裝配式機(jī)房技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)報(bào)告

裝配式機(jī)房技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)報(bào)告1裝配式制冷機(jī)房BIM應(yīng)用技術(shù)1.1概況按照傳統(tǒng)施工技術(shù)，原設(shè)計(jì)機(jī)電管線圖紙與施工現(xiàn)場實(shí)際管線布置偏差大，平面圖紙問題不夠直觀，圖紙會(huì)審效率不高，管線較復(fù)雜，各專業(yè)交錯(cuò)碰撞多，多專業(yè)的設(shè)計(jì)變更時(shí)常由于提醒不到位或不清晰明確導(dǎo)致影響工程施工，采用BIM（建筑信息模型）三維模擬軟件可以有效解決這些問題。應(yīng)用VR技術(shù)，確定出項(xiàng)目建設(shè)過程中需要注意的難點(diǎn)，易錯(cuò)點(diǎn)，根據(jù)規(guī)范要求結(jié)合實(shí)際提前整改出方案，為施工做好準(zhǔn)備。1.2工藝流程圖1.1制冷機(jī)房BIM應(yīng)用流程圖1.3操作要點(diǎn)深化設(shè)計(jì)（系統(tǒng)優(yōu)化）深化設(shè)計(jì)第一步就是進(jìn)行圖紙會(huì)審，從系統(tǒng)入手優(yōu)化機(jī)電各專業(yè)，提出修改建議，合理節(jié)省建造費(fèi)用，節(jié)約后期運(yùn)維費(fèi)用，經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理認(rèn)可審批，項(xiàng)目通過系統(tǒng)優(yōu)化，改變冷熱源方案，制冷機(jī)房的空間得到有效利用，系統(tǒng)管線也得到相應(yīng)優(yōu)化。第一步，結(jié)合現(xiàn)場機(jī)房情況及能耗分析，確定設(shè)備選型：圖1.2制冷主機(jī)優(yōu)化前后對(duì)照表原有方案相比較節(jié)省空調(diào)冷熱源系統(tǒng)造價(jià)約20%，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用約16%，合理利用機(jī)房空間。設(shè)備、閥門數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)圖紙確定后首先對(duì)制冷機(jī)房內(nèi)的冷水機(jī)組、水+泵、板式換熱器、全程水處理器、分集水器等設(shè)備以及各類閥門優(yōu)先進(jìn)行招標(biāo)，確定好廠家后由廠家根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)提供準(zhǔn)確的設(shè)備以及閥門尺寸數(shù)據(jù)，要求到場設(shè)備與廠家提供尺寸完全一致，在設(shè)備材料進(jìn)場時(shí)嚴(yán)格做好尺寸復(fù)核工作。圖1.3冷水機(jī)組、水泵廠家尺寸圖族庫建立在建模前期做好族庫建立工作，根據(jù)廠家提供的設(shè)備，閥門尺寸用revit軟件建立對(duì)應(yīng)的族庫，保證族庫的設(shè)備、閥門與現(xiàn)場實(shí)際尺寸一致，減少最后裝配的誤差。圖1.4板式換熱器、水泵、閥門自建族機(jī)房三維模型建立及模塊化設(shè)計(jì)(1)機(jī)房三維模型建立：本項(xiàng)目的三維模型用AutodeskRevit軟件建立，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)整個(gè)制冷機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備及其配件和所有附件均以1:1比例建模，鏈接的建筑和結(jié)構(gòu)模型必須與現(xiàn)場復(fù)核且一致。圖1.5機(jī)房綜合模型(2)模塊化設(shè)計(jì)：方案名稱方案內(nèi)容圖示單元水泵模塊組根據(jù)水泵使用功能設(shè)計(jì)，水泵模塊分為冷卻水泵模塊單元、冷凍水泵模塊單元和熱水泵模塊單元，根據(jù)水泵的規(guī)格大小，相同水泵劃分一個(gè)單元水泵模塊組，單元水泵模塊組包括水泵組支架、減震浮臺(tái)、水泵組、水泵進(jìn)出口管段和閥門以及水泵主管段的一部分。管段模塊為減少現(xiàn)場裝配量，對(duì)整個(gè)管段系統(tǒng)劃分多個(gè)管段模塊，管段模塊包括單一同種規(guī)格的相鄰管段以及同一系統(tǒng)的相鄰管段。預(yù)留管段模塊管段在下料、加工過程中存在各類誤差，誤差的累積造成管段與設(shè)備接口存在偏差，設(shè)置預(yù)留管段模塊把裝配誤差縮減到最小。閥門組合模塊在制冷主機(jī)的進(jìn)出口管段上閥件集中排布，根據(jù)管段系統(tǒng)，劃分為冷水機(jī)組冷凍水進(jìn)口管段閥門組合模塊、冷凍水出口管段閥門組合模塊、冷卻水進(jìn)口管段閥門組合模塊、冷卻水出口管段閥門組合模塊，閥門組合模塊中包含蝶閥、電動(dòng)蝶閥、Y型過濾器和軟接頭。圖紙會(huì)審BIM模型調(diào)整完成后，組織建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位進(jìn)行模型會(huì)審，對(duì)整個(gè)機(jī)電模型的布置情況逐一過審，發(fā)現(xiàn)設(shè)備，各專業(yè)管線，閥門等布置中的沖突及缺陷，及時(shí)解決這些問題，合理布置各設(shè)備及管路，避免后期施工后的返工。模型會(huì)審合格后，根據(jù)模型導(dǎo)出各管段圖紙，首先按照結(jié)構(gòu)間距，機(jī)房現(xiàn)場基礎(chǔ)，水泵設(shè)備模塊組的分塊將設(shè)備機(jī)組分為六大分段：圖1.6管段總分段圖其次，將大的分段按照管段，閥門組進(jìn)行合理分段，分為40個(gè)小分段，并繪制詳細(xì)的加工下料圖，工廠根據(jù)分段圖和下料圖進(jìn)行下料和預(yù)制。圖1.7管段L3-7分段加工下料圖圖1.3-6水泵模型組三維圖圖1.3-7冷水機(jī)組模型組三維圖6）方案交底復(fù)核方案交底。將傳統(tǒng)的利用文檔及圖紙的交底形式，轉(zhuǎn)化為在BIM平臺(tái)上，用三維輔以二維的形式進(jìn)行交底，提高交底效率。通過交底，完成模擬到實(shí)施的過程。且制定了二維碼實(shí)施方案，任一手機(jī)掃描BIM系統(tǒng)中生成的二維碼，任一時(shí)間任一地點(diǎn)查看模型模型內(nèi)部構(gòu)造。無論是哪個(gè)專業(yè)，都能在手機(jī)端查看模型。7）指導(dǎo)工廠預(yù)制在工廠每段工序施工前，我們對(duì)工人進(jìn)行BIM三維模型的技術(shù)交底，從整個(gè)機(jī)房的構(gòu)造、制冷系統(tǒng)的組成甚至到管件的識(shí)別對(duì)工人進(jìn)行一一交底，通過這種可視化的交底，讓工人們迅速地形成一個(gè)機(jī)房形象，明確自己的工序位置，以及過程中要注意的質(zhì)量問題，在預(yù)制過程中遇到技術(shù)瓶頸時(shí)通過BIM模型都能逐一解決。8）BIM+的研究與應(yīng)用項(xiàng)目使用Unity軟件和VR設(shè)備對(duì)制冷機(jī)房進(jìn)行VR浸入式體驗(yàn)，使圖紙更直觀。施工過程中工人容易對(duì)圖紙理解不一致造成返工，為了解決這一問題，本項(xiàng)目將施工工藝三維模擬動(dòng)畫導(dǎo)入到VR資源中，在交底過程中通過VR設(shè)備給予現(xiàn)場施工人員最直接的三維演示，讓現(xiàn)場施工人員真正理解項(xiàng)目管理人員意圖，正確、高效的完成該階段的施工任務(wù)，降低了施工成本，解決了安裝施工中歲施工工序和操作工藝要求高的問題，提高了機(jī)電安裝的質(zhì)量。同時(shí)，采用3D打印技術(shù)，將BIM技術(shù)與3D打印結(jié)合起來，將結(jié)構(gòu)模型revit文件經(jīng)過其它軟件的轉(zhuǎn)換成3D打印支持的STL格式，修復(fù)破面后即可自動(dòng)識(shí)別打印。3D打印比在軟件上觀看模型又更為直觀，是實(shí)體結(jié)構(gòu)的縮小版。同時(shí)還可以手動(dòng)拼接，模擬不同結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系等。1.4實(shí)施效果采用BIM（建筑信息模型）技術(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及廠家提供的設(shè)備、閥門尺寸，以1:1比例建立制冷機(jī)房的三維可視模型，并對(duì)機(jī)房內(nèi)的管線進(jìn)行管綜排布及安裝模擬。為在預(yù)制工廠預(yù)制機(jī)房管線做好所有數(shù)據(jù)、圖紙準(zhǔn)備，提高了預(yù)制加工準(zhǔn)確度。2機(jī)房管線及設(shè)備工廠化預(yù)制技術(shù)2.1概況應(yīng)用數(shù)字化加工機(jī)械進(jìn)行預(yù)制加工，機(jī)械坡口、自動(dòng)焊接，使用工廠內(nèi)行車等物流系統(tǒng)對(duì)整個(gè)預(yù)制過程形成流水線作業(yè)，應(yīng)用“軌道式可移動(dòng)平臺(tái)”進(jìn)行管段組對(duì)焊接，“可調(diào)節(jié)式的法蘭接口模塊”輔助模擬設(shè)備接口組對(duì)，大幅提高管件及管道焊接成型質(zhì)量及生產(chǎn)預(yù)制效率。2.2工藝流程圖2-1機(jī)房管線及設(shè)備工廠化預(yù)制施工工藝流程圖2.3操作要點(diǎn)1）管段下料確定管段的規(guī)格尺寸、管段長度、相貫口位置及坡口等數(shù)據(jù)制作相貫線程序，用橋式起重機(jī)將對(duì)應(yīng)管道起吊至數(shù)控相貫線等離子切割機(jī)上并進(jìn)行固定，將相關(guān)管段的相貫線程序輸入到等離子切割機(jī)控制屏上，測量管道長度，對(duì)管道進(jìn)行精確切割。注意事項(xiàng)：（1）對(duì)于有支管的管段，相貫口通過相貫線程序?qū)艿肋M(jìn)行圓弧切割，相貫口的直徑設(shè)計(jì)比接管直徑小1cm，以便于支管接管的焊接。（2）在管段下料時(shí)提前確定管段切割口的坡口，避免后期人工打坡口，導(dǎo)致浪費(fèi)人工以及焊接成型效果差。管道與管道、彎頭、三通以及管帽直接連接處的切割口需要打坡口，管道與法蘭直接連接處的切割口不需要打坡口。（3）管段切割后，對(duì)切割完成的管段進(jìn)行長度測量，并在管段上標(biāo)注管段編號(hào)、管段設(shè)計(jì)尺寸和管段下料尺寸，管段下料尺寸與設(shè)計(jì)尺寸相比誤差在2mm之內(nèi)。圖3-1管段下料過程圖2）管段組對(duì)、尺寸復(fù)核（1）軌道式可移動(dòng)管道預(yù)制平臺(tái)加工技術(shù)在管段組對(duì)過程中，為克服地面不平整對(duì)管段水平度產(chǎn)生的不良影響，采用軌道式可移動(dòng)管道預(yù)制平臺(tái)，確保了管段的水平度并大大提高了管段的組對(duì)效率。預(yù)制平臺(tái)安裝過程：①場地處理，平臺(tái)必須建立在不易沉降的混凝土等比較堅(jiān)硬的地面上，由于預(yù)制管線規(guī)模較大，整體長度較長，平臺(tái)安置的場地必須足夠長足夠?qū)?，平臺(tái)安裝前需要對(duì)場地進(jìn)行預(yù)處理。將所選安置場地清掃干凈，測量所選地面的標(biāo)高，確保地面平整水平，不平整或者不水平處，需對(duì)地面進(jìn)行打磨或者澆筑，直至平整水平為止。②通過BIM模型計(jì)算出最大單件的寬度和最長管段的長度，得出了平臺(tái)所需承載最大構(gòu)件的尺寸，根據(jù)這一尺寸，進(jìn)行平臺(tái)框架及鋼板的下料工作。③軌道鋪設(shè)，軌道鋪設(shè)采用的是輕型鋼軌，軌道安裝過程中需要調(diào)整軌道的水平度。軌道通過膨脹螺絲與地面進(jìn)行固定，在軌道固定之前，需要對(duì)軌道的水平度進(jìn)行一次測量，在測量的基礎(chǔ)上將軌道通過墊金屬薄片的方式調(diào)整水平，軌道與軌道的連接處必須水平且平滑過渡。軌道固定后需要對(duì)軌道進(jìn)行二次復(fù)核。④軌道固定后對(duì)平臺(tái)框架組對(duì)和焊接，每組對(duì)一條方鋼，必須用水平尺四軸復(fù)核所有方鋼與鋼板接觸基本保證面共面，將鋼板平置于平整的地面上，在鋼板上組對(duì)框架，點(diǎn)焊固定后復(fù)核框架是否共面。平臺(tái)框架焊接時(shí)，需要采用對(duì)稱焊接工藝來降低焊接產(chǎn)生的變形對(duì)框架水平度的影響。焊接完畢后，將與鋼板接觸的面的焊縫高度打磨至與接觸面齊平。⑤鋼滑輪安裝，軌道滑輪與平臺(tái)框架固定焊接時(shí)，必須保證滑輪滾動(dòng)面與平臺(tái)水平面垂直，滑輪組對(duì)時(shí)需要使用角尺復(fù)核滑輪的垂直度。⑥在軌道、滑輪、框架安裝完畢后，將框架坐落到軌道上，進(jìn)行鋼板的安裝。鋼板與框架通過點(diǎn)焊進(jìn)行固定，鋼板平鋪在框架上之后，需要通過激光水平儀和水準(zhǔn)儀來測量鋼板的水平度，分別需要復(fù)核鋼板四個(gè)角以及中心點(diǎn)的標(biāo)高，若標(biāo)高不一樣，需要通過墊金屬薄片來調(diào)整至水平。⑦在平臺(tái)投入使用前，需要對(duì)平臺(tái)進(jìn)行預(yù)載測試，即將一組管段放置于平臺(tái)上，通過水準(zhǔn)儀測量平臺(tái)的水平度，記錄下數(shù)據(jù)，之后卸載重量，再次復(fù)核一次平臺(tái)的水平度，根據(jù)所測數(shù)據(jù)將平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整水平度處理。反復(fù)進(jìn)行測試，直到載重和空載水平度基本不變。圖3-2預(yù)制平臺(tái)BIM模型圖（2）管段組對(duì)、尺寸復(fù)核使用行車將對(duì)應(yīng)編號(hào)的分段管段分別放置于各分塊預(yù)制安裝平臺(tái)上，在分段管段切割口處接法蘭點(diǎn)焊固定，通過移動(dòng)分塊預(yù)制安裝平臺(tái)，先將兩個(gè)管段水平移動(dòng)對(duì)接，法蘭與法蘭對(duì)應(yīng)后用螺栓進(jìn)行擰緊固定，將另一塊預(yù)制安裝平臺(tái)上的管段推移對(duì)接，管段對(duì)齊法蘭對(duì)應(yīng)后用螺栓臨時(shí)擰緊固定，完成管段組對(duì)。組對(duì)完成后根據(jù)管段圖紙用卷尺和水平尺對(duì)組對(duì)管段進(jìn)行長度以及垂直度復(fù)核。注意事項(xiàng)：①部分管段是直管道與彎頭、三通的連接組對(duì)，在組對(duì)時(shí)根據(jù)管段上標(biāo)注的編號(hào)拼接，管道與管件的尺寸、平行度和垂直度測量復(fù)核無誤后進(jìn)行點(diǎn)焊固定，將管段與法蘭連接組對(duì)，管段與法蘭的垂直度測量復(fù)核無誤后進(jìn)行點(diǎn)焊固定。②組對(duì)管段的尺寸復(fù)核，橫向和縱向誤差均不大于2mm，對(duì)于誤差控制范圍外的管段在管段與法蘭焊接處調(diào)整，將點(diǎn)焊法蘭拆卸后往里或往外偏移相應(yīng)尺寸，重新測量整體管段尺寸確定無誤后點(diǎn)焊固定，若整體管段實(shí)際尺寸比設(shè)計(jì)尺寸偏差很大，無法通過法蘭調(diào)整，用等離子切割機(jī)切割管段或重新管段下料。③管段與法蘭組對(duì)時(shí)，嚴(yán)格控制管段與法蘭的垂直度、平整度，在有彎頭和三通的管段，保證管段的兩個(gè)法蘭面垂直，且管段的法蘭孔必須嚴(yán)格對(duì)齊。④組對(duì)時(shí)注意區(qū)分平焊法蘭和承插式法蘭，管段與蝶閥和電動(dòng)蝶閥連接時(shí)采用的是承插式法蘭，其他情況均用平焊法蘭，法蘭必須采用國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。3）管段焊接組對(duì)管段復(fù)核后，將法蘭的螺栓拆卸，管段分離，用行車將各管段起吊至工廠焊接區(qū)進(jìn)行管段焊接，管段與法蘭處焊接遵循先里后外，先上后下原則，焊接采用二氧氣體保護(hù)焊。管道焊接工序的質(zhì)量關(guān)系著管道試壓以及系統(tǒng)運(yùn)行的安全，必須特別注重管道焊接的過程控制和質(zhì)量驗(yàn)收。（1）焊接合格且美觀，焊接表面不得有裂紋、焊瘤、氣孔、夾渣以及咬邊等現(xiàn)象。（2）對(duì)于管段圖紙中的預(yù)留管段的管道與管件、管道與法蘭連接處只進(jìn)行點(diǎn)焊固定，其他管段的連接均進(jìn)行滿焊處理。（3）管道焊接應(yīng)在無壓力情況下進(jìn)行，減少焊接變形量。焊接時(shí)保持法蘭面不直接接觸地面。（4）承插式法蘭與管段連接處焊接時(shí)，內(nèi)部承插法蘭面將管道邊覆蓋，不能焊接，只能在法蘭與管段連接處外部焊接，此連接處必須要焊透，焊口飽滿均勻。（5）焊接完成后重新對(duì)管段進(jìn)行尺寸和垂直度測量復(fù)核，在誤差較大的管段進(jìn)行標(biāo)記，并在下一管段考慮用其他方法彌補(bǔ)誤差。4）管段拼裝根據(jù)管段分段圖編號(hào)用行車將同一個(gè)系統(tǒng)編號(hào)的管段起吊至管段拼裝區(qū)，按照編號(hào)順序進(jìn)行組拼，利用行車輔助管段提升、對(duì)接，在法蘭與法蘭連接、法蘭與閥門連接時(shí)將四氟乙烯墊片放置在法蘭中間，螺栓孔上螺栓擰緊固定。注意事項(xiàng)：（1）按照主管段、冷水機(jī)組管段、水泵管段、全程水處理器管段、分集水器管段的順序進(jìn)行拼接。（2）螺栓采用達(dá)克羅定制螺栓，普通法蘭連接和閥門法蘭連接用的螺栓長度不同，需測量實(shí)際尺寸定制螺栓，保證安裝的一次成型質(zhì)量。5）管段抬升以及支架就位在預(yù)制工廠模擬制冷機(jī)房預(yù)施工現(xiàn)場，使用全站儀收集所有設(shè)備基礎(chǔ)坐標(biāo)點(diǎn)，用全站儀進(jìn)行定位放線，用墨線繪制建筑軸線和設(shè)備基礎(chǔ)線并進(jìn)行標(biāo)注。水泵基礎(chǔ)根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)線放置，主管段支架位置根據(jù)支架圖紙和軸線進(jìn)行定位，用膨脹螺栓將組合式支架底部鋼板固定，工字鋼上下夾緊固定四條主管段，在工字鋼位置用三臺(tái)行車整體抬升至一定高度，就位后擰緊螺栓，行車輔助將主管段正確放置在聯(lián)合支架上。注意事項(xiàng)：（1）確定管段的支撐方式，冷卻水管采用水管管托方式，冷凍水管采用木托形式，在聯(lián)合支架上根據(jù)管段間距放置管托和木托。（2）工字鋼上設(shè)置兩個(gè)吊耳，抬升管段時(shí)管段兩邊系繩子牽引，確保管段平穩(wěn)抬升。（3）聯(lián)合支架固定后采取臨時(shí)支架進(jìn)行支撐，保證安全。6）管段與設(shè)備連接以及預(yù)留段調(diào)整根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙制作水泵底框以及水泵減震浮臺(tái)，用行車將水泵底框放置于設(shè)備基礎(chǔ)線內(nèi)，在支架底框預(yù)留孔上布置彈簧減震器，行車輔助水泵減震浮臺(tái)逐個(gè)落位在對(duì)應(yīng)的彈簧減震器上，水泵落位在水泵減震浮臺(tái)上。將水泵底框的組合式支架豎立安裝，用行車將水泵主管段起吊至水泵支架上，水泵支管段起吊至水泵位置，叉車輔助支管段與主管段連接。整個(gè)過程包括下料、組對(duì)、焊接、拼接等均會(huì)產(chǎn)生誤差，這些誤差的累積會(huì)造成管段與設(shè)備接口無法對(duì)應(yīng)連接，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在支管段與設(shè)備接口處設(shè)置一段預(yù)留段，待主管段、支管段以及設(shè)備位置均確定后，根據(jù)實(shí)際測量尺寸對(duì)預(yù)留管段進(jìn)行修改，修改后連接支管段、設(shè)備，完成預(yù)拼裝效果。注意事項(xiàng)：（1）水泵底框預(yù)留孔間距與減震浮臺(tái)掛耳預(yù)留孔尺寸間距完全一致，保證減震浮臺(tái)精準(zhǔn)落位在彈簧減震器上。（2）預(yù)留管段組對(duì)采用的是點(diǎn)焊形式。誤差的存在預(yù)留管段基本需要修改，預(yù)留管段下料時(shí)將長度適當(dāng)放長，便于后期調(diào)整時(shí)直接切割，不用重新下料。（3）在水泵出水口支管段上的緩閉式止回閥，單獨(dú)設(shè)置支架。在工廠預(yù)拼過程中，為減少制冷機(jī)組的運(yùn)輸成本，預(yù)防設(shè)備多次運(yùn)輸產(chǎn)生碰損，以及縮小預(yù)留管段的誤差，采用設(shè)備法蘭接口模塊應(yīng)用技術(shù)，解決了冷水機(jī)組不到預(yù)制工廠亦將冷水機(jī)組連接管段、組對(duì)焊接、完成整體預(yù)拼裝這一難題。技術(shù)要點(diǎn)：（1）現(xiàn)場制冷機(jī)房內(nèi)的設(shè)備基礎(chǔ)必須在土建專業(yè)找平層施工完成后，通過全站儀對(duì)各個(gè)基礎(chǔ)的標(biāo)高、尺寸進(jìn)行復(fù)核，獲取制冷機(jī)房實(shí)際尺寸數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)記錄整理留存，供模擬機(jī)房模型建立使用。（2）冷水機(jī)組在生產(chǎn)完成后，對(duì)其尺寸進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，確定設(shè)備進(jìn)、出水口法蘭的垂直度、對(duì)稱情況、距底座高度、水平度等數(shù)據(jù)，指導(dǎo)胎具的制作。（3）測量法蘭的尺寸，通過BIM模型的法蘭空間幾何尺寸，計(jì)算出法蘭中心的標(biāo)高，法蘭外邊緣最低點(diǎn)的標(biāo)高，得出支撐此法蘭角鋼支撐面的標(biāo)高。借助軌道式可移動(dòng)管線預(yù)制平臺(tái)的工作面進(jìn)行角鋼支架組對(duì)、固定、焊接，焊接過程中必須保證角鋼非接觸面處于同一水平面。（4）法蘭組對(duì)模塊模擬出設(shè)備接口位置與預(yù)留管段組對(duì)完成后，對(duì)其垂直度和法蘭定位準(zhǔn)確度進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收。誤差控制在1mm之內(nèi)。法蘭口與法蘭口的距離進(jìn)行復(fù)核，保證與設(shè)備進(jìn)、出水口實(shí)際尺寸一致。7）管段防腐預(yù)留管段調(diào)整之后，按照編號(hào)順序?qū)⒏鞴芏?、組合式支架以及設(shè)備拆卸，用叉車將所有管段以及支架轉(zhuǎn)運(yùn)至除銹區(qū)進(jìn)行打磨除銹處理后轉(zhuǎn)運(yùn)至刷漆區(qū)，按照刷漆方案對(duì)冷凍水管段、冷卻水管段進(jìn)行顏色防腐刷漆。2.4實(shí)施效果采用機(jī)房管線及設(shè)備工廠化預(yù)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工廠內(nèi)2臺(tái)全程水處理器、4臺(tái)板式換熱器、6個(gè)模塊組、15臺(tái)水泵、175個(gè)閥件、180個(gè)管件、457個(gè)分段、494塊法蘭和918米管道的預(yù)拼裝。同時(shí)總結(jié)完成《裝配式機(jī)房管線預(yù)制施工工法》，正在申請《可調(diào)節(jié)式法蘭接口組對(duì)模塊》、《一種用于管道預(yù)制的軌道式可移動(dòng)平臺(tái)》專利兩項(xiàng)，目前已受理。3預(yù)制吊具輔助制冷機(jī)組吊裝運(yùn)輸方法3.1概況本項(xiàng)目空調(diào)冷水機(jī)房有制冷主機(jī)4臺(tái)。制冷機(jī)組外形尺寸不規(guī)則，蒸發(fā)器和冷凝器的不對(duì)稱導(dǎo)致機(jī)組的四個(gè)吊裝孔不在同一平面，直接將吊索掛在吊裝孔上起吊容易發(fā)生傾翻，吊裝現(xiàn)場場地狹窄。上述現(xiàn)實(shí)對(duì)設(shè)備和管道的吊裝提出了很大的挑戰(zhàn)。方案研究面對(duì)難題，項(xiàng)目對(duì)吊裝的方案進(jìn)行了研究和優(yōu)化，得到了如下可行性方案見表3.1。表3.1預(yù)制吊具吊裝技術(shù)方案名稱方案描述方案圖示預(yù)制吊具輔助吊裝技術(shù)通過預(yù)制一套平衡架吊具，在吊裝過程中起吊平衡架來吊裝制冷機(jī)組，利用平衡架能保持被吊設(shè)備平衡。由叉車在原地升降，前后移動(dòng)，提供牽引動(dòng)力。設(shè)備平穩(wěn)裝載在機(jī)動(dòng)叉車上后，再在設(shè)備的底部安裝地坦克，利用卷揚(yáng)機(jī)掛設(shè)到機(jī)組后部作為拉力，對(duì)機(jī)組進(jìn)行水平運(yùn)輸。坡道運(yùn)輸過程中采用卷揚(yáng)機(jī)溜尾結(jié)合叉車抬升的運(yùn)輸方式進(jìn)行運(yùn)輸。使用方案與傳統(tǒng)的吊裝方案的優(yōu)劣分析見表3.2。表3.2預(yù)制吊具吊裝技術(shù)優(yōu)劣分析方案名稱利弊分析圖示預(yù)制吊具輔助吊裝技術(shù)優(yōu)勢：1、利用平衡架能保持被吊設(shè)備平衡、合理分配各吊點(diǎn)載荷的特點(diǎn)，解決了制冷機(jī)組吊裝過程受力不平衡和起吊空間要求高的難題；2、利用平衡架能保持被吊設(shè)備平衡，解決了傳統(tǒng)吊裝方式中設(shè)備易傾斜，吊索與設(shè)備本體接觸導(dǎo)致發(fā)生剮蹭損壞機(jī)組上的管路和附件的問題；3、利用叉車在原地升降，再在設(shè)備的底部安裝地坦克，解決了設(shè)備在狹窄場地中水平運(yùn)輸?shù)碾y題。4、下坡運(yùn)輸過程中采用卷揚(yáng)機(jī)溜尾結(jié)合叉車抬升的運(yùn)輸方式，解決了制冷機(jī)組慣性大導(dǎo)致下坡運(yùn)輸不可控的問題，提高了制冷機(jī)組運(yùn)輸?shù)街评錂C(jī)房的施工效率。劣勢：1、與傳統(tǒng)的吊裝技術(shù)成熟相比，首次采用新的吊裝技術(shù)存在較大變數(shù)。傳統(tǒng)吊裝技術(shù)：預(yù)制吊具輔助吊裝技術(shù)：叉車水平抬起：3.2工藝流程預(yù)制吊具吊裝技術(shù)工藝流程如圖3.1所示。圖3.1預(yù)制吊具輔助設(shè)備吊裝流程圖設(shè)備吊裝工藝流程如圖3.2所示。圖3.2設(shè)備吊裝工藝流程圖3.3操作要點(diǎn)1）測量設(shè)備尺寸索具的制作需要根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行定制，根據(jù)設(shè)備重量和設(shè)備起吊孔的位置，設(shè)計(jì)索具的材質(zhì)規(guī)格和結(jié)構(gòu)尺寸。在設(shè)備出廠檢測時(shí)，項(xiàng)目派專人去工廠進(jìn)行檢測旁站，同時(shí)了解到設(shè)備最大重量為13.084t，設(shè)備起吊孔布置為3.65m×1.95m長方形的四個(gè)端點(diǎn)。根據(jù)測量的尺寸出具吊具預(yù)制圖如下圖3.3所示。圖3.3吊具加工圖2）預(yù)制索具根據(jù)加工圖，項(xiàng)目在工廠中采用200mm×150mm的H型鋼制作索具，成品吊具如下圖3.4所示。圖3.4成品吊具圖3）選擇吊車吊車選擇方案的依據(jù)是《重型設(shè)備吊裝工藝與計(jì)算》（楊文柱主編），《起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊》（楊文淵主編），《常用起重機(jī)械速查手冊》（中國建筑工業(yè)出版社出版魏群編著）等相關(guān)國家及地方規(guī)范規(guī)定本吊裝單體最大凈重量13.084t，機(jī)索具及吊鉤重約0.5t，選用50T汽車隨車吊裝法，臂展4米，最大額定吊裝載荷為25t，大于實(shí)際計(jì)算載荷Qj=K1?Q=1.1x(13.084+0.5)=14.9424t，滿足本次吊裝要求。以三一重工的STC500汽車吊為例，詳細(xì)參數(shù)如圖3.5所示。圖3.5STC500汽車吊相關(guān)參數(shù)4）選擇繩索（1）依據(jù)上述相關(guān)參數(shù)，對(duì)吊索的受力進(jìn)行計(jì)算和分析。受力計(jì)算如下：T=P/KT=476/6=79.3KN式中：T—鋼絲繩的容許拉力，G=79.3KNP—鋼絲繩的最小破斷拉力，P=476kNK—安全系數(shù),K=6受力分析圖如下圖3.6所示。圖3.6吊索受力分析S=G/n*1/sinβ=131/4*1/sin50°=34.85KN式中：G—設(shè)備的重量，G=130.84KNβ—吊索與預(yù)制吊具之間的夾角，β=50°n—繩索的根數(shù)，主要考慮4個(gè)吊點(diǎn)受力,n=4，前端中間另加兩個(gè)吊點(diǎn)作為附加保險(xiǎn)用，復(fù)核驗(yàn)算時(shí)考慮不受力。S—每根吊索的拉力,S=476KN（2）根據(jù)上述計(jì)算和分析，鋼絲繩索選用φ26mm、6*37+1鋼絲繩，破斷拉力476KN。吊裝安全校核：476KN<79.3KN,φ26mm,6*37+1吊索滿足吊裝要求。5）起吊吊具吊具起吊前先固定好四條繩索，確保繩索固定牢固后進(jìn)行試吊。起吊索具致使四條繩索均離地20cm時(shí)，檢查起吊的穩(wěn)定性，完成試吊。起吊吊具穩(wěn)定性檢查如圖3.7.圖3.7起吊吊具穩(wěn)定性檢查6）連接設(shè)備試吊完成后，提升并平移索具，使四條繩索固定在起吊設(shè)備四個(gè)吊裝孔上如圖3.8.圖3.8索具與設(shè)備連接圖7）起吊設(shè)備通過起吊索具提升設(shè)備，平移設(shè)備時(shí)，速度合理控制，確保平穩(wěn)起吊，如圖3.9.圖3.9設(shè)備平穩(wěn)起吊圖圖3.10設(shè)備平穩(wěn)落地圖8）使用叉車進(jìn)行機(jī)組水平和坡道運(yùn)輸時(shí)，注意速度和高度的控制和配合，地坦克運(yùn)輸時(shí)，地面應(yīng)保證平坦度，防止因?yàn)榈孛娌黄綄?dǎo)致的設(shè)備晃動(dòng)。設(shè)備卸車完成后后，利用搬運(yùn)小車（地坦克）配合叉車、卷揚(yáng)機(jī)水平牽引，進(jìn)行設(shè)備的水平運(yùn)輸。通過改變?nèi)f向搬運(yùn)小車的方向，達(dá)到設(shè)備運(yùn)輸過程中的轉(zhuǎn)彎。將設(shè)備水平牽引至設(shè)備基礎(chǔ)跟前。根據(jù)設(shè)備的重量選用4個(gè)千斤頂將設(shè)備頂升到可以放入一個(gè)枕木的高度，使設(shè)備的底標(biāo)高高于設(shè)備基礎(chǔ)加上搬運(yùn)小車的高度，并將前端的萬向搬運(yùn)小車下面放置枕木，枕木的高度等于設(shè)備基礎(chǔ)的高度，再在后端的搬運(yùn)小車上放置枕木，使設(shè)備水平，卸下千斤頂，將設(shè)備的重量落在枕木上，檢查一下各個(gè)搬運(yùn)小車上枕木的受力情況，確保受力均勻后，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)（手拉葫蘆）牽引，將設(shè)備前端拉至設(shè)備基礎(chǔ)上。將設(shè)備前端拉至設(shè)備基礎(chǔ)上，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)（手拉葫蘆），開始牽引，設(shè)備在設(shè)備基礎(chǔ)上緩慢進(jìn)行水平運(yùn)輸，后端拉至設(shè)備基礎(chǔ)邊緣時(shí)，停止卷揚(yáng)機(jī)（手拉葫蘆）。利用千斤頂，將設(shè)備頂起，并將后端的搬運(yùn)小車放置在枕木上，取下千斤頂，讓設(shè)備后端重量落在搬運(yùn)小車上。啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)（手拉葫蘆），將設(shè)備水平拉至設(shè)備預(yù)定安裝位置，利用千斤頂將設(shè)備頂起后，取下搬運(yùn)小車，并齒條式千斤頂緩慢將設(shè)備放置在設(shè)備基礎(chǔ)上。3.4實(shí)施效果本方案施工工藝合理可行，便于操作。使用預(yù)制索具起吊設(shè)備，使設(shè)備總量垂直分配至索具上，繩索不與設(shè)備接觸，有效解決了吊裝過程中容易破壞設(shè)備的問題；設(shè)備吊裝過程中受力不均勻可能導(dǎo)致設(shè)備傾翻的安全隱患。成功的解決了地下室制冷機(jī)組的吊裝與運(yùn)輸?shù)碾y題。與傳統(tǒng)的吊裝施工相對(duì)比，索具的創(chuàng)新使用，對(duì)于類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)，具有一定的借鑒意義。4機(jī)房管線及設(shè)備裝配式施工技術(shù)4.1概況根據(jù)本機(jī)房特點(diǎn)，采用水泵單元模塊組軌道運(yùn)輸技術(shù)、管段模塊整體抬升安裝技術(shù)、組合裝配式支架技術(shù)，應(yīng)用搬運(yùn)小坦克、叉車、電動(dòng)吊裝工具、電動(dòng)扳手等機(jī)械化施工工具，解決了有狹長空間的大型制冷機(jī)房的快速裝配的施工難題。4.2工藝流程圖4.2-1模塊整體裝配流程圖操作要點(diǎn)1）機(jī)房設(shè)備管段定位放線及模擬裝配順序。（1）在制冷機(jī)房內(nèi)，根據(jù)BIM模型使用全站儀確定設(shè)備坐標(biāo)點(diǎn)，用墨線繪制建筑軸線和設(shè)備基礎(chǔ)線并進(jìn)行標(biāo)注。根據(jù)定位好的建筑軸線和設(shè)備基礎(chǔ)線放出設(shè)備及水泵定位作標(biāo)點(diǎn)及主要管段的位置。（2）根據(jù)BIM模型模擬驗(yàn)證裝配順序，將整個(gè)機(jī)房劃分成5個(gè)區(qū)域，并進(jìn)行區(qū)域編號(hào)，編號(hào)也代表裝配順序，如圖4.3-1所示。即劃分冷卻泵組、冷凍泵組、管廊區(qū)域，制冷機(jī)組、集分水器區(qū)等區(qū)域，按從①→⑤的順序，先狹窄的冷卻泵組區(qū)，最后至集分水器區(qū)進(jìn)行泵組、管段、構(gòu)件的運(yùn)輸及安裝。

圖4.3-1機(jī)房裝配區(qū)域劃分圖2）水泵模塊組運(yùn)輸安裝（1）在三維模型中對(duì)水泵組單元進(jìn)行模擬運(yùn)輸就位，論證所有水泵組單元運(yùn)輸就位的可行性。根據(jù)軌道模型，軌道位置在水泵基礎(chǔ)兩側(cè)布置，避開排水溝，通過集水坑區(qū)域，用鋼板墊平，通過定位放線，放置兩條38m的鋼軌軌道并固定，軌道間距3.2m，在軌道上放置加工好的鋼板運(yùn)輸平臺(tái)，運(yùn)輸平臺(tái)高出地面200mm，運(yùn)輸平臺(tái)下安裝多個(gè)滑輪，保證滑輪承載負(fù)荷滿足要求。圖4.3-1軌道與運(yùn)輸平臺(tái)安裝（2）用兩臺(tái)10t叉車一前一后形式將已放置在機(jī)房外兩臺(tái)水泵組成的水泵組單元叉起，通過運(yùn)輸通道叉送至運(yùn)輸平臺(tái)位置，調(diào)整前叉車位置，將水泵組單元輕放置于運(yùn)輸平臺(tái)上，用方木墊底。如圖4.3-2所示。圖4.3-2水泵組單元落位運(yùn)輸平臺(tái)（3）通過卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩牽引移動(dòng)運(yùn)輸平臺(tái)，將水泵組單元移至對(duì)應(yīng)的水泵基礎(chǔ)上方。使用已安裝好吊點(diǎn)的手動(dòng)葫蘆將水泵組抬升，將運(yùn)輸平臺(tái)推移挪開，調(diào)整水泵組單元位置后準(zhǔn)確落位于水泵混凝土基礎(chǔ)上，如圖4.3-3所示。圖4.3-3水泵組單元基礎(chǔ)落位（4）其他水泵組單元采用相同方法一一落位于對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)上，水泵組單元管段連接。圖4.3-4水泵組單元基礎(chǔ)落位3）模塊管段安裝（1）利用叉車、搬運(yùn)小坦克等運(yùn)輸工具把模塊管段按機(jī)房安裝順序運(yùn)輸至各機(jī)房區(qū)域，在水泵區(qū)域水平管段采用單根管段吊裝及支架安裝；在主機(jī)管廊區(qū)域的水平管段，采用管段整體抬升吊裝及支架安裝，避免交叉作業(yè)，提高管段的裝配效率。（2）主管廊長度約為27米，根據(jù)管段劃分并列排放4根DN600的主管（包含支架橫擔(dān)H型鋼及輔助夾具）總計(jì)約96米管道，總重量約為17噸，經(jīng)過受力分析計(jì)算，選取8個(gè)吊點(diǎn)位置，8個(gè)吊點(diǎn)均在機(jī)房頂板靠近梁處，用φ26mm、6*37+1鋼絲繩貫穿樓板，上方用三根DN150鍍鋅鋼管（內(nèi)穿DN125及DN80鍍鋅鋼管）作為受力桿，下方系掛載重量為5t的電動(dòng)葫蘆，即整體載重量為40t，安全系數(shù)為17/40=0.425＜0.8，遠(yuǎn)小于0.8的吊裝安全系數(shù)，滿足安全要求。將支架橫擔(dān)放置在立柱投影間的地面上，再在每2個(gè)吊點(diǎn)間正下方的地面上布置一個(gè)夾具，如圖4.3-5所示。圖4.3-5管廊區(qū)域管段整體抬升示意圖（3）將管廊管段通過螺栓連接完畢，將電動(dòng)葫蘆與夾具的預(yù)留吊耳連接緊固。確認(rèn)安全無異常后，每個(gè)電動(dòng)葫蘆以相同的速度緩慢進(jìn)行提升，并隨時(shí)觀測管廊整體的水平情況，及時(shí)調(diào)整因受力或者提升速度不均勻帶來傾斜。（4）本項(xiàng)目機(jī)房所采用的支架均為快裝式組合支架，當(dāng)完成上訴提升作業(yè)后，將管廊的14根立柱迅速樹立于放樣位置，將柱腳與地面預(yù)留膨脹螺絲進(jìn)行固定；緩慢降下管段，直至所有橫擔(dān)準(zhǔn)確落位于立柱之上，將支架立柱和橫擔(dān)通過螺栓連接牢固，完成管段支架安裝，如圖4.3-6所示。電動(dòng)葫蘆不受管廊作用力時(shí)，松開夾具并拆卸夾具及電動(dòng)葫蘆。圖4.3-6管廊區(qū)域管段支架安裝示意圖裝配式支架安裝本項(xiàng)目機(jī)房所采用的支架均為快裝式組合支架，根據(jù)成品吊架的形式，通過BIM技術(shù)的深化設(shè)計(jì)，在預(yù)制工廠對(duì)所有支架完成制作，在機(jī)房內(nèi)預(yù)定位置（結(jié)構(gòu)梁及樓板）安裝支架連接件，在機(jī)房各區(qū)域完成管段吊裝后，完成支架立柱、橫擔(dān)連接及管道固定。閥門組安裝為方便安裝及提高精度，采用管道