地鐵機(jī)電設(shè)備安裝偏差出現(xiàn)的原因及預(yù)防探討

顧慶永

摘要：為確保地鐵工程的安全、平穩(wěn)運(yùn)行，要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電安裝質(zhì)量的把控。首先，在施工之前應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作。其次，還要合理確定裝配順序。通過(guò)對(duì)設(shè)備及管線模塊化裝配式施工過(guò)程中“五種誤差：信息收集及材料尺寸誤差、深化建模誤差、加工誤差、運(yùn)輸變形誤差、裝配累計(jì)誤差”進(jìn)行分析，重點(diǎn)控制“三種精度：設(shè)計(jì)精度、加工精度、裝配精度”。采用精細(xì)化建模、模型直接生成圖紙、工廠自動(dòng)化數(shù)控加工設(shè)備、360放樣機(jī)器人、3D激光掃描等手段消除機(jī)房裝配綜合誤差。

關(guān)鍵詞：地鐵;機(jī)電設(shè)備;安裝偏差

前言

隨著現(xiàn)代制造工業(yè)水平的不斷提高，地鐵機(jī)電安裝施工中的大部分構(gòu)件可以在工廠成批、成套的預(yù)制，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后再進(jìn)行拼裝。這樣一來(lái)，不僅施工安裝效率能夠提高20%以上，并且人工成本至少能夠降低10%～20%。此外，采用裝配化技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾，施工現(xiàn)場(chǎng)不產(chǎn)生明火、煙氣，極大地提高了施工安全性與環(huán)保性。

1地鐵車站機(jī)電管線施工偏差出現(xiàn)的原因

1.1多專業(yè)多單位協(xié)調(diào)困難

由于地鐵車站機(jī)電安裝項(xiàng)目涉及通風(fēng)空調(diào)、消防、建筑電氣，通信、信號(hào)、綜合監(jiān)控、安全門、電扶梯等十幾個(gè)專業(yè)。專業(yè)多且各自為戰(zhàn)，不能達(dá)到很好的協(xié)同，一旦一方出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)造成其他專業(yè)施工圖不能對(duì)應(yīng)，相互之間的管線沖突增加。并且當(dāng)有些問(wèn)題不能及時(shí)溝通解決時(shí)，留到施工過(guò)程中去解決將會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。另外，多專業(yè)多單位共同作業(yè)，必然存在交叉施工的問(wèn)題，這時(shí)施工計(jì)劃的制定、作業(yè)面的加大、工序的合理安排也存在一定的協(xié)調(diào)問(wèn)題。

1.2地鐵車站管線設(shè)計(jì)復(fù)雜

近年，土地資源的稀缺，使得地下車站的發(fā)展進(jìn)入高潮，但是地下施工面臨的問(wèn)題也是繁多的，比如：存在各種地質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體系比較復(fù)雜，同樣也使得項(xiàng)目造價(jià)偏高;由于需要各種功能性和專業(yè)性的設(shè)備，導(dǎo)致管線的布置錯(cuò)綜復(fù)雜。由此產(chǎn)生的問(wèn)題在施工過(guò)程中形成阻礙，易造成管線之間或管線與結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生碰撞和重疊布置，這將對(duì)房間以及走道凈高產(chǎn)生影響，造成成本控制之外的返工和浪費(fèi)，甚至埋下了安全隱患的種子。由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)階段就解決好管線間的布置問(wèn)題的重要性，并能夠直觀地展示給施工人員，減少施工時(shí)的錯(cuò)誤，以此來(lái)提高施工質(zhì)量，使成本控制在預(yù)算之內(nèi)，增加了施工的可控性。

1.3二維圖紙的局限性

當(dāng)不同專業(yè)的管線發(fā)生碰撞時(shí)，二維管線綜合設(shè)計(jì)只是通過(guò)對(duì)各專業(yè)的管線進(jìn)行一定程度上的疊加和斷線，再結(jié)合相關(guān)規(guī)則對(duì)管線的位置進(jìn)行布置，確定出管線的原則標(biāo)高，最后再針對(duì)關(guān)鍵部位繪制詳圖或剖面圖。各專業(yè)間較差的協(xié)調(diào)性給實(shí)際施工帶來(lái)了困難，僅憑標(biāo)高處理管線的交叉問(wèn)題是對(duì)管線進(jìn)行局部處理，無(wú)法準(zhǔn)確考慮管線的連貫性帶來(lái)的問(wèn)題。導(dǎo)致解決一個(gè)位置的碰撞后，又帶來(lái)其他位置的碰撞，不全面的分析和觀察給施工人員帶來(lái)挑戰(zhàn)，最后只會(huì)加大工程量。

2裝配化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

①裝配化技術(shù)的應(yīng)用使施工成本有效降低。由于地鐵機(jī)電安裝施工中的大多數(shù)構(gòu)件可以在專業(yè)化工廠中生產(chǎn)，尤其在下料環(huán)節(jié)能夠有效控制各類材料的用量。同時(shí)，材料成本、人工成本也能得到有效控制;②管理工作更加方便，可有效提高管理水平，優(yōu)化勞動(dòng)條件。相比于施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，在工廠內(nèi)進(jìn)行機(jī)電材料的生產(chǎn)更具安全性，并且工廠內(nèi)部的勞動(dòng)條件更好，安全隱患相對(duì)較少;③機(jī)電材料質(zhì)量容易把控。在進(jìn)行材料的加工、焊接等工作時(shí)，工廠內(nèi)可以更好地利用專業(yè)化機(jī)械設(shè)備，因而生產(chǎn)出的材料與構(gòu)件更加精細(xì);④裝配化技術(shù)的應(yīng)用有助于縮短工期，加快施工進(jìn)度?，F(xiàn)場(chǎng)安裝工作開(kāi)始前，便可按照?qǐng)D紙進(jìn)行材料與構(gòu)件的生產(chǎn)。具體安裝過(guò)程中，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用情況，直接運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝即可。此外，利用裝配化技術(shù)還能有效減少現(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)情況，各個(gè)行業(yè)之間干擾率降低，這也有助于施工進(jìn)度的提升。

3地鐵機(jī)電安裝中裝配化技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1做好施工前的準(zhǔn)備工作

一方面，開(kāi)展機(jī)電安裝施工前，應(yīng)嚴(yán)格做好模型的搭建，并進(jìn)行料單、圖紙的準(zhǔn)備工作。應(yīng)用裝配化技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)特別考慮時(shí)間因素的影響。另一方面，要與生產(chǎn)廠家保持良好的交流，并做好項(xiàng)目對(duì)接。機(jī)電安裝裝配化技術(shù)的應(yīng)用，雖然節(jié)省了施工材料采購(gòu)的時(shí)間，但在施工前需要與廠家做好對(duì)接，并進(jìn)行產(chǎn)品模型的對(duì)接。一旦配合過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題，將對(duì)整個(gè)安裝工作帶來(lái)嚴(yán)重的后果[2]。此外，要加強(qiáng)對(duì)裝配現(xiàn)場(chǎng)的管理。一般來(lái)說(shuō)，施工現(xiàn)場(chǎng)首先應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工人員的設(shè)備的管控，其次還要加強(qiáng)對(duì)裝配化技術(shù)應(yīng)用水平的管控。

3.2科學(xué)規(guī)劃裝配順序

上述準(zhǔn)備工作結(jié)束后，要科學(xué)規(guī)劃裝配方式與順序。在裝配階段，研發(fā)了補(bǔ)償段+控制段的遞推式施工消差技術(shù)，將循環(huán)泵組裝配模塊作為控制段，與其對(duì)接的機(jī)電管線裝配模塊按規(guī)劃好的線路進(jìn)行遞推式裝配，在機(jī)房外側(cè)或兩個(gè)裝配線路之間設(shè)置補(bǔ)償段，采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的方式消除補(bǔ)償段誤差。

3.3合理控制裝配誤差

地鐵車站施工期間，主要用到的裝配誤差控制分段方法有兩種：補(bǔ)償段、控制段、遞推施工段。補(bǔ)償段，即采用工廠預(yù)制與現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制相結(jié)合的方式，對(duì)于裝配關(guān)鍵線路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置補(bǔ)償段，采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的方式消除誤差?？刂贫?，即裝配線路上的關(guān)鍵控制點(diǎn)，一般首先裝配就位，在同一裝配線路上與其連接的其他裝配模塊順序裝配。遞推式施工，即控制段首先裝配就位，在同一裝配線路上與其連接的其他裝配模塊順序裝配，將各個(gè)接口可能出現(xiàn)的誤差累加至最后的補(bǔ)償段，通過(guò)補(bǔ)償段現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的方式消除誤差。在主管道的分支連接處、水泵模塊與主管連接處等位置設(shè)置誤差綜合補(bǔ)償段可在固定位置一次性消除所有誤差帶來(lái)的影響。

3.4吊裝工藝

在開(kāi)展吊裝工作之前，要使用BIM技術(shù)模擬與分析地鐵預(yù)制構(gòu)件的裝車、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，并合理利用運(yùn)輸設(shè)備的空間條件，提高運(yùn)輸工作的效率，降低構(gòu)件運(yùn)輸成本。當(dāng)材料或構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后，要結(jié)合裝配順序科學(xué)堆放構(gòu)件。這樣一來(lái)，施工過(guò)程中可以做到“隨裝隨取”，進(jìn)而提高施工效率，降低現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度工作的難度。就地鐵車站空調(diào)水機(jī)房施工工作而言，所用到的構(gòu)件重量大，再加之吊裝空間的限制，如果構(gòu)件堆放錯(cuò)亂問(wèn)題嚴(yán)重，將直接影響到拼裝效率與速度。需要注意的是，吊裝工作中要合理應(yīng)用吊裝設(shè)備進(jìn)行懸掛與吊裝。

3.5三維定位技術(shù)

定位技術(shù)的應(yīng)用水平直接影響到整個(gè)裝配工作的質(zhì)量，一旦定位出現(xiàn)問(wèn)題，不僅會(huì)對(duì)已完成裝配的構(gòu)件產(chǎn)生破壞，甚至?xí){到安裝人員的安全。因此，要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行定位技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采用360放樣機(jī)器人、3D激光掃描等手段消除機(jī)房裝配綜合誤差。

3.6風(fēng)管成品裝配

地鐵機(jī)電安裝的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是拼裝風(fēng)管成品，在開(kāi)展此項(xiàng)工作之前，要校核圖紙，確保滿足施工要求。一旦發(fā)現(xiàn)圖紙、方案存在問(wèn)題，要及時(shí)提出修改意見(jiàn)。比如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)管線存在碰撞隱患時(shí)，要及時(shí)向設(shè)計(jì)人員指出問(wèn)題。安裝過(guò)程中，首先要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行檢查，并結(jié)合模型做好預(yù)制構(gòu)件的裝配。其中，要結(jié)合平面布置圖，完成通風(fēng)管道的安裝。具體安裝期間，要嚴(yán)格按照管道的編號(hào)順序完成相應(yīng)的安裝，否則將導(dǎo)致安裝質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)要求。安裝時(shí)要時(shí)刻關(guān)注標(biāo)高、介質(zhì)流向等因素。同時(shí)，還要核對(duì)支吊架型式以及安裝位置。需要注意的是，風(fēng)管安裝前要進(jìn)行支吊架的安裝，切記不能使用臨時(shí)支吊架，以免發(fā)生安全事故。在進(jìn)行金屬風(fēng)管的拼接工作時(shí)，要結(jié)合風(fēng)管的材質(zhì)、板厚等因素，合理選取連接方式。

參考文獻(xiàn)

[1]呂林潞.地鐵機(jī)電設(shè)備安裝工程的施工管理研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（13）.

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