基于設(shè)備管道遞推施工的裝配式機(jī)房施工工法

PAGEPAGE261基于設(shè)備管道遞推施工的裝配式機(jī)房施工工法1前言傳統(tǒng)設(shè)備機(jī)房施工存在實(shí)施難度大、工期長、成本高、機(jī)械化水平低、安全隱患多等難題。BIM高效，開創(chuàng)了設(shè)備機(jī)房安裝的新型施工模式。該工法關(guān)鍵技術(shù)于2019年5月8國際先進(jìn)水平。形成專利技術(shù)9項(xiàng)，其中發(fā)明專利4項(xiàng)。2工法特點(diǎn)（包含BIM圖、遞推施工圖），有效解決裝配機(jī)房深化出圖深度、精度問題。將車間管道預(yù)制生產(chǎn)線引入施工生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了加工和安裝的工序分離。在裝配式施工全過程，引入精度控制理論，提出包含設(shè)計(jì)精度控制、加工精度控制、潛能。4裝配。5

利用鋼印碼+二維碼技術(shù)，解決工廠預(yù)制（尤其二次鍍鋅管道）、運(yùn)輸、安裝階段的信息傳遞問題，有效提升施工管理效率及信息傳遞的完整性。適用范圍本工法適用于工業(yè)安裝工程、房屋建筑工程的中大型冷熱源設(shè)備機(jī)房，尤其在體量大、工期要求高、空間緊湊的機(jī)房機(jī)電安裝實(shí)施中，優(yōu)勢明顯。工藝原理利用BIM技術(shù)對設(shè)備機(jī)房（含結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、設(shè)備、管道、管件等）進(jìn)行毫米級1:1精細(xì)指導(dǎo)工廠機(jī)械化加工和裝配式安裝作業(yè)。三種精度，合理設(shè)置糾偏段，達(dá)到遞推裝配施工一次成型、成優(yōu)效果。長期穩(wěn)定運(yùn)行。

工藝流程及操作要點(diǎn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)分段驗(yàn)收合格否是遞推裝配施工否自檢合格是三維點(diǎn)云掃描分段編碼配送工廠化加工遞推施工圖構(gòu)件加工圖樣板選型族庫建模施工準(zhǔn)備誤差糾偏三維點(diǎn)云掃描現(xiàn)場裝配設(shè)定軸網(wǎng)選擇控制點(diǎn)工廠化加工設(shè)備安裝精度校正車間設(shè)備選型管道分節(jié)圖BIM綜合圖組織驗(yàn)收操作要點(diǎn)組織驗(yàn)收前期準(zhǔn)備根據(jù)圖紙交底及規(guī)范要求，開展設(shè)備及材料參數(shù)選型開展工廠化加工場所選址成本、倉庫運(yùn)輸條件、周邊環(huán)境及能源供應(yīng)情況。深化設(shè)計(jì)精細(xì)化建模寸信息，創(chuàng)建毫米級1：1模型族，搭建項(xiàng)目級revit族庫。BIM綜合圖空間、支吊架位置，出具BIM綜合圖。管道分節(jié)圖在機(jī)房BIM號，形成管道分節(jié)圖。如下圖所示。圖5.2-1裝配式機(jī)房管道分節(jié)圖示例機(jī)房管道分節(jié)通用規(guī)則：長直管道分節(jié)，兼顧支吊架設(shè)置位置的前提下，按照a=(L-A)/(n-1)的原則進(jìn)行平均1~2（構(gòu)件長度，L為管道總長，A為預(yù)設(shè)糾偏段或短節(jié)長度，n為支架數(shù)量）；三通管道分節(jié)，250mm＜三通支管的長度≤500mm時(shí)，方便構(gòu)件運(yùn)輸?shù)跹b；彎頭管道分節(jié)，按照遞推方向，遠(yuǎn)端彎頭直焊法蘭；ZU45制，優(yōu)先安裝；加工精度無法保證前提下，現(xiàn)場制作，最后安裝；盡量確保管件安裝的整齊性，兼顧觀感和操作便利。構(gòu)件加工圖整描述構(gòu)件的三維尺寸、構(gòu)成、空間關(guān)系等，以三視圖+械化加工。遞推施工圖

圖5.2-2裝配式機(jī)房遞推施工圖示例吊架加工圖等，是機(jī)房裝配施工不可或缺的組成部分。工廠化加工管道及附件預(yù)制工序管道構(gòu)件預(yù)制加工，主要包括：管道除銹、管道切割下料、坡口、焊接、鋼印碼標(biāo)識、焊口檢測、二次鍍鋅（防腐刷漆）、標(biāo)識標(biāo)記。漆、支吊架標(biāo)識。工廠化加工設(shè)備（適用于管道與法蘭焊接）、預(yù)制焊接機(jī)（適用于管道之間、管道與彎頭之間焊接）。機(jī)械加工設(shè)備平正度校正通過墊鐵調(diào)整設(shè)備導(dǎo)軌基礎(chǔ)水平；使用專用工具調(diào)整滾筒托架水平；設(shè)備參數(shù)的調(diào)整由操作人員依據(jù)設(shè)備使用說明書進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備處于最佳工況。管道與法蘭機(jī)械焊接要求圓于一點(diǎn)，即法蘭控制點(diǎn)；對正以及各部件之間脊線連續(xù)性來保證加工精度；端面緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)法蘭控制點(diǎn)與管道脊線同一平面時(shí)點(diǎn)焊固定；面相交，此時(shí)脊線連續(xù)，點(diǎn)焊固定。物流化運(yùn)輸管理（預(yù)制車間至鍍鋅廠（施工現(xiàn)場）、場內(nèi)二次搬運(yùn)、構(gòu)件吊裝就位四部分。關(guān)鍵工序?yàn)椋汗S內(nèi)構(gòu)件預(yù)制完畢后，為構(gòu)件附鋼印碼；待鍍鋅工藝完畢，將包含每節(jié)構(gòu)件尺寸、加工、安裝等信息的二維碼，附于構(gòu)件上；構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后，根據(jù)遞推施工批次，對預(yù)制構(gòu)件分開堆放。裝配過程中，相關(guān)人員通過物流管理平臺及二維碼信息指導(dǎo)安裝。遞推施工現(xiàn)場裝配工藝流程做好技術(shù)交底工作。如下圖所示。支架制作支架制作大樣支架制作支架制作大樣圖支架定位安裝支架定位圖控制段定位安裝定位復(fù)測天寶放線機(jī)器人Y構(gòu)件遞推安裝關(guān)聯(lián)設(shè)備就位安裝糾偏段現(xiàn)場制作糾偏段返廠鍍鋅糾偏段安裝圖5.2-3遞推裝配施工階段工藝流程三維點(diǎn)云掃描、天寶機(jī)器人測量放線對比，判斷裝配誤差程度；誤差，隨時(shí)跟蹤設(shè)計(jì)模型與實(shí)際施工的差異。管道遞推裝配加、累積。如下圖所示。圖5.2-4某安裝批次遞推施工方案示例結(jié)合的方式進(jìn)行吊裝。構(gòu)件。1~3個(gè)施工區(qū)X~Z誤差糾偏

圖5.2-5場地區(qū)段劃分（通過設(shè)置糾偏段糾偏。糾偏段是在遞推施工圖設(shè)計(jì)階段確定，通過現(xiàn)場測量后期制作。設(shè)置原則：構(gòu)件處（二次拆裝及現(xiàn)場加工精度控制難）；設(shè)置在便于施工位置，避免設(shè)在設(shè)備及管道上方、影響拆裝位置；減少糾偏段數(shù)量，壓縮糾偏段尺寸，可縮短工期，提升一次裝配率；糾偏段需與控制點(diǎn)（或固定設(shè)備）配合出現(xiàn)，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。勞動(dòng)力組織表5.3-1勞動(dòng)力組織情況表序號作業(yè)工種作業(yè)內(nèi)容人數(shù)1技術(shù)人員BIM服務(wù)、技術(shù)指導(dǎo)及支持42管理人員統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、施工安排63預(yù)制操作工工廠預(yù)制加工254吊裝工構(gòu)件、設(shè)備等吊裝就位185裝配工構(gòu)件組裝186焊工糾偏段制作、零星焊接作業(yè)57普工配合機(jī)房裝配施工10材料

材料與設(shè)備表6.1-1主要材料一覽表序號材料名稱用途1無縫鋼管加工管構(gòu)件2螺旋焊管加工管構(gòu)件3板式平焊凸面法蘭加工管構(gòu)件4型鋼加工支吊架5手動(dòng)閥門裝配安裝6電動(dòng)閥門裝配安裝7金屬軟接裝配安裝8Y型過濾器裝配安裝9減震器設(shè)備減震10金屬墊片法蘭止水11限位裝置設(shè)備限位12墊鐵塊設(shè)備找平13焊條焊接材料14法蘭螺栓預(yù)制構(gòu)件法蘭連接機(jī)具設(shè)備表6.2-1主要機(jī)具設(shè)備一覽表序號機(jī)具設(shè)備名稱用途1管道高效帶鋸床管道下料切割2管道高效端面坡口機(jī)管道坡口3管道預(yù)制快速組對器構(gòu)件彎頭、法蘭組對4管道縱向物流輸送小車管件、材料運(yùn)輸5平焊法蘭自動(dòng)焊機(jī)法蘭焊接6懸臂式管道預(yù)制焊機(jī)管道焊接7分體式管道自動(dòng)焊機(jī)非標(biāo)管件焊接8火線切割機(jī)支架鋼板切割9沖擊鉆化學(xué)錨栓鉆孔10砂輪切割機(jī)切割11汽車吊構(gòu)架、設(shè)備吊運(yùn)12叉車構(gòu)架、設(shè)備水平運(yùn)輸13手拉、電動(dòng)葫蘆預(yù)制構(gòu)件吊裝就位14扳手緊固螺栓15全自動(dòng)鉆床鋼板鉆孔16電動(dòng)試壓泵管道試壓17交流弧焊機(jī)管道焊接測量及檢測裝置表6.3-1主要測量及檢測裝置一覽表序號測量及檢測裝置名稱用途1水平尺裝配水平度檢測2鋼卷尺基礎(chǔ)測量3游標(biāo)卡尺鋼管厚度測量4法蘭靠尺法蘭垂直度檢測5角尺量角器角度測量6焊接檢驗(yàn)尺焊接質(zhì)量檢測7放大鏡焊接質(zhì)量檢測8三維激光掃描儀現(xiàn)場情況掃描9天寶放線機(jī)器人構(gòu)件安裝定位、復(fù)測10壓力儀表壓力測試

質(zhì)量控制《通風(fēng)與空調(diào)工程施工規(guī)范》（GB50738-2011）《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50243-2016）《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》（GB50236-2011）《風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50275-2010）關(guān)鍵工序質(zhì)量控制措施如下表7.2-1裝配式BIM模型搭建質(zhì)量控制措施序號質(zhì)量通病控制措施具體內(nèi)容1設(shè)備材料及相關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)尺寸確定備的幾何尺寸及接管方式，已確定的設(shè)備尺寸不得隨意變動(dòng)。有偏差的應(yīng)該及時(shí)溝通改正。2BIM模型精確建立空間，以及與本專業(yè)管線安裝先后順序。通過三維激光掃描技術(shù)將土建施工誤差反映至BIM模型。4）模型的創(chuàng)建所有設(shè)備尺寸必須為實(shí)際設(shè)備安裝尺寸。3構(gòu)件加工圖精細(xì)繪制加工圖在繪制過程中應(yīng)標(biāo)注位置，尺寸，并唯一編號。表7.2-2工廠預(yù)制加工質(zhì)量控制措施序號質(zhì)量通病控制措施具體內(nèi)容1管道除銹1）采用鋼絲刷、砂紙和棉紗等手工操作除銹。2管道下料保證管道切口一次成型。3管道組對1）管道與法蘭、管道組對，宜利用組對器進(jìn)行精準(zhǔn)組對。4焊接管構(gòu)件采用自動(dòng)焊機(jī)焊接，提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。蘭控制點(diǎn)的對正度要統(tǒng)一。5構(gòu)件編碼生產(chǎn)完成的管道構(gòu)件應(yīng)該按照管道加工圖對應(yīng)進(jìn)行編碼。廠進(jìn)行安裝。6管道二次鍍鋅1）鍍鋅前對管道構(gòu)件進(jìn)行表面處理構(gòu)件無凹坑、夾層，邊沿?zé)o毛刺，焊接接頭、咬邊、凸出處要打磨光滑，然后采用化學(xué)藥水將銹蝕、油脂序號質(zhì)量通病控制措施具體內(nèi)容等污物清理干凈。2）鍍鋅結(jié)束后鍍鋅層應(yīng)牢固地粘附在管道構(gòu)件上，不得有氣泡、斑痕明顯刷痕。表7.2-3裝配式施工質(zhì)量控制措施序號質(zhì)量通病控制措施具體內(nèi)容1支架安裝支架安裝過程中應(yīng)利用RTS量時(shí)根據(jù)模型測量軸網(wǎng)要求，選用一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，所有位置的測量放線應(yīng)該建立在測量軸網(wǎng)的基礎(chǔ)上，保證測量的精確性。架底板在固定過程中螺栓應(yīng)鉛錘地板，不得傾斜。同一支架底座的螺栓2管道安裝

安全措施《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46－2005）《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-2011）《建設(shè)工程施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ146－2013）安全保證措施場必須穿戴勞動(dòng)防護(hù)用品。電設(shè)備及損壞現(xiàn)場設(shè)施。裝區(qū)域下方停留，不得在鎖具受力處停留，在運(yùn)吊范圍內(nèi)設(shè)置警戒帶和明顯標(biāo)志。確、響亮、清晰。吊范圍內(nèi)設(shè)置警戒帶和明顯標(biāo)志。安裝管道時(shí)必須有已完結(jié)構(gòu)或操作平臺立足點(diǎn)，嚴(yán)禁在安裝中的管道上站立和行走。（協(xié)議應(yīng)表明雙方的職責(zé)、作業(yè)順序、安全防護(hù)措施、監(jiān)督控制措施），同時(shí)進(jìn)行安全技術(shù)交底，中間采取隔離防護(hù)措施方能作業(yè)。施工現(xiàn)場臨時(shí)用電須編制專項(xiàng)臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)，并經(jīng)監(jiān)理及總工批準(zhǔn)后實(shí)施，并嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工，禁止任意拉線接線。36V濕作業(yè)場所應(yīng)使用24V安全電壓，金屬容器內(nèi)照明使用12V安全電壓，導(dǎo)線接頭處用絕緣膠帶包好，夜間施工要保證足夠亮度的照明。開關(guān)箱應(yīng)符合“一機(jī)、一閘、一漏”的要求，且漏電開關(guān)的漏電動(dòng)作電流不應(yīng)大于30MA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.1S。9環(huán)保措施施工現(xiàn)場環(huán)境保護(hù)時(shí)清運(yùn)處理，日常車輛進(jìn)出時(shí)，須對車輛進(jìn)行沖洗，保證灰土不帶出工地。持排水管溝暢通不損壞，保證生活污水排放達(dá)標(biāo)。儲存間和生活垃圾存放桶要定期進(jìn)行消毒和消滅“四害”，防止污染環(huán)境和滋生傳染病。材料運(yùn)輸、堆放管理氣管沖灰產(chǎn)生揚(yáng)塵；理、歸檔上架，做好標(biāo)識，做到有序堆放、使用方便，不污染現(xiàn)場。夜間施工管理1原則上每日施工時(shí)間在6：00—22：00，以便夜間不影響周圍居民休息；如確實(shí)需要夜間（22：00—6：00）連續(xù)施工的，須到區(qū)環(huán)保部門辦理夜間施工許可證，且張貼告示居民，減少居民投訴。2休息。3

每天施工做到工完場清，回收余料