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預制組合技術(shù)在機電工程項目上的應用論文
1工程概況
廣州紅酒庫建設項目分為倉庫和綜合樓兩棟建筑。倉庫總用地12618．7m2，建筑面積為48777．4m2，其中地上建筑面積為17532．2m2，地下建筑面積為31245．2m2，綜合樓總建筑面積為6231．9m2。倉庫主體結構采用逆作法施工，施工現場(chǎng)用地緊張，施工環(huán)境復雜。
2工程特點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1)逆作法，工期緊，施工環(huán)境復雜倉庫主體結構采用的是逆作法施工，工期十分緊張，機電系統必須在地下室緊張出土的復雜環(huán)境下，提前插入施工，兩條主要通道均被運土車(chē)占用，再加上項目位于保稅區內，材料進(jìn)出場(chǎng)需要報關(guān)，程序復雜，導致項目材料進(jìn)場(chǎng)困難。
2)用地緊張，無(wú)可靠的材料堆場(chǎng)與加工場(chǎng)地施工現場(chǎng)建筑主體周邊非常狹窄，用地十分緊張，沒(méi)有任何合適的場(chǎng)地作為材料堆場(chǎng)與加工區域。
3)空調設備多，接管復雜本工程空調末端設備多，空調器213臺，風(fēng)機盤(pán)管72臺，且末端的接管復雜，閥門(mén)附件繁多，工程量很大。
4)地下室層高高，高空作業(yè)難度大倉儲樓地下1層高6m，地下2，3層高達7．2m，高空作業(yè)難度大，效率低，危險系數大。
3施工對策———預制組合的設想
基于上述的工程特點(diǎn)與難點(diǎn)，項目全體員工一致認為采用傳統的循序漸進(jìn)的施工工藝，項目生產(chǎn)工作將很難開(kāi)展，無(wú)法完成工期履約。項目通過(guò)認真分析研究后決定，將預制組合技術(shù)與BIM模型技術(shù)緊密結合起來(lái)，大膽嘗試與摸索機電安裝工廠(chǎng)化預制加工到現場(chǎng)裝配的新型施工模式，并提出了如下預制組合的設想。
1)風(fēng)管預制加工廠(chǎng)在場(chǎng)外提前兩個(gè)月建立一個(gè)加工廠(chǎng)，按照BIM技術(shù)深化的圖紙，進(jìn)行風(fēng)管成品與半成品的加工，二次轉運至現場(chǎng)拼裝。
2)空調器、風(fēng)機盤(pán)管閥門(mén)組預制單元體空調器與風(fēng)機盤(pán)管等末端設備多，且相對集中，設備的進(jìn)出口閥門(mén)附件繁多，接管復雜�？紤]將末端設備的閥門(mén)組預制成一個(gè)個(gè)單元體，批量生產(chǎn)，再拿到現場(chǎng)拼裝。
3)風(fēng)管支管整體吊裝技術(shù)地下室風(fēng)系統末端風(fēng)管支管尺寸均相同，層高高，高空作業(yè)施工困難，考慮將整段風(fēng)管支管在地上平臺上組裝完成，風(fēng)口安裝完成，保溫完成，然后整體吊裝。
4)水泵預制單元體利用機房浮置底板減振系統的原理，將3臺水泵的減振底座連成一個(gè)整體，將水泵及進(jìn)出水管閥門(mén)等安裝好，組成一個(gè)單元體。5)集分水器預制單元體利用制冷機房BIM模型，將集分水器及支管閥門(mén)附件拼裝好，組成一個(gè)單元體，再到現場(chǎng)與管道對接。
4施工過(guò)程
4．1風(fēng)管預制加工廠(chǎng)
施工流程:施工準備→深化設計→風(fēng)管分節制作→預制風(fēng)管運往施工現場(chǎng)→現場(chǎng)整體安裝。具體實(shí)施過(guò)程如下。
1)確定加工廠(chǎng)地點(diǎn)，在廣州紅酒庫項目附近(麻涌)租賃廠(chǎng)房，做好布置后，準備投入生產(chǎn)。
2)將設計圖紙按節分好，并將風(fēng)管和風(fēng)管管件分系統分節編號，制作成風(fēng)管預制加工圖紙。
3)按圖紙制作好各風(fēng)管，將制作好的風(fēng)管裝入吊裝籠運往施工現場(chǎng)。
4)現場(chǎng)打好支架，風(fēng)管支管系統在地下整體拼裝好后再利用升降車(chē)安裝上去。
4．2空調器、風(fēng)機盤(pán)管閥門(mén)組預制單元體
施工流程:施工準備→測量、下料→組裝→樣板驗收→批量生產(chǎn)→現場(chǎng)拼裝�？照{器、風(fēng)機盤(pán)管總數量基數大，相同規格型號的設備數量較大，且私人酒庫之間，空調機房之間的布局也大體相同，同時(shí)，地上2～4層私人酒庫的分布也相對集中，這樣就為相同型號設備的接管閥門(mén)組預制組合，批量生產(chǎn)創(chuàng )造了十分有利的條件。將BIM模型與現場(chǎng)測量結合起來(lái)，由測量下料到預制組合，再到現場(chǎng)拼裝，形成流水線(xiàn)施工，大大提高設備接管的安裝效率。
1)利用BIM技術(shù)做深化設計，繪制機房?jì)仍O備接管大樣圖，對各閥門(mén)附件精確定位，選定預制加工的組合管段，生成閥門(mén)組預制組合施工大樣圖。
2)按照單元體預制組合施工大樣圖中的尺寸，進(jìn)行測量，預制各連接部位的短管、法蘭，同時(shí)準備相應的閥門(mén)附件。
3)按照單元體預制組合施工大樣圖中閥門(mén)附件的安裝順序，進(jìn)行拼裝，組成單元體，并形成流水線(xiàn)，批量生產(chǎn)。
4)將生產(chǎn)好的單元體，與現場(chǎng)管道及軟接頭進(jìn)行對接，完成安裝。
4．3風(fēng)管支管整體吊裝技術(shù)
施工流程:施工準備→支管加工→支管拼接、風(fēng)口安裝→保溫→整體吊裝→對接主管、支架固定。地下2，3層空調系統風(fēng)管支管的形狀、尺寸以及風(fēng)口位置，均相同，考慮到地下室層高高，高空作業(yè)效率低，采用整體吊裝技術(shù)，能加快速度，降低高空作業(yè)安全風(fēng)險。
4．4水泵、集分水器預制單元體
1)水泵預制單元體施工流程:圖紙制作→減震臺座澆筑→安裝水泵→進(jìn)出水管閥門(mén)組制作→拼裝。制冷機房空間狹小，在施工前充分考慮安裝空間，制作精確模型后，再根據模型出施工圖，將水泵區域作為一個(gè)單元進(jìn)行預制施工�；A澆筑完成后，再在基礎上制作減震臺座，后將水泵安裝于減震臺座上，同時(shí)制作水泵進(jìn)出水管端的管道閥門(mén)單元體，制作完成后進(jìn)行拼裝與固定。
2)集分水器預制單元體施工流程:圖紙制作→集分水器安裝→管道及閥門(mén)組合體制作→拼裝及固定。制冷機房空間狹小，先繪制精確制冷機房模型，再根據模型對集分水器區域進(jìn)行預制單元體施工，將深化后的集分水器大樣圖提交廠(chǎng)家進(jìn)行制作，同時(shí)澆筑混凝土基礎，集分水器及基礎完整后，安裝集分水器，集分水器上管道與閥門(mén)進(jìn)行組合預制，預制完成后進(jìn)行拼裝與固定。
5施工效果
本工程采用工廠(chǎng)化預制加工到現場(chǎng)組裝的施工模式，取得了非常好的效果。不僅從根本上解決了現場(chǎng)無(wú)加工場(chǎng)地與材料堆場(chǎng)的問(wèn)題，而且大大提高了施工效率，提高了工程質(zhì)量，保障了項目工期履約。通過(guò)建立風(fēng)管加工廠(chǎng)，機電風(fēng)管系統提前了3個(gè)月進(jìn)場(chǎng)預制加工，既解決了加工區現場(chǎng)用地問(wèn)題，也緩解了項目材料進(jìn)場(chǎng)以及存放的壓力，同時(shí)又大大提高了風(fēng)管加工的效率。通過(guò)計算，加工廠(chǎng)平均每人每天預制加工風(fēng)管30m2，而現場(chǎng)加工的效率，每人每天加工不到10m2，加工廠(chǎng)效率提高了3倍。同時(shí)考慮現場(chǎng)場(chǎng)地的限制，加工廠(chǎng)加工是現場(chǎng)加工效率的5～6倍�？照{末端設備閥門(mén)組預制組合，將高空作業(yè)轉化到平地上施工，提高了施工效率，降低了高空作業(yè)的安全風(fēng)險。同時(shí)，預制單元體統一加工，批量生產(chǎn)，保持機房設備接管的一致性，提高了施工質(zhì)量。風(fēng)管支管整體吊裝技術(shù)，將各個(gè)工序整合到一起，一次吊裝到位，避免了反復的搭設平臺，反復的清理協(xié)調工作面，大大縮短了風(fēng)管支管的安裝時(shí)間，提高了工人施工效率，節省升降車(chē)的使用時(shí)間，達到了降本增效的效果。水泵與集分水器的預制組合，在加工廠(chǎng)進(jìn)行組合加工，運到現場(chǎng)整體吊裝，利用BIM模型和全站儀測量精確定位，管道之間對接平直度在1%以?xún)�，提高了安裝質(zhì)量與機房的整體效果。
6結語(yǔ)
預制組合技術(shù)在機電項目中的應用，遠遠不止于此，現在已經(jīng)有了許多十分成熟的技術(shù)應用，如上海環(huán)球金融中心項目的空調管井立管預制組合技術(shù)，日本冷凍站整體吊裝技術(shù)等，同時(shí)，也還有許多預制組合技術(shù)的課題，有待深入探索與研究。隨著(zhù)精品工程的施工工藝要求精益求精和對工程質(zhì)量與施工效率的要求越來(lái)越高的發(fā)展趨勢，預制組合技術(shù)必將與BIM技術(shù)結合，成為機電工程施工的主流技術(shù)。
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