BIM技术在管道预制组合中的应用

BIM技术在管管道预制组组合中的应应用作者：田华（中建五局工业业业设备安安装有有限公司湖南省长沙沙市中意意一路路158号中中建大厦200楼441000044）摘要：预制制加工工技术作作为衡量量一个个机电施施工企企业先进进程度度的重要要指标标，势必必逐渐渐受到各各施工工企业的的重视视，采用用BIIM技术与与管管道预制制加工工组合安安装相相结合的的方式式进行管管道工工程建设设，提提高了预预制加加工图的的精度度和制作作预制制加工图图的效效率，加加深了了管道预预制加加工的工工厂化化程度，进进一一步提高高了管管道预制制加工工的精度度，为为预制加加工技技术的发发展提提供了一一个新新的方向向。关键词：BIMMM施工模模型预制制加工图预制加工工组合安装装近年来我国机电电电安装行行业管管道安装装技无无重大突突破，依依旧停留留在现现场加工工制作作的操作作模式式阶段。究究其其原因，主主要要是由于于管线线布置不不够精精确导致致预制制加工图图的精精确度低低和预预制加工工图制制作方法法繁琐琐致使制制作预预制加工工图的的效率不不高，限限制了预预制加加工的深深度和和发展。目目前前制造行行业的的生产效效率和和产品质质量都都很高，其其中中部分原原因是是利用数数字化化数据模模型实实现了制制造方方法的工厂厂化化、自动化化。同同样，BIMM技术结合工厂化预制加工工和和现场组组合安安装也能够够提提高机电安安装装行业的生生产产效率和施施工工质量。建建筑筑机电安装装工工程中的许许多多构件可可以异异地工厂化化预预制加工，然然后运到到建筑筑施工现现场，装装配到建建筑中中（例如如风管管、管道道、桥桥架和电气母线线等构构件）[11]]。管道工程中管道道道预制加加工与与组合安安装的的分离势势在必必行，如如何将将管道预预制技技术有效效的运运用到管管道预预制工厂厂和管管道预制制现场场，提高高管道道工程建建设的的质量水水平，缩缩短管道道工程程建设的的工期期，降低低管道道工程建建设的的成本，是是目目前行业业急需需解决的的技术术问题。为为了了提高预预制加加工图的的精度度和制作作预制制加工图图的效效率，加加深管管道预制制加工工的工厂厂化程程度，进进一步步提高管管道预预制加工工的精精度，我我司在在无锡恒恒隆广广场项目目中将将BIM技术术延延伸应用用到预预制加工工中，采采用BIMM技术与与管道预预制加加工组合合安装装相结合合的方方式进行行管道道工程建建设，为为预制加加工的的发展提提供了了一个新新的方方向。其其总体体流程为为首先先用BIM技技术进行行深化化设计，其其次次用深化化设计计的成果果施工工模型制制作出出预制加加工图图及清单单，再再次根据据预制制加工图图及清清单进行行预制制加工，最最后后将预制制件运运到现场场根据据施工模模型的的定位进进行组组合安装装。现现以无锡锡恒隆隆广场综综合发发展项目目为例例来介绍绍BIIM技术在在管管道预制制加工工和组合合安装装中的应应用。一、运用BIMMM技术进行行深深化设计计无锡恒隆广场综综综合发展展项目目位于无无锡市市崇安区区中心心位置的的东大大街地块块，北北临人民民中路路，南向向后西西溪，西西至健健康路，东东侧侧为规划划道路路，四面面临街街，占地地面积积约3.7万万平方米米，地地上建筑筑面积积为24.33万平方米米，地地下建筑筑面积积为14.77万平方米米。项项目包括括一大大型高级级购物物中心，两两幢幢高层办办公大大楼集停停车库库。购物物中心心共有地地上77层，楼高高约约44米。其其中一座座办公公楼（1）共共有44层（包包括裙楼楼），楼楼高约2500米。另一一幢幢办公楼楼（22）共有333层（包括括裙裙楼），楼楼高高约200米米。购物物中心心及两座座办公公楼另设设四层层地下室室及局局部一层层地下下夹层，开开挖挖深度约233米。我司司为为此项目目地库库裙楼部部分的的机电总总承包包商，地地库裙裙楼部分分建筑筑面积20..8万平方米米。本工工程体体量大，预预留留给机电电的施施工周期期短；；合同图图纸粗粗略，深深化设设计难度度大；；专业覆覆盖面面广，专专业交交叉施工工协调调难度大大；机机电管线线分布布密集，施施工工难度大大；边边设计边边施工工，图纸纸变更更频繁，施施工工管理要要求高高；土建建施工工混乱，现现场场配合要要求高高。为了了解决决上述难难题我我司采用BIIM技术来进进行深化化设计计及施工工管理理，充分分挖掘掘BIM技术术的价值值，将将BIM技术术拓展到到工厂厂化预制制中去去，取得得了较较好的效效果。在制作管道预制制制加工图图之前前，必须须利用用BIM技术术对对建筑、结结构构、电气气、暖暖通、给给排水水、消防防、弱弱电等各各专业业的构件件、管管线、设设备建建模并进进行管管线综合合平衡衡深化设设计，发发现“错、漏、碰碰碰、缺”等设计问问题题和各专专业碰碰撞的地地方并并进行方方案优优化及碰碰撞协协调，直直到消消除所有有问题题及碰撞撞为止止。此步步工作作不能只只停留留在模型型及图图纸层面面上，一一定要到到施工工现场进进行比比较核对对并根根据现场场情况况修正模模型，纯纯理想化化的图图纸层面面的深深化设计计，不不考虑现现场实实际偏差差，工工厂化预预制很很容易造造成较较大的材材料浪浪费。此此步工工作是工工厂化化预制的的关键键所在。减减少少甚至杜杜绝返返工是工工厂化化预制的的前提提和基础础，如如果工厂厂化预预制完成成后，预预制的半半成品品直到运运送到到了现场场，才才发现与与实际际情况不不符，那那工程化化预制制就毫无无意义义可言。工工厂厂化预制制要想想工作做做好，前前期管线线综合合及现场场核对对工作非非常重重要。运用BIM技术术进进行深化设设设计的流流程如如下图所所示。▲运用BIM技技术深深化设计计的流程程二、管道预制加加加工图的的制作作管道工厂化预制制制是施工工企业业在项目目所在在地（或或异地地）建有有固定定的管道道预制制加工厂或管管道道预制工工作站站，按照照流水水线作业方方式式组织施施工。在在管道预预制厂厂内完成成大部部分管道道的切切割、组组对、焊焊接、防防腐、检检验等工工作，预预制好的的管段段送往现现场各各个区域或工段段进进行组合安装，在在现现场只要要进行行少部分分管道道连接、二二次次预制和和固定定口焊接接。在深化设计阶段段段建管道道施工工模型的的时候候，预先先就将将施工所所需的的管道材材质、壁壁厚、规规格等等一些参参数输输入到模模型当当中，然然后将将模型根根据现现场实际际情况况进行调调整，待待模型调调整到到与现场场一致致的时候候再将将管道材材质、壁壁厚、规规格和和长度等等信息息生成一一张完完整的预预制加加工图，将将图图纸送到到工厂厂里面进进行管管道的预预制加加工，等等实际际施工时时将预预制好的的管道道送到现现场组组合安装装。管管道预制制过程程的输入入是管管道安装装的设设计图纸纸，输输出是预预制成成形的管管段，交交付给安安装现现场进行行组装装[2]。所所以以在工程程项目目开工前前或进进行过程程中，根根据深化化的管管道施工工模型型，用软软件自自动生成成符合合管道工工厂预预制要求求的管管段预制制加工工图，以以及管管道现场场安装装、管理理需要要的图纸纸。这这样可以以减少少重复劳劳动、提提高工作作效率率、确保保工作作一致性性和工工作同步步性。能能否采用用管段段预制加加工图图来进行行管道道预制是是衡量量一个机机电安安装企业业先进进程度的的重要要指标之之一[[3]。Rebro是日日日本专门门为建建筑机电电设备备专业开开发的的设计软软件及及BIM软件件，在操操控难难易度、模模型型的详细细程度度、专业业化程程度、二二维出出图效果果、与与CAD的兼兼容性、材材料料统计清清单、预预制加工工的支支持、对对计算算机性能能要求求等方面面都要要比Reviit好很多。用用用Rebrroo可进行水水、暖暖、电和和建筑筑结构等等各专专业的设设计、建建模及综综合，且且综合平平衡好好的模型型可以以自动进进行管管段分割割、尺尺寸标注注、管管段编号号最后后导出预预制加加工图及及材料料清单。为为了了提高建建筑业业管道的的预制制化程度度，本本工程将将经过过BIM技术术进行管管线综综合平衡衡深化化设计后后的BBIM施工模模型利用Rebrro自身功能能智能化化的制制作预制制加工工图及清清单。1、先在Rebbbro里用软软件自身身的分分割功能能将管管道系统统划分分为多个个预制制加工段段，再再对每个个预制制加工段段进行行配件定定位、分分段切割割等。2、用Rebrro对对分割的的管段、管管道道配件进进行详详细的尺尺寸标标注。3、根据现场组组组合安装顺顺序序，用Rebbro对所有有管道和和配件件进行自自动编编号。4、用Rebrro自自动生成成带有编编号的的三维轴轴测图图与带有有管道道长度及及配件件信息的的下料料尺表的的管道道预制加加工图图，同时时自动动生成材材料清清单。•管段分割•尺寸标注•管段编号施工模型或施工图轴测图管段预制加工图材料统计表加工统计表施工现场预制加工厂•管段分割•尺寸标注•管段编号施工模型或施工图轴测图管段预制加工图材料统计表加工统计表施工现场预制加工厂三、管道预制加加加工过程程管道预制加工图图图制作完完成后后工厂就就可以以开始进进行管管段的预预制加加工，预预制既既可在异异地工工厂进行行，也也可在施施工现现场周边边区域域设置预预制加加工中心心由专专门技术术工人人进行。其其加加工流程程如下下图。▲管道预制加工工工流程图管道预制加工中中中各道工工序都都将尽量量采用用机械设设备进进行自动动化加加工，如如除锈锈采用喷喷砂除除锈机、坡坡口口加工采采用自自动坡口口机、管管道弯曲曲采用用自动弯弯管机机、开孔孔采用用自动开开孔机机、焊接接采用用自动焊焊接设设备等，最最大大程度的的提升升自动化化水平平。开孔开孔弯管▲预制加工图和和和管段加工工四、管道组合安安安装过程程以BIM模型和和和3D施工图图代替传传统二二维图纸纸指导导现场施施工，可可以避免免现场场人员由由于图图纸误读读引起起施工出出错。在在施工现现场具具备作业业面后后，由技技术管管理人员员利用用BIM技术术向专门门安装装管道的的技术术工人进进行管管道安装装可视视化技术术交底底，同时时将带带有管段段编号号的施工工图纸纸发放给给作业业工人，将将制制作完成成带有有编号的的管道道预制段段搬运运至施工工现场场按编号号逐一一进行组组合安安装。施施工过过程中，作作业业工人可可以清清晰的了了解每每个预制制管段段的安装装位置置、标高高状况况，从而而进行行精确定定位安安装，非非常好好的控制制了施施工质量量。管道组合安装按按按下列程程序进进行：▲管道组合安装装装流程图五、管道预制加加加工组合合安装装的优势势通过数字化的工工工厂预制制加工工，可以自自动动完成建建筑物物构件的的预制制，对工程程质质量安全全及经经济效益益等几几方面有有如下下优点：：大大提升了工程程程质量。预预制制加工工厂厂因为采用用流水化化作业业、标准准化生生产，管管道的的加工、组组对对、焊接接、探探伤、热热处理理均在预预制厂厂内进行行，施施工条件件比现现场好，同同时时又最大大限度度地采用用机械械，这样样可以以极大地地降低低建造误差差提高高施工质质量。大大缩短现场施施施工工期期。工工厂化预预制将将部分施施工任任务搬离离了施施工现场场，在在现场机机电工工作面还还没有有的时候候预制制即可提提前开开始，并并且大大幅度提提高构构件制造造的生生产效率，对对于工期期紧、任任务重的的机电电安装工工程可可节省较较多的的施工工工作时时间。减少了安全事故故故发生的的几率率。因大量量工工作转移移到工工厂进行行，大大幅度减减少了了施工现现场高高空作业业和交交叉作业业的时时间，保保证了了施工安安全，减减少了安安全事事故发生生的几几率。节约了施工现场场场的加工工场地地。工厂化化预预制将部部分施施工任务务搬离离了施工工现场场，可以以减少少加工场场地对对现场的的占用用。很多多项目目因场地地狭小小无法提提供加加工场地地，要要求承包包方必必须在场场外工工厂加工工好后后运到项项目现现场进行行安装装，所以以工厂厂化预制制加工工可以较较好的的解决这这个要要求中的的技术术质量难难题。减少工程材料不不不合理的的损耗耗。首先，可可大量减减少管管道配件件在施施工现场场的损损耗，施施工时时各专业业人员员众多，施施工工单位太太多，施施工人员员组成成复杂，零零星星丢失现现象不不时出现现，而而预制的的管道道和配件件组合合在一起起，相相对来说说并不不规则，其其他他兄弟单单位随随手使用用也不不方便，无无论论看管还还是零零星存放放，都都容易的的多。其其次，在在预制制加工厂厂内，构构件集中中加工工，自始始至终终由一个个作业业组负责责下料料，做到“量体取材”，避免了了长长管乱截截现、大大材小用用等现现象。做做到合合理使用用和管管理材料料，节节约了材材料，降降低了成成本。工工厂化预预制时时对施工工单位位材料