基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝

范偉 陳文科 王亮 劉杰詩

摘 要：本文簡單分析了基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝技術的特點，闡述了技術原理，針對基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝技術的效益展開了深入的研究分析，結合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望能夠提高基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝技術應用有效性，為我國社會經(jīng)濟的發(fā)展進步打下良好的基礎。

關鍵詞：BIM技術；變曲率；弧形管道；預制；拼裝

基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝屬于一種新的機電干線戶型管道施工技術，包含有BIM技術、物料追蹤技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、機電工程化預制等，與工程項目實際特點結合在一起，與項目施工管理存在有十分密切的聯(lián)系。該技術在實際應用中，成型效果好，定位準確，不僅可以提高施工有效性，還能夠實現(xiàn)對施工成本的有效控制，使施工質量安全得到有效保證。在實際應用中，能夠克服建筑外觀復雜、管路受樓體形狀限制等方面因素的影響，很大程度上提高施工效率，避免材料的浪費，項目管理人員結合不同樓層材料用量，提前將材料送至制定樓層，緩解高層建筑在垂直運輸壓力方面的問題，本文就此進行了研究分析。

1. 基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝技術的特點

第一，定位精確，通過BIM技術建模，能夠實現(xiàn)對變曲率弧形管段安裝位置的準確定位，同時做好曲率半徑、標高以及管段長度的有效確定；第二，成型效果好，集中預制管，在同一管道位置能夠使彎曲弧度的一致性得到有效保證，取得非常好的成型效果；第三，節(jié)約成本，工廠化集中預制與傳統(tǒng)現(xiàn)場制作相比，能夠實現(xiàn)對切管以及壓槽等工序的有效統(tǒng)一，通過計算機自動控制等方式，取得非常好的成型效果，尤其在預制鍍鋅管道時，必須要進行二次鍍鋅，實現(xiàn)對成本的有效節(jié)約；第四，施工質量較為可靠，獲得良好的觀感，根據(jù)管段的二維碼信息，能夠在現(xiàn)場快速組裝，不僅提高了安裝效率，同時還很大程度上提高了安裝質量，取得非常好的經(jīng)濟效果。

2. 基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝技術的原理

借助施工藍圖展開BIM三維建模，在完成三維模型的現(xiàn)場放樣之后，根據(jù)BIM模型創(chuàng)建變曲率弧形管段加工料單，加工廠結合料單內(nèi)容，展開大批量的預制加工，在模型指導下完成預制。針對預制加工完成的預制管段展開二維碼編碼，準確定位，在現(xiàn)場快速完成變曲率弧形管道的現(xiàn)場組裝，最終使施工質量得到有效保障，獲得良好的感官。

2.1. BIM建模

BIM技術以高精度三維模型為應用基礎，在安裝機電管線時，基本上已經(jīng)完成了建筑結構的施工，通過現(xiàn)場放樣方式，能夠實現(xiàn)對BIM建筑模型的校核和檢驗，使BIM模型的精度得到有效保證。另外，BIM模型中，針對管道的部位展開BIM管線綜合布置，最終確定變曲率弧形彎管各個曲率半徑。結合變曲率管線曲率半徑擬合圖，將管段長度和曲率半徑結合在一起，做好各個弧形管道加工尺寸的有效布置，完成加工料單的有效編制。

2.2工廠化集中加工預制

一方面選擇計算機自動控制電動彎管機械加工，在計算機系統(tǒng)弄中導入變曲率弧形管道信息，通過這種方式，實現(xiàn)對管段彎曲弧度的有效控制。部分管道需要煨彎，提前做好壓槽和坡口等工序，管段兩端預留20公分直線段，不僅可以保護管道口，同時還能使后期安裝過程中與管道對口平齊。電動彎管機選擇計算機自動控制，借助傳動裝置，轉動彎管模具完成煨彎。

3. 效益分析

3.1 經(jīng)濟效益

3.1.1 操作簡單，能夠使效率得到提高，縮短施工工期

彎管的質量和效果很大程度上受到彎管機規(guī)格以及管材質量等方面因素影響，在保證彎管機的規(guī)格以及管材質量之后，彎管機能夠全天高水平作業(yè)。傳統(tǒng)人工制作方法彎管的質量受到人工技術水平以及管材質量方面因素影響，人工技術水平容易受到多個方面因素的影響降低穩(wěn)定性，因此，在相同規(guī)模管材彎曲方面，機械彎曲技術有著更好的應用優(yōu)勢。

3.1.2 節(jié)約人工成本

傳統(tǒng)人工現(xiàn)場彎頂法在實際施工過程中更多的是通過人工方式進行，人工的數(shù)量會隨著彎管量的增多而增多，人工的增多會很大程度上增加生產(chǎn)成本。工廠化集中機械彎管，施工更多的依靠彎管機進行，工人僅僅是控制開關，因此，不會因為彎管數(shù)量增多而增大人工成本，彎管數(shù)量的增多會提高彎管機使用率，更大限度的發(fā)揮出彎管機的使用價值，降低彎管機的使用成本，帶來非常客觀的經(jīng)濟效益。

3.2 社會效益

3.2.1 彎道彎曲弧度均勻性和美觀性有很大的提升

工廠化集中加工通過電動機械彎管方式，在彎管過程中，其外力較為均勻，在管道材質得到保證的前提下，大批量彎曲的管道其彎曲弧度基本一致。傳統(tǒng)人工頂彎法，受到彎曲工藝、人員素質等方面因素的影響，即使同一批管材，在完成之后其美觀性以及弧度都會有著非常大的差異性，應用在實際的工程項目中，將很難保證安裝的美觀性，同時其安全性也很難得到保證。

3.2.2 變曲率弧形管道加工料單按BIM模型創(chuàng)建

加工廠在加工過程中選擇加工料單展開大批量集中預制，能夠在規(guī)?；笇峦瓿深A制。在完成預制加工之后，通過二維碼編碼方式分類預制管段，能夠準確定位，弧形管道在到達現(xiàn)場之后可以快速組裝，取得理想的施工效果。

結束語

基于BIM技術的變曲率弧形管道預制與拼裝，有著定位精確、成型效果好、節(jié)約成本、施工質量可靠等特點，在完成BIM建模之后，進行工廠化集中加工預制。在實際應用中，其應用效果遠遠好于傳統(tǒng)人工加工方式，操作簡單，縮短加工工期，節(jié)約人工成本，提高弧形管道的美觀性，不僅可以產(chǎn)生非常好的社會效益，同時還能取得非常好的經(jīng)濟效益，促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展進步。

參考文獻：

[1]李君君，李俊松，王海彥等.基于BIM理念的鐵路隧道三維設計技術研究[J].現(xiàn)代隧道技術，2016，53（1）：6-10，51.

[2]王建秀，殷堯，胡力繩等.BIM及其在地下工程中的應用綜述[J].現(xiàn)代隧道技術，2017，54（4）：13-24.

[3]馬智亮，張東東，馬健坤等.基于BIM的IPD協(xié)同工作模型與信息利用框架[J].同濟大學學報（自然科學版），2014，42（9）：1325-1332.

[4]韓玉磊，高遠，陳浩等."機械彎管"在弧形管道安裝中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015，5（28）：4936-4937.