機(jī)房管件裝配式施工技術(shù)

莊小杰，呂善勇，劉洪剛，周剛，夏康，崔延瓏

（中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司，北京 100161）

1 引言

隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)迅猛發(fā)展，裝配式建筑安裝正如雨后春筍般開始全面發(fā)芽，順應(yīng)市場(chǎng)大趨勢(shì)，機(jī)電裝配式安裝也逐漸開始發(fā)展，各企業(yè)均開始研究機(jī)電裝配式安裝。裝配式機(jī)房安裝最大的難點(diǎn)在于如何精確定位、預(yù)制加工及安裝，目前裝配式機(jī)房已完成案例較少，已完成的部分項(xiàng)目機(jī)房裝配式安裝是在加工廠組裝成功后拆解再到項(xiàng)目進(jìn)行裝配式安裝，此方法大大提高了裝配式機(jī)房的成功率但是相應(yīng)的也增加了工作量，如何在不拆解的同時(shí)保證一次性拼裝成功是機(jī)房裝配式安裝的核心，而通過BIM軟件建模后依據(jù)模型進(jìn)行拆分出圖正是解決此問題的最佳辦法。作為萬達(dá)集團(tuán)第一個(gè)BIM總發(fā)包項(xiàng)目，巢湖萬達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目采用BIM技術(shù)指導(dǎo)施工，對(duì)裝配式機(jī)房技術(shù)進(jìn)行深入剖析和改進(jìn)，在不拆解的情況下進(jìn)行一次性拼裝，保證一次性拼裝成功。

2 工程概況

巢湖萬達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目位于安徽省巢湖市，項(xiàng)目為一棟綜合體，地下一層地上五層，大商業(yè)制冷機(jī)房位置為地下一層，機(jī)房面積680㎡，管道1300余米。機(jī)房設(shè)有4臺(tái)冷水機(jī)組，10臺(tái)水泵，1臺(tái)板式換熱器，2臺(tái)集分水器，1套定壓補(bǔ)水裝置，1臺(tái)全自動(dòng)軟水器，1臺(tái)加藥裝置，1臺(tái)全程水處理儀。針對(duì)巢湖萬達(dá)廣場(chǎng)超市制冷機(jī)房實(shí)際狀況，工廠預(yù)計(jì)加工分段共107段，其中管道76個(gè)分段、支吊架31個(gè)分段。根據(jù)分段安排施工，計(jì)劃安裝工期為10d。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 利用BIM軟件進(jìn)行模型繪制、優(yōu)化

模型繪制存在兩種情況，一種是利用BIM新型機(jī)電軟件萊輔絡(luò)軟件直接進(jìn)行繪制，另一種是利用已有的Revit模型導(dǎo)入萊輔絡(luò)軟件進(jìn)行繪制，模型繪制完成后，對(duì)模型進(jìn)行審核及檢查，主要審核土建、機(jī)電模型是否滿足設(shè)計(jì)、驗(yàn)收規(guī)范及圖集要求；檢查機(jī)電與建筑結(jié)構(gòu)碰撞問題；解決碰撞及不合理或未連接部位，保證模型完整性。審核完成后進(jìn)行模型的二次優(yōu)化，解決管道、設(shè)備、閥部件連接不合理部位，保證連接與實(shí)際相符；解決設(shè)備及閥部件檢修空間不足及不合理位置；提前在模型中排布焊縫尺寸及墊片厚度等。

圖1 模型優(yōu)化對(duì)比

3.2 模型分段拆分

3.2.1 分段拆分原則

結(jié)合機(jī)房實(shí)際尺寸及梁柱的空間位置標(biāo)高進(jìn)行拆分，保證安裝空間滿足拆分管段長(zhǎng)度的安裝要求。盡量減少焊口的增加及法蘭的增加，盡量在原有法蘭連接部位進(jìn)行拆分，彎頭及異形件部位嚴(yán)禁拆分，拆分的部件盡量減少安裝難度。

3.2.2 運(yùn)用BIM新型機(jī)電軟件萊輔絡(luò)軟件的模型拆分

①模型預(yù)計(jì)管道分段76段，落地支架31段，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房位置、通道、機(jī)房面積、高程、風(fēng)管橋架等定主管道整體標(biāo)高為3.1m，最長(zhǎng)分段為6m；

②依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙機(jī)房上空管綜密集復(fù)雜，選擇落地支架使吊裝便于施工，分段采取相同位置達(dá)到整齊美觀；

圖2 分段采取相同位置整齊美觀

③組合式支架分段，落地支架采用螺栓連接方式，便于運(yùn)輸、安裝及調(diào)整誤差，杜絕了現(xiàn)場(chǎng)燒焊，做到了文明施工。

3.3 出具加工圖及工廠預(yù)制化加工

根據(jù)模型拆分結(jié)果制定加工管道分段方案最終出具工業(yè)級(jí)裝配圖紙，由廠家按照模型及圖紙?jiān)陬A(yù)制加工廠進(jìn)行模塊化預(yù)制生產(chǎn)，工廠預(yù)制管件的生產(chǎn)運(yùn)用全自動(dòng)相貫線切割機(jī)、全自動(dòng)焊接機(jī)器人進(jìn)行工廠化預(yù)制，從而保證施工質(zhì)量。采購(gòu)的管道、管件及閥部件必須確定由同一廠家生產(chǎn)且同一批次出廠，生產(chǎn)廠家應(yīng)具備保證設(shè)備及管線預(yù)制模塊符合質(zhì)量要求的生產(chǎn)工藝設(shè)施、試驗(yàn)檢測(cè)條件，在設(shè)備及管線預(yù)制模塊在生產(chǎn)前，應(yīng)由施工單位組織深化設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行深化設(shè)計(jì)文件的交底，預(yù)制加工所需零部件關(guān)鍵尺寸需百分百?gòu)?fù)測(cè)，以實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行加工生產(chǎn)，最終加工完成后的預(yù)制管件出廠時(shí)必須出具相關(guān)質(zhì)量證明文件。

3.4 管道安裝

空調(diào)冷凍水管徑＜DN100為鍍鋅鋼管，采用絲扣連接；≥DN100為無縫鋼管，采用焊接。

3.4.1 安裝控制順序

基礎(chǔ)及墻梁柱的尺寸及空間校核→設(shè)備落位及校核→墻體預(yù)留洞口尺寸及位置校核→支吊架布置及放線校核→主管道及橫干管安裝及校核→異形部件安裝及校核→垂直管道安裝及校核→消差焊口安裝閉合→打壓試驗(yàn)驗(yàn)收→系統(tǒng)調(diào)試、管道沖洗。

3.4.2 管道安裝工序安排

安裝總原則是先設(shè)備后管道，先主管后支管，先橫管后豎管，先上層管后下層管，先難管后易管，先法蘭安裝后焊口。

①支架安裝：安裝原則為先里后外，安裝順序如下

a.從 CHZJ-1→2→3→4→5→6

b. 從 CHZJ-14→13→12→8→7→9→10→11→18→17→16→15

圖3 支架安裝

②管道安裝：安裝原則為先主管后支管、先大管后小管、先高位后低位、先里后外的順序，先安裝A區(qū)域再安裝B區(qū)域，具體安裝順序如下：

a.1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12

b.9、13、14、15、16、17、18

圖4 管道安裝

③連接設(shè)備進(jìn)出口的安裝

a.機(jī)組在與管道連接應(yīng)在管道沖洗合格后進(jìn)行。

b.與機(jī)組連接的管路上按設(shè)計(jì)要求安裝閥門、儀表等，位置應(yīng)準(zhǔn)確，排列規(guī)整。

c.機(jī)組與管道連接時(shí)，應(yīng)設(shè)置軟接頭，管道應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的支吊架。

圖5 完成效果圖

4 實(shí)施效果綜合分析

4.1 平行作業(yè)，縮短工期，提高質(zhì)量

可與土建工程平行作業(yè)，可縮短在現(xiàn)場(chǎng)施工的工期，一次性成功完成現(xiàn)場(chǎng)裝配任務(wù)，可提高機(jī)房的安裝速度與質(zhì)量。

4.2 節(jié)約材料，減少材料浪費(fèi)

少焊接、少損耗，因傳統(tǒng)工藝現(xiàn)場(chǎng)加工后剩下的管段不能較好地重復(fù)利用或再利用，通過裝配式制作，預(yù)制廠家可以將尾料形成再生資源，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工零損耗。

4.3 安全環(huán)保、綠色施工

大多數(shù)機(jī)房都在地下室，照明不足、環(huán)境潮濕、空氣不通暢，在此環(huán)境下施工作業(yè)，特別是焊接作業(yè)時(shí)，煙塵飄散，對(duì)施工人員身體健康造成極大危害。裝配式安裝可提高現(xiàn)場(chǎng)文明施工，做好綠色施工的同時(shí)，減少焊接動(dòng)火造成的安全隱患。

4.4 推進(jìn)建造模式向工業(yè)化轉(zhuǎn)型

管件加工實(shí)現(xiàn)工廠化、批量化、自動(dòng)化，由現(xiàn)場(chǎng)的手工加工轉(zhuǎn)向機(jī)械式加工，加工工藝有了新的突破，預(yù)制構(gòu)件的工藝水平更高，連接質(zhì)量及精度也相應(yīng)提高。

5 結(jié)語

目前裝配式機(jī)房處于起步階段，還存在許多綠色施工的弊端，但裝配式機(jī)房的萌芽發(fā)展是機(jī)電安裝工程綠色施工、零工期施工開啟新時(shí)代的標(biāo)志，該工藝具有很高的綜合適應(yīng)性和施工靈活性，巢湖萬達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目BIM+工廠預(yù)制化裝配施工是機(jī)電安裝專業(yè)向工廠預(yù)制化和現(xiàn)場(chǎng)裝配化發(fā)展道路上的重要實(shí)踐之一，下一步將繼續(xù)完善技術(shù)上的整合，建立健全相應(yīng)的配套體系和相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，為建筑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程保駕護(hù)航。裝配式機(jī)房施工在我國(guó)的發(fā)展以及應(yīng)用有著重要的意義，它將推動(dòng)著建筑行業(yè)的技術(shù)向著便捷、環(huán)保、產(chǎn)生更多經(jīng)濟(jì)效益的方向迅速發(fā)展。