基于BIM的超大弧度大管徑管道制作

基于BIM技術(shù)的超大弧度大管徑管道制作與安裝施工技術(shù)

目錄CONTENTS工程概況課題簡介研究現(xiàn)狀成果特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益推廣應(yīng)用前景附件材料一二三四六七八施工工藝五

工程概況珠海歌劇院項(xiàng)目位于珠海市情侶路野貍島，項(xiàng)目總用地面積57669平方米，總建筑面積59000平方米，主體結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，按1600座大劇場、600座多功能小劇場的規(guī)模建設(shè)。大劇場結(jié)構(gòu)高度60米，構(gòu)筑物高度90米；小劇場結(jié)構(gòu)高度36米，構(gòu)筑物高度56米。

機(jī)電綜合概況本項(xiàng)目大部分為異型結(jié)構(gòu)，其中地下室車庫、大小劇場主體，包括觀眾廳、后舞臺、鋼結(jié)構(gòu)外架等管道繁多，安裝專業(yè)設(shè)計的管道為配合土建建筑外形，因此管道也均設(shè)計為弧形，該部分給排水及消防管道的弧形部分管徑分布為DN15～DN250，大量的弧形管道安裝給施工帶來一定的難度。

課題簡介本課題為基于BIM技術(shù)的超大弧度大管徑管道制作與安裝施工技術(shù)，主要研究內(nèi)容為：BIM技術(shù)在超大弧度管線綜合深化設(shè)計的應(yīng)用；基于BIM技術(shù)的弧形管段預(yù)制加工；基于BIM技術(shù)的支吊架預(yù)制加工；基于BIM技術(shù)的管道施工；二維碼在預(yù)制件現(xiàn)場管理的應(yīng)用。

研究現(xiàn)狀大弧形建筑區(qū)域管道安裝中，目前常用的方法是：根據(jù)機(jī)電專業(yè)設(shè)計圖紙，結(jié)合現(xiàn)場測量大弧形結(jié)構(gòu)區(qū)域彎曲半徑等參數(shù)，利用彎管機(jī)器按照測量所得參數(shù)制作彎管段，然后再進(jìn)行管道安裝。這種方法對于小規(guī)?；⌒螀^(qū)域小管徑管道安裝效果比較明顯，但在大弧形或者弧形區(qū)域管道復(fù)雜、管道數(shù)量繁多，管徑大的情況下，該方法有明顯的不足之處。由于管道眾多，現(xiàn)場測量復(fù)雜，而且很難避免碰撞；施工進(jìn)度慢，受現(xiàn)場諸多因素影響，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，很難達(dá)到設(shè)計效果。為高效精確的完成弧形區(qū)域管道安裝，我項(xiàng)目經(jīng)過多方討論求證，決定借助BIM技術(shù)進(jìn)行管線布置，有效的避免管線碰撞，提高弧形管道安裝精確度，降低施工成本，使整個弧形管道安裝過程在精細(xì)化管理下高效進(jìn)行。

成果特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)成果特點(diǎn)：BIM管線深化設(shè)計零碰撞，三維管線模型進(jìn)行分段并模擬安裝；在預(yù)制彎管段前，進(jìn)行分段編號，做好預(yù)制件材料的統(tǒng)計管理；管道拼接安裝前，進(jìn)行安全技術(shù)交底，確保大弧形管道施工過程具有科學(xué)的已經(jīng)和保障。創(chuàng)新點(diǎn)：針對異型建筑，特別是弧形結(jié)構(gòu)區(qū)域管道安裝，采用BIM技術(shù)進(jìn)行機(jī)電管線深化設(shè)計，有效解決管線碰撞問題，避免施工中因碰撞返工；利用BIM技術(shù)對弧形管道進(jìn)行分段，并讀取弧形管道信息，為預(yù)制構(gòu)件提供精確可靠地加工信息；工廠集中預(yù)制加工彎管段，現(xiàn)場組裝的施工工藝，有助于提高生產(chǎn)效率，提升預(yù)制質(zhì)量；管道支吊架深化設(shè)計，預(yù)制成品支吊架，使管道施工在技術(shù)及安全等方面具有科學(xué)的依據(jù)和保障。

施工工藝根據(jù)二維設(shè)計圖紙建立三維BIM模型BIM管線模型深化設(shè)計弧形管道分段標(biāo)記繪制預(yù)制件加工大樣圖弧形管段及支吊架預(yù)制加工弧形管道安裝支吊架安裝

操作要點(diǎn)（根據(jù)二維設(shè)計圖紙建立三維BIM模型）根據(jù)設(shè)計二維圖紙利用BIM建模軟件（如AutodeskRevit）建立三維模型，該模型包含建筑模型、結(jié)構(gòu)模型和安裝各專業(yè)模型。結(jié)構(gòu)模型建筑模型機(jī)電模型

操作要點(diǎn)（BIM管線綜合深化設(shè)計）采用BIM軟件（如navisworks）碰撞檢查功能，依據(jù)相關(guān)安裝規(guī)范要求調(diào)整三維管線模型，直至零碰撞符合凈高及驗(yàn)收規(guī)范要求。操作作要要點(diǎn)點(diǎn)（弧弧形形區(qū)區(qū)域域管管線線優(yōu)優(yōu)化化前前后后對對比比））1、優(yōu)化化前前，弧弧形形區(qū)區(qū)域域管管道道連連接接形形式式2、優(yōu)化化后后，弧弧形形區(qū)區(qū)域域管管道道連連接接形形式式操作作要要點(diǎn)點(diǎn)（彎管管道道分分段段及及大大樣樣詳詳圖圖繪繪制制）確定定管管線線綜綜合合深深化化設(shè)設(shè)計計完完成成后后，，將將弧弧形形結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)區(qū)區(qū)域域弧弧形形管管道道按按照照材材料料型型號號規(guī)規(guī)格格特特點(diǎn)點(diǎn)及及現(xiàn)現(xiàn)場場實(shí)實(shí)際際情情況況，，盡盡可可能能將將管管線線綜綜合合為為同同一一弧弧度度，，即即彎彎曲曲半半徑徑一一致致，，并并將將各各分分段段管管段段的的系系統(tǒng)統(tǒng)、、管管徑徑、、長長度度、、曲曲率率半半徑徑等等參參數(shù)數(shù)及及在在圖圖紙紙中中的的位位置置標(biāo)標(biāo)記記下下來來。。分分段段完完成成后后將將所所有有分分段段管管段段的的信信息息統(tǒng)統(tǒng)一一編編號號入入錄錄預(yù)預(yù)制制構(gòu)構(gòu)件件管管理理表格格，對應(yīng)應(yīng)生成成包包含含該該段段管管段段信信息息的的二二維維碼。弧形形管管道道分分段段及及彎彎管管段段大大樣樣圖圖構(gòu)件件信信息息【二維維碼碼】操作作要要點(diǎn)點(diǎn)（支吊吊架架定位位及及大大樣樣圖圖繪繪制制））本項(xiàng)項(xiàng)目目在在海海島島上上，，對對抗抗震震支支吊吊架架系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計計要要求求高高，，在在完完成成管管線線深深化化設(shè)設(shè)計計的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，，確確定定抗抗震震支支吊吊架架的的位位置置、、取取向向、、設(shè)設(shè)計計荷荷載載、、支支架架形形狀狀、、尺尺寸寸并并在在圖圖紙紙相相應(yīng)應(yīng)位位置置標(biāo)標(biāo)記記出出來來。。繪繪制制支支吊吊架架大大樣樣圖圖，，用用于于工工廠廠化化加加工工生生產(chǎn)產(chǎn)。。單管縱向向抗震支支吊架大大樣圖多管共架側(cè)側(cè)向抗震震支吊架架大樣圖圖支吊架布布置圖操作要點(diǎn)點(diǎn)（支吊架預(yù)預(yù)制加工）根據(jù)抗震震支吊架架系統(tǒng)深深化設(shè)計計及支吊吊架構(gòu)件件大樣圖圖，在工工廠內(nèi)完完成預(yù)制制加工。。單管側(cè)向抗抗震支吊架架大樣圖操作要點(diǎn)（弧形管段預(yù)制加工）2、彎管器,彎制DN100以下管道3、拉彎機(jī),用于彎制DN150及以上管道道1、液壓彎管管器,彎制小管徑徑管道操作要點(diǎn)（二維碼應(yīng)應(yīng)用于預(yù)制制構(gòu)件現(xiàn)場場管理）本項(xiàng)目預(yù)預(yù)制構(gòu)件件比較多多，為了了便于管管理現(xiàn)場場預(yù)制構(gòu)構(gòu)件的管管理及應(yīng)應(yīng)用，在在構(gòu)件加加工完成成后將附附有該構(gòu)構(gòu)件信息息的二維維碼粘貼貼于構(gòu)件件中。二維碼應(yīng)用于彎彎管段示示意圖二維碼應(yīng)用于現(xiàn)現(xiàn)場預(yù)制制彎管段段二維碼應(yīng)用于成成品支吊吊架示意意圖二維碼應(yīng)用于現(xiàn)現(xiàn)場成品品支吊架架構(gòu)件信息息對應(yīng)生成成二維碼碼附著于預(yù)預(yù)制構(gòu)件件中讀取二維維碼信息息核對構(gòu)件件信息安裝構(gòu)件件并完善善二維碼碼信息完成二維維碼在構(gòu)構(gòu)件管理理中的應(yīng)應(yīng)用，從從構(gòu)件表表格中即即可直觀觀了解構(gòu)構(gòu)件安裝裝完成情情況經(jīng)濟(jì)效益益本工程綜合合性強(qiáng)，，各專業(yè)業(yè)、管道道種類繁繁多，其其中地下下室車庫庫、大小小劇院主主體，包包括觀眾眾廳、后后舞臺、、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)外架等等為配合合土建建建筑外形形，管道道均設(shè)計計為弧形形。目前前弧形結(jié)結(jié)構(gòu)區(qū)域域的管道道已經(jīng)基基本安裝裝完成，，采用本本施工方方法已產(chǎn)產(chǎn)生直接接經(jīng)濟(jì)效效益35.82萬元（根根據(jù)管線線碰撞點(diǎn)、、廢材量、、成品支支吊架深深化加工工計算）），弧形形結(jié)構(gòu)區(qū)區(qū)域管道道安裝效效果與設(shè)設(shè)計效果果吻合，，符合驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范范要求。。此外，采用工廠廠化預(yù)制制后到現(xiàn)現(xiàn)場拼接接組裝，，故可大大大地節(jié)節(jié)約工期，且受現(xiàn)場環(huán)境境因素影響較較小。經(jīng)濟(jì)效益和社社會效益基于BIM技術(shù)的超大弧弧度大管徑管管道制作與安安裝施工技術(shù)術(shù)的應(yīng)用，從從方案討論與與編寫開始就就受到相關(guān)部部門的關(guān)注。。項(xiàng)目實(shí)施過過程中，安監(jiān)監(jiān)站、質(zhì)監(jiān)站站、業(yè)主、監(jiān)監(jiān)理等單位相相關(guān)負(fù)責(zé)人參參觀了該項(xiàng)技技術(shù)的施工過過程，并對于于此管道施工工技術(shù)給予了了高度的評價價。對促進(jìn)BIM技術(shù)在項(xiàng)目實(shí)實(shí)施發(fā)展起到到推動作用。。推廣應(yīng)用前景景隨著我國建筑筑業(yè)的迅速發(fā)發(fā)展，現(xiàn)代公公共建筑外形形越來越多設(shè)設(shè)計為弧形，，采用基于BIM技術(shù)的超大弧弧度大管徑管管道制作與安安裝施工技術(shù)術(shù)有著明顯的的經(jīng)濟(jì)效益和和社會效益。。同時為建其其它類似弧形形建筑內(nèi)部弧弧形管道的施施工，提供可可靠的借鑒依依據(jù)。該技術(shù)術(shù)在珠海歌劇劇院項(xiàng)目的成成功應(yīng)用，保保證了弧形結(jié)結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)部部弧形管道的的施工質(zhì)量