建筑機電工程中新工藝技術(shù)的應(yīng)用

張子龍 武漢普信建筑安裝工程有限公司第二事業(yè)部總經(jīng)理

1 裝配式建筑中的機電施工工藝

隨著裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展，保溫裝飾一體化混凝土外墻板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺板以及疊合樓板等技術(shù)也逐步發(fā)展成熟，并在建筑施工中推廣實施。為適應(yīng)裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)的機電施工工藝也產(chǎn)生了新的變化。下面以疊合樓板技術(shù)為例，從若干方面介紹了機電預(yù)留預(yù)埋部分的施工工藝。

1.1 點位預(yù)留

在預(yù)制樓板或墻體中，根據(jù)深化后圖紙對需預(yù)留的箱體及線盒進行精準定位。對預(yù)制生產(chǎn)工廠進行點位圖交底，確保在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時生產(chǎn)工廠能精準預(yù)留箱體及線盒點位。需特別注意的是，在預(yù)制疊合樓板中預(yù)留線盒時，需考慮樓板厚度及后期線管對接的需求，選擇合適的86 線盒[1]。此外，為了保證預(yù)制墻體及板面中各接線盒位置的準確性，應(yīng)向預(yù)制生產(chǎn)工廠提供優(yōu)化后的定位圖紙。

1.2 管線預(yù)留

設(shè)備管線應(yīng)提前進行綜合布置，減少交叉。在管線密集或交叉處，應(yīng)采用CAD 疊圖技術(shù)或者采用綜合布管BIM 技術(shù)進行綜合布置，進一步優(yōu)化管路，避免多根管路交叉，留下隱患。

1.3 管線對接

管線間的對接主要分為預(yù)制構(gòu)件之間管線及預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆層中管線之間的對接，又可以細分為預(yù)制墻體與現(xiàn)澆樓板間的線管對接、預(yù)制墻體與預(yù)制樓板間的線管對接以及預(yù)制樓板之間的線管對接。對于預(yù)制樓板之間的線管對接，一般見于疊合預(yù)制樓板間銜接處，用同型號短管進行對接。預(yù)制疊合樓板與預(yù)制墻體之間線管的對接應(yīng)在對接處預(yù)留對接口或泡沫，方便豎向及水平方向線管接頭對接。

2 機電預(yù)留預(yù)埋工程中新工藝技術(shù)的應(yīng)用

2.1 砌體墻強弱電箱PC 塊預(yù)制塊技術(shù)

砌體墻強弱電箱PC 塊預(yù)制塊技術(shù)可避免后期安裝強弱電箱時打鑿墻體，且可以節(jié)材提效，相比傳統(tǒng)工藝具有以下優(yōu)點。（1）提高工效。配電箱結(jié)構(gòu)一次預(yù)埋成型，避免箱體二次施工產(chǎn)生的空鼓、開裂問題，并且箱體與結(jié)構(gòu)面貼合率為100%，端正、不變形。（2）降低成本。免去了預(yù)埋木盒制作、二次配管、箱體安裝、二次補槽等工序，節(jié)省了相應(yīng)的費用。（3）該方法還減少了安裝階段的剔鑿、修補以及電箱周邊和背后的封堵等施工工序。相比傳統(tǒng)工藝，在保證樓層電箱周邊砌體施工質(zhì)量的同時，減少了施工人工和材料的投入，也在一定程度上縮短了工期。

施工時將成品配電箱做成預(yù)制塊一體成型。首先，在砌體工程開始前，將樓層所需要的電箱進貨到位，根據(jù)電箱尺寸畫出預(yù)置電箱需要的模具策劃圖。其次，根據(jù)圖紙進行模具材料的加工制作，將成品電箱放入模具，用C20 細石混凝土澆筑成型，運送到樓層相應(yīng)位置。最后，根據(jù)砌體排布圖在緊鄰的剪力墻上標注預(yù)制塊的位置，在砌墻工人操作的時候進行檢查，主要檢查位置是否與圖紙相符。

2.2 配電箱、弱電箱底盒結(jié)構(gòu)成品預(yù)埋技術(shù)

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)配電箱、弱電箱底盒施工工藝是結(jié)構(gòu)預(yù)埋時在剪力墻內(nèi)預(yù)留洞口，安裝時將洞口敲出進行安裝，安裝后再封堵洞口空隙，并進行收邊處理。但這樣不僅會造成人工浪費，而且后期易產(chǎn)生封堵空鼓、墻體開裂等質(zhì)量通病，需花大量人力、物力進行整改，降低施工效率。配電箱、弱電箱底盒結(jié)構(gòu)成品預(yù)埋技術(shù)采用強弱電箱預(yù)埋技術(shù)，根據(jù)圖紙電箱位置預(yù)先定位強弱電箱位置，將電箱底盒做好內(nèi)支撐，底盒外框用鋼筋固定，用膠帶封住箱口，隨墻體澆筑預(yù)埋進墻體。此工藝在保證安裝精度和質(zhì)量的同時，可大大減少后期機電安裝和土建專業(yè)的相互穿插施工，工效顯著提升。

2.3 穿樓板處預(yù)埋橋架標準節(jié)新工藝技術(shù)

建筑施工過程中，電纜橋架的安裝一直是水電安裝中的重要部分，在傳統(tǒng)的橋架穿樓板處施工時，由于施工工序限制，經(jīng)常造成工序間沖突以及二次破壞，增加施工難度，降低了工作效率。穿樓板處預(yù)埋橋架標準節(jié)新工藝技術(shù)在主體結(jié)構(gòu)階段預(yù)埋階段，在橋架穿樓板的位置預(yù)置橋架標準節(jié)，從而減少施工步驟及降低人工成本，同時可提前做好外圍防火封堵，提高了工程質(zhì)量，縮短工期。

穿樓板處預(yù)埋橋架標準節(jié)新工藝技術(shù)的注意事項包含以下幾個方面。一是確定標準節(jié)尺寸。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)圖紙，確定標準節(jié)高度h，標準節(jié)的高度比結(jié)構(gòu)板厚1 cm，標準節(jié)的寬度和長度根據(jù)電井大樣圖標注尺寸確定。二是廠家制作預(yù)埋標準節(jié)，根據(jù)確定的標準節(jié)尺寸，聯(lián)系廠家生產(chǎn)一個長方形或正方形的直通，四周封閉、上下口根據(jù)圖紙尺寸留口，上下兩側(cè)各焊接一片連接片，以備后期安裝橋架連接用，兩側(cè)焊接一個固定片，預(yù)埋時固定使用。三是現(xiàn)場預(yù)埋安裝。根據(jù)圖紙尺寸定位將下面兩片向內(nèi)折疊，利用兩側(cè)固定片通過燕尾絲固定在模板上，一次性澆筑混凝土樓板。

2.4 線盒及止水節(jié)橡膠固定塊固定工藝

傳統(tǒng)板面預(yù)埋線盒及止水節(jié)時采用的固定方式為鋼釘及鋼絲綁扎固定。該固定方式存在以下缺點：一是鋼釘對模板存在一定損傷；二是拆模時鋼釘無法取出，再處理費時費力；三是鋼釘固定處存在漏水風險，特別是廚房、衛(wèi)生間及陽臺區(qū)域。隨著鋁模的逐漸推廣，橡膠固定塊固定技術(shù)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼釘及鋼絲綁扎固定技術(shù)。該技術(shù)通過將橡膠固定塊固定在模板上，線盒及止水節(jié)再與橡膠固定塊緊密連接，實現(xiàn)點位預(yù)埋固定的效果。

相比傳統(tǒng)的鋼釘及鋼絲綁扎固定技術(shù)，橡膠固定塊固定技術(shù)存在以下優(yōu)勢。一是可重復利用，提高功效。在鋁模板上采用橡膠固定塊技術(shù)，標準層拆模后橡膠固定塊可留在鋁模板上。標準層施工中模板班組對相應(yīng)部位模板進行編碼，每塊模板在每層的位置固定不變，固定在模板上的橡膠固定塊無需重復固定。二是避免鋼釘固定對模板造成損傷，結(jié)構(gòu)不會預(yù)留鋼釘，后期不會產(chǎn)生費用。三是定位準確，不易產(chǎn)生移位。四是不會產(chǎn)生漏水風險。

線盒及止水節(jié)橡膠固定塊固定工藝的主要技術(shù)及注意事項包括以下兩個方面。一方面，在鋁模施工時，需與模板施工班組緊密溝通，督促其在標準層施工時對每塊模板進行編碼，確保相應(yīng)編碼的模板在相同位置，以保證橡膠固定塊可重復使用且位置準確。另一方面，檢查橡膠固定塊與線盒及止水節(jié)的吻合度，觀察是否有松動。如有松動現(xiàn)象，可通過鋼絲與點位周圍鋼筋進行十指交叉綁扎，將線盒及止水節(jié)二次固定。

3 后砌墻開槽配管

后砌墻開槽配管是困擾機電工程施工的難題。因為開槽過程無法避免，會破壞后砌墻墻體，常常引發(fā)機電單位與土建單位的矛盾。傳統(tǒng)后砌墻開槽配管工藝流程為劃線→切割機切槽→電錘開槽→配管固定→修補槽體→清理建筑垃圾，相對復雜，無法有效控制開槽寬度、深度及平整度等，同時功效較低，且對墻體的破壞性較大。而后砌墻開槽配管新工藝的出現(xiàn)有效避免了這些問題。新工藝分為機械化開槽技術(shù)和砌體墻內(nèi)線管提前預(yù)置技術(shù)兩種，下面分別進行詳細說明。

3.1 機械化開槽技術(shù)

此技術(shù)采用開槽機，同時具備切槽及開槽兩個功能，作業(yè)時線槽可一體成型。通過控制切割片的間距和深度可以精準控制線槽的寬度與深度，保證線槽的平整度，對墻體的破壞降到最低。同時，為線槽的后續(xù)修補工序提供了保障，避免墻體出現(xiàn)大面積開裂，適合單根線管的開槽配管。

3.2 砌體墻內(nèi)線管提前預(yù)置技術(shù)

此技術(shù)調(diào)整施工工序，在砌體施工前提前敷設(shè)砌體內(nèi)的線管及線盒。土建砌墻班組在進行砌體砌筑時，通過砌體磚內(nèi)挖槽將線管包裹在砌體內(nèi)，再進行管縫的塞實處理。此技術(shù)顛覆了砌體墻內(nèi)的二次配管施工工藝，減少了二次配管開槽等工序，避免了墻體開槽帶來的所有弊端，極大地提高了工效。但此技術(shù)對土建砌體班組的工藝要求極高，需機電單位及土建單位相互銜接，做好業(yè)主方協(xié)調(diào)處理相關(guān)方案執(zhí)行及費用的協(xié)調(diào)工作。

4 綜合布管BIM 技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的管線綜合方式采用CAD 圖紙疊圖處理，存在一定的局限性，不但無法直觀地體現(xiàn)管線交叉的效果，而且不能保證管線布局的合理性及預(yù)見性。采用綜合布管BIM 技術(shù)可以大大提高管線綜合布置的合理性，進而避免施工時產(chǎn)生交叉，使管線走向更加美觀合理。BIM 綜合布管技術(shù)主要是從空間路由上合理排布各專業(yè)管道，以滿足現(xiàn)場業(yè)主方提出的美觀度及空間上的要求，同時也需符合設(shè)計及規(guī)范要求中各專業(yè)管道的工藝及布置規(guī)定。BIM 管綜設(shè)計完成后，需將對應(yīng)的剖面圖、綜合布置圖、各專業(yè)對應(yīng)的平面圖以及重點部位的大樣圖（特別是機房、公區(qū)走道等管線密集處）提供給業(yè)主方及各專業(yè)施工單位，以便指導現(xiàn)場施工。

在項目實施過程中，特別是在一些管線密集的部位，需要運用BIM 技術(shù)對各管線的走向從立體空間上提前進行綜合布置，以滿足施工要求，從而達到設(shè)計效果。同時減少各專業(yè)施工交叉，提高施工效率，以保證最終完成效果。這些重點區(qū)域包括地下車庫的車道和停車位，設(shè)備機房進出口區(qū)域及設(shè)備機房區(qū)域。

4.1 地下車庫的車道和停車位

在常規(guī)項目中，地下室車庫的車道和停車位是甲方比較關(guān)心的區(qū)域，此區(qū)域施工時不僅需考慮空間凈高和成品的美觀，還需要考慮其適用性。在《住宅設(shè)計規(guī)范》中，停車位凈高要求不應(yīng)低于2 m，行車道凈高不應(yīng)低于2.2 m［2］。在項目實際實施的過程中，甲方對車庫的要求會更高，一般車位的凈高不得低于2.2 m，車道凈高不得低于2.4 m。如果車庫行車道做吊頂，在考慮凈高時，除了考慮管線外還需要考慮支吊架、吊頂空間以及行車指示牌的占位?！盾噹旖ㄖO(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，在有機械車位的車庫，如果機械車位為雙層，則設(shè)備裝置控制高度應(yīng)為3.5～3.65 m；如果機械車位為3 層，則設(shè)備裝置控制高度為5.65～5.9 m[3]。

4.2 設(shè)備機房進出口區(qū)域

在設(shè)備機房進出口區(qū)域，由于一般進出設(shè)備機房的管道都為大管徑管道且管道數(shù)量眾多，進出口位置的橫向管道會與走道或車道縱向管線交匯在一起，所以設(shè)備機房進出口處在做BIM 管線綜合優(yōu)化時需優(yōu)先考慮設(shè)備機房進出口位置。在此區(qū)域需要先做好管線的分層和走管的優(yōu)先等級，在條件允許的情況下管線應(yīng)盡量避開此區(qū)域，以保證管線下凈高滿足要求[1]。

4.3 設(shè)備機房BIM 管線

設(shè)備機房設(shè)備種類繁多，管線排布錯綜復雜，同時施工工期緊張，且業(yè)主方對此部位的施工質(zhì)量和完成效果要求較高。因此，設(shè)備機房的BIM 管線綜合深化在滿足業(yè)主對最終完成效果要求的同時，還需考慮后期的施工難度和維保需求等使用性要求。除此之外，還應(yīng)為工程后期的檢修預(yù)留空間。綜合布置時應(yīng)考慮成本節(jié)約等問題，盡量設(shè)計采用聯(lián)合支架。

BIM 管綜不僅需要根據(jù)各專業(yè)圖紙對管線進行調(diào)整，以保證凈高，還需要滿足業(yè)主的使用需求。對于使用功能復雜的大型綜合體項目，更需要利用BIM 綜合布管模型技術(shù)，提前介入設(shè)計及施工，參考各專業(yè)設(shè)計方案及圖紙，結(jié)合現(xiàn)場情況策劃出最優(yōu)綜合布置方案。

5 結(jié)語

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新工藝被應(yīng)用于機電安裝工程中。同時，隨著信息化的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐步進入建筑施工領(lǐng)域，只有不斷地創(chuàng)新創(chuàng)造，才能保證建筑行業(yè)的健康發(fā)展。