制冷机房预制装配方案.doc

第一节 预制装配方案1.1概况本工程机电规模巨大，其中：1.1.1空调专业1、共5个冷冻站， 20台冷冻机组，总冷负荷约2万RT。设计有2个水蓄冷系统，水蓄冷的水池是利用南北登录大厅地下一层现有消防水池，每个容积为3800m3，总蓄冷量1.7万RTh。空调水系统特点：一次泵变流量系统，大温差（进15,出6 ）2、南接待大厅冷源由设置于1层的风冷机组提供，服务与设备用房及卫生间采用多联机，中央廊道（B区）功能用房采用分体式空调1.1.2消防专业包括室外消防、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、自动跟踪定位射流灭火系统、雨淋系统、水幕灭火系统、气体消防。其中消防泵房2个。1.1.3给排水专业包括给水系统、污水系统、废水系统、中水及热水系统，生活给水采用市政给水及生活加压两套系统，生活水泵房2个。1.2预制装配的必要性由于该工程施工时间短，各个工序衔接比较紧凑。综合考虑，冷冻机房、水泵房等核心机房采用预制化装配施工，以缩短施工时间，其他施工时间较短的部位采用现场施工。机电装配化施工，主要是在工作面尚未形成时，通过精准建模、管道提前制作，待施工面完成后，将预制管段运至施工现场，进行现场装配施工以缩短现场施工时间。机电工厂化预制施工各个环节需严格控制，任何一个环节出现差错很可能会导致大量的返工。所以，各个环节的相关工作人员必须严格把控，以减少制作施工误差。传统的管道预制一般都在施工现场进行，存在着现场条件差，受作业环境的影响大，作业面分散等问题。管道预制实现工厂化后，优势非常明显：（1）管道预制不受现场条件约束，即便现场不具备开工条件，也可事先进行管道施工，可大大缩短工期。（2）作业环境好，不受自然天气的影响。（3）设备先进，效率高，大大提高劳动生产率。（4）对产品的质量控制比较容易实现，质量易得保证。（5）实现资源共享，可以对不同分区、不同地段的管道同时预制，设备利用率高。（6）管道预制实现统一管理，节省人力、物力，降低生产成本。1.3预制装配范围机电安装考虑到施工时间段、各个施工程序衔接紧等因素，对以下施工部位提前进行工厂预制，现场拼装施工，以缩短现场施工时间：预制部位预制量预制率预制地点5个冷冻机房2000米100场外加工厂4个生活消防水泵房800米100场内加工厂空调一次管线50000米70场外加工厂空调机房600个100场内加工厂风管40万100场外加工厂工厂预制化施工部位及预制量1.4预制装配总流程结合该工程施工周期短这一特点，提前插入工厂化预制施工任务，事先完成现场施工管段，以待施工面具备，现场进行装配施工以保证施工节点。工厂预制化装配施工流程如下：机电工厂化预制流程图1.5预制装配组织架构1.5.1项目经理部与加工厂的组织架构本工程由深化设计部与加工厂复核加工图，工程部与预制加工厂直接对接，质量管理部跟进检查预制中和预制后的质量。项目经理部与加工厂的组织架构1.5.2项目部各部门对预制厂管理的岗位职责序号专业职务工作职能1项目生产经理根据进度计划管理、协调预制生产2项目深化设计部深化设计部采用BIM软件技术对加工的部位进行深化，与预制厂一起完成加工图的制作，需与加工厂一起确认如下图纸或资料：（1）一整套工艺配管图纸（平立面布置图或原始单线图）；（2）管道等级表；（3）管道，风管加工面划分表；（4）管道施工说明：施工规范、管道等级、合格级别、焊接方法、焊接材料、热处理，风管法兰连接方式3项目工程部（1）为与预制厂平常事务直接对接协调部门；（2）与预制厂确定预制加工量；（3）跟进与预制厂的进度； 4项目物资部（1）物资部购买需加工的材料并运输到预制厂材料堆放区；（2）加工过程中协调与跟进材料用料情况；（3）负责加工完的材料运输到现场；5项目质量管理部（1）对预制厂加工过程中的质量进行指导，监督；（2）监督对加工完后的管段进行试压，焊口检测等；（3）收集和整理检测的相关资料1.6预制1.6.1工厂选址由于预制管段较多，管段预制加工任务由场内预制加工厂和场外预制将工厂共同完成。场内预制加工厂设在施工现场西侧，主要完成管径DN300的管道支管段、少量风管和预留预埋管段的制作。场外分别在宝安和东莞各设一个预制加工厂，主要完成管径DN300预制管段和风管;预制管段生产完成后运输至施工现场进行现场拼装施工。各预制加工厂信息如下：序号名称位置图产量1现场加工厂预制管道：300米/天；风管：1500/天2宝安加工厂预制管道：200米/天；风管：1500/天3东莞加工厂预制管道：200米/天；风管：1500/天加工厂信息表1.6.2预制厂内设备布置（1）预制厂（机房单元、管道加工）机械设置，整体按照两条生产线布置，预制厂平面图如下页所示。预制厂内主要设置有各类自动焊机、坡口机，管件存放支架，半成品堆放平台，砂轮机、钻床等。预制厂内设备布置示意图如下图所示。自动焊机悬臂自动焊机具主要功能：1.具有弧长跟踪与弧压控制功能；2.实现焊接参数与运动参数的协同控制；3.配合送丝系统及焊枪，实现焊车与焊接电源联动控制。坡口机管子坡口机主要用于金属管焊接之前，根据工艺及质量的要求，对其端面进行各种形式的坡口加工。材料堆场加工好的管道分规格,分区域堆放,以便于材料运输到指定施工区域（2）预制厂（风管加工）机械设置，整体按照两条生产线布置，自动化数控风管生产线2条、除锈角磨机、切割机、氧乙炔焊机、电弧焊机、叉车等。自动化数控风管生产线（3）预制厂（综合支架加工）设置，整体按照一条生产线布置，C型钢全自动成型机、冲床设备、剪板、折弯机、电焊设备等。C型钢生产线1.6.3工厂预制重点部位1.1 预制机房单元、阀部件组合（1）空调机设备进出口管段，法兰管件多，焊口多，加上现场施工场地相对狭窄，交叉作业频繁，尽可能在预制厂预制焊接，再到现场安装。如下表所示。部位示意图符号说明空调机组水管道1-软连接 2-压力表3-温度计 4-蝶阀5-电动平衡阀 6-过滤器7-泄水阀 8-空调机组9-减振垫 10-旁通管（2）机房外的管道，拐弯处、阀门管件处，尽可能在工厂预制，以保证质量、提高效率。如下图表所示。位置示意图符号说明过梁弯管121211-固定支架2-活动支架墙角弯管13211-固定支架2-管道3-活动支架1.2 风管应用预制、预加工构件的数字化加工将包括并且不少于如下范围：风管及配件成品、半成品支架等。（1）风管制作角铁法兰风管制作流程表钢板剪切、加楞在加工车间按制作好的风管用料清单选定镀锌钢板厚度，剪切、压筋。钢板酒精擦拭钢板折方操作时使机械上刀片中心线与下模中心重合，折成所需要的角度。咬口采用咬口连接的风管其咬口宽度和留量根据板材厚度而定。（2）风管配件的制作风管配件的制作表风管配件的制作弯管（带导流叶片）根据风管的边长比例，选择需设置导流叶片的弯头，导流叶片的迎风侧边缘圆滑，固定牢靠，另外当导流叶片的长度超过1250mm时，设有加固措施。天圆地方采用整体放样制作,圆形侧的放样一般以12等分来完成，圆形与方形的过度要一致有序。变径管变径风管单面变径的夹角宜小于30度，双面变径的夹角宜小于60度，一次性加工成型。三通根据气流方向选择支管的30、45斜边（或圆弧边）朝向，圆形风管曲率半径小于其边长的1.5倍时转角处设置导流叶片。1.3 综合支架应用预制、预加工构件的数字化加工将包括并且不少于如下范围：C型钢及配件等。（1）综合支架制作综合支架制作C型钢生产线：南海力丰精密机械设备厂生产，能生产HZ41规格型号C型钢，成型速度5m/min。成品C型钢胶套螺母二维角连接件型钢底座90二位角连接件1.6.4深化设计及建模深化设计深化设计环节是其中重要环节之一，深化设计的优劣直接影响后续预制施工环节与装配环节的难易程度。该环节要求设计者能够考虑到各个方面的影响因素，例如支吊架位置、后面管段的分节位置等。该环节影响因素如果考虑不齐全易造成返工、修改，所以对绘制深化设计图纸的人员要求比较严格。深化设计之前，对深化设计人员进行严格培训，从普通的建模绘图观念走出，强调合理设计对工厂化预制的重要性，使其内心认识到准确的重要性。图纸具备后，对图纸进行审核检查，确保图纸无误。在保证使用功能的前提下，以管道简化、方便预制和安装施工为目的进行深化设计。建模深化图纸经审批合格后即可进行模型的搭建。根据深化审批后的图纸及实物尺寸参数进行建模，保证模型与后面的施工现场、设备和管道附件尺寸相一致。前期由设备、阀门厂家提供尺寸参数图，由设计人员建立族库。如果土建已经将结构建筑模型完成，在审核无误后在其模型的基础上进行机电管线深化设计。若无结构建筑模型，需深化设计人员根据图纸进行建模，确保所建模型与图纸一致。设备1:1模型与实物图阀门族库建立模型加入支架模型建立完成后在管道合适的位置进行支吊架的添加，要求支吊架的位置安装方便、制作简单，尺寸容易控制。支吊架的安装位置不影响后期管段拼装施工。支吊架制作钢材选型时，需对支吊架进行Midas软件受力核算，而且支吊架间距满足规范要求。复核对机房建筑结构复核测量，将测量的实际尺寸以三维数据的形式反馈到机房管线BIM模型中，进行比对，考量实际测量值与设计值之间差值对现场施工的影响。并根据实测值对机房管线BIM模型进行调整或对已有结构构件进行修正。1.6.6分段方案及材料表根据调整或修正后的机房管线BIM模型，对机房管线BIM模型进行科学的数字化模块分段并进行编码，综合考虑运输空间、装配空间，形成加工图、装配图及总装配图。分节时注意以下几点：（1） 根据运输条件的局限性与运输吊装的方便性，管段大小要合适；（2） 尽量避免一些短管，能够合并制作的尽量合并制作，减少管段拼接处，减少误差与接口漏水风险；（3） 管段分节时考虑到法兰连接带来的尺寸误差与法兰螺栓的安装，要留有施工的操作空间；（4） 对于不易控制的尺寸及角度参数可整体作为一段，尽量避开管段的弯头、顺水三通；（5） 遇到管道阀门的位置可利用阀门的作为一个管段分节点；（6） 确保每一个横向管段都有支吊架支撑。管道分节完成后进行检查、集体商讨，检查支吊架的位置是否合理，对预制管段的制作过程是否困难，预制、装配是准确性进行分析。在确定分节方案可行后对管段进行编号，出详细管段参数图，1:1导出CAD图纸，进行尺寸标注并佩戴复杂管段的三维视图。此过程中，可自动生成加工材料表并安排人员对预制所需要的管材、法兰、螺栓等进行提材，以待管段参数图完成进行预制化施工。管段参数图总装配图备注说明：1主管道；2短管；3蝶阀；4Y型过滤器；5弯管段；6不锈钢软接头；7偏心大小头；8支架模块分解图1.6.7场外生产管段参数图具备后，便可进行管段的预制生产。预制过程中，可能几个毫米的误差就会导致拼装错位，所以要严格控制。在管段预制之前，对预制人员进行详细技术交底、培训，将每个制作环节的制作方法交代清楚，预制生产人员千万不要有“偏差一点无所谓”这种观念。出现差错要及时反馈，采取修正方法，确保预制管段各个尺寸参数的准确性。每当预制完一个管段，要对所预制管段进行一一的尺寸、质量检查，特别是主干管的预制管段。留下做后的设备接口管段待最后配装完成后根据现场实际尺寸进行预制、调整误差。水管工厂预制加工技术本工程有大量水管预制加工工作，主要工作集中在设备进出口管段的预制加工。以风机盘管进出水管段预制为例介绍水管工厂预制加工技术流程。风机盘管进出水管段预制流程实例利用BIM对风机盘管接管段进行分析确定支架形式及位置、进行设备管道定位风机盘管接管预制分解图风机盘管接管装配图风机盘管管道布置图自动生成加工料表弯管预制法兰短管预制阀组预制阀组现场组装1.4 风管预制加工技术应用预制、预加工构件的数字化加工将包括并且不少于如下范围：风管及配件成品、半成品支架等。项目部按施工进度提前制定风管及零部件加工制作计划，根据设计图纸、BIM辅助文件与现场测量情况结合风管生产线的技术参数绘制通风系统分解图，通过专业软件将深化设计完成后的模型转成装配图，并编制风管规格明细表和风管用料清单交生产车间实施。在预制工厂完成“L形”半成品风管的加工，并分类做好标识及悬挂标签工作，在标签上标识好楼层、系统编号、管段编号及最终安装位置附近纵横轴线。以实现工厂化预制、物流化运输、装配化施工。风管加工制作安装采用“场外加工、场内安装”的工厂预制加工技术的特点：流水化生产加快风管加工速度工厂化预制提高风管制作质量场外加工减少场内加工场地本工程通风与空调系统共涉及以下不同材质的风管，其使用范围及制作工艺如下表：序号风管种类使用范围制作工艺1镀锌钢板风管消防加压竖井风管，排烟竖井风管，通风空调竖井内新风管、排风管空调、通风管道长边400采用C型插条连接；长边400采用组合式法兰连接；防排烟管道采用角钢法兰连接。2不锈钢风管厨房及小卖部等排油烟风管不锈钢法兰连接、氩弧焊接3铝箔金属软管天花型排气扇与排风支管卡箍紧固连接4风管软接头设备与风管的接驳法兰连接运输到现场后，由现场工人根据标识及标签完成装配化安装。预制件标识要贯穿整个预制过程，预制的图纸与资料也要及时完成配套，在预制件送到现场装配的同时送至现场，以便复查和资料汇总。半成品支架由合作的专业厂家进行预制。该技术应用流程步骤如下：BIM与工厂化预制结合创新技术应用流程步骤1场外加工厂准备（我司以往成功案例）2利用BIM技术分解风管加工图3预制加工4利用吊笼运输半成品风管5利用大吊笼进行半成品风管吊装到所需楼层6搬运风管到相应楼层1.7装配1.7.1装配化施工流程1.7.2机组就位利用机器人全站仪高精确性对建筑及结构进行全方位精准扫描与复核，将信息反馈至BIM模型内，与模型高度匹配，通过机器人全站仪直接与BIM模型的无缝衔接。编制误差修正、测量控制以及误差偏离标准，对中央制冷机房关键预制件复核测量，将测量的点云数据生成模型，与中央制冷机房管线BIM模型进行匹配，确保误差可控。在中央制冷机房建立机电管线绝对坐标系，设置为所有测量数据的参考点，将设备每个接口中心的三维数据反馈至模型，实现精准测量，降低累计误差。再结合传统的连通管液位测标高的方法进行验证，比较误差值。机器人技术应用传统标高测量法应用固定液位标尺：用于读取测量值移动测量管：用于测量设备接口标高1.7.3支架装配通过全站仪精确定位放线，确定管道支架定位安装：中央制冷机房施工过程中管线支吊架均采用预埋钢板底座的方法。首先，以中央制冷机房管线BIM模型为基础，利用REVIT软件绘制中央制冷机房管线支架分布图，为放样三维数据提供依据；然后，根据支架分布图结合现场施工操作要求进行放样点位选取，放样点主要包括管线支架安装点位以及辅助管线吊装点位；接着，将选取的放样点位以三维坐标形式导出储存，在选取放样点前应确保施工坐标系与图纸坐标一致，能通过轴线网实现二者间的相互转化，根据点位特征分类整理放样三维数据；最后，将点位坐标三维数据及施工设计图以放样文件的形式载入全站仪的放样管理器，进行现场施工放样。以实现支架预制及装配化施工安装。支架钢板底座预安装绝对坐标系原点：用于测量定位安装Y轴X轴预安装钢板底座：用于预制支架的安装制冷机房管道支