级的意见和建议。通过采取一系列的措施,高效处理施工阶段管线碰撞问题,将工程变更数量控制在最小范围内,使整个工程的安装效率和安装质量达到一个新的高度。
在地铁机电安装工程中,BAS、FAS、综合监控、供电等系统专业和施工单位之间要密切配合,如果依然使用传统的管理模式,在施工信息量比较分散的情况下,易出现工程数据信息孤岛,使各个参建方之间无法实现信息的有效交流与沟通,给机电安装工程施工信息和资源的利用造成严重的负面影响,进而引发施工成本增加、施工进度落后以及施工质量不达标的情况。
在使用BIM技术以后,工程建设的各个参与方能够在同一平台上对整个工程进行高效管理,真正实现资源共享,促使各参与方之间密切配合,有效利用所有信息资源,快速提升整个工程的生产质量和从业人员的工作效率。在地铁机电安装工程施工以前,使用BIM模型模拟所有施工环节,一旦出现信息资源碰撞的情况,从业人员在统一的模型标准范围内,根据验收规范和从业经验制定有效的施工办法,优化升级施工环节,将信息资源碰撞造成的影响降到最小,使整个工程施工得以顺利开展。
在地铁机电工程施工时,一项非常重要的施工内容是检测管线设计的碰撞问题并进行优化,确保整个工程顺利实施。在管理地铁机电安装工程中,通过使用BIM技术可以使施工管线设计碰撞检测工作获得最佳的效果,其主要内容如下。
①检测土建工程施工过程时不同专业间出现的碰撞是否在合理范围内,全面分析建筑结构和不同专业管线的空间分布情况,将互相冲突的情况降到最低。在地铁机电安装工程设计阶段里,施工单位要以二维图纸为基础创建三维立体模型,实现对施工现场管理布局的优化和升级,使管线布局变得更加科学、有序,使整个工程施工变得更加合理、高效。
②地下车站装配式冷水机房尤为重要,在传统的施工中,施工员根据系统设计图进行现场配管布管,导致施工管线整齐不一现感质量达不到标准等。如果在现场优化管路会造成后续各工序的改动,拖慢施工进度,增加施工成本。运用BIM技术将系统设计图转换为带尺寸.材质等参数的三维模型,并在安装前优化管路,达到工厂化预制生产的模型精度。根据三维模型分解图、预制件加工数据和材料表的数据信息进行高精度的机械下料,下料完成后进行机械加工并贴上编码,运输至安装现场进行零切割按编码安装,提升了施工质量与观感质量,大大加快了施工速度。同时,可以通过BIM技术可视化观看到整个冷水机房管线的拼装构建过程,直观了解整个施工进程。
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内容来源:《四川建材》2021年9月 第47卷第9期
文:盛昌华 中国水利水电第八工程局有限公司
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