基于BIM的超大弧度大管径管道制作

基于BIM技术的超大弧度大管径管道制作与安装施工技术

目录CONTENTS工程概况课题简介研究现状成果特点及创新点经济效益和社会效益推广应用前景附件材料一二三四六七八施工工艺五

工程概况珠海歌剧院项目位于珠海市情侣路野狸岛，项目总用地面积57669平方米，总建筑面积59000平方米，主体结构为框架剪力墙结构，按1600座大剧场、600座多功能小剧场的规模建设。大剧场结构高度60米，构筑物高度90米；小剧场结构高度36米，构筑物高度56米。

机电综合概况本项目大部分为异型结构，其中地下室车库、大小剧场主体，包括观众厅、后舞台、钢结构外架等管道繁多，安装专业设计的管道为配合土建建筑外形，因此管道也均设计为弧形，该部分给排水及消防管道的弧形部分管径分布为DN15～DN250，大量的弧形管道安装给施工带来一定的难度。

课题简介本课题为基于BIM技术的超大弧度大管径管道制作与安装施工技术，主要研究内容为：BIM技术在超大弧度管线综合深化设计的应用；基于BIM技术的弧形管段预制加工；基于BIM技术的支吊架预制加工；基于BIM技术的管道施工；二维码在预制件现场管理的应用。

研究现状大弧形建筑区域管道安装中，目前常用的方法是：根据机电专业设计图纸，结合现场测量大弧形结构区域弯曲半径等参数，利用弯管机器按照测量所得参数制作弯管段，然后再进行管道安装。这种方法对于小规模弧形区域小管径管道安装效果比较明显，但在大弧形或者弧形区域管道复杂、管道数量繁多，管径大的情况下，该方法有明显的不足之处。由于管道众多，现场测量复杂，而且很难避免碰撞；施工进度慢，受现场诸多因素影响，材料浪费严重，很难达到设计效果。为高效精确的完成弧形区域管道安装，我项目经过多方讨论求证，决定借助BIM技术进行管线布置，有效的避免管线碰撞，提高弧形管道安装精确度，降低施工成本，使整个弧形管道安装过程在精细化管理下高效进行。

成果特点及创新点成果特点：BIM管线深化设计零碰撞，三维管线模型进行分段并模拟安装；在预制弯管段前，进行分段编号，做好预制件材料的统计管理；管道拼接安装前，进行安全技术交底，确保大弧形管道施工过程具有科学的已经和保障。创新点：针对异型建筑，特别是弧形结构区域管道安装，采用BIM技术进行机电管线深化设计，有效解决管线碰撞问题，避免施工中因碰撞返工；利用BIM技术对弧形管道进行分段，并读取弧形管道信息，为预制构件提供精确可靠地加工信息；工厂集中预制加工弯管段，现场组装的施工工艺，有助于提高生产效率，提升预制质量；管道支吊架深化设计，预制成品支吊架，使管道施工在技术及安全等方面具有科学的依据和保障。

施工工艺根据二维设计图纸建立三维BIM模型BIM管线模型深化设计弧形管道分段标记绘制预制件加工大样图弧形管段及支吊架预制加工弧形管道安装支吊架安装

操作要点（根据二维设计图纸建立三维BIM模型）根据设计二维图纸利用BIM建模软件（如AutodeskRevit）建立三维模型，该模型包含建筑模型、结构模型和安装各专业模型。结构模型建筑模型机电模型

操作要点（BIM管线综合深化设计）采用BIM软件（如navisworks）碰撞检查功能，依据相关安装规范要求调整三维管线模型，直至零碰撞符合净高及验收规范要求。操作作要要点点（弧弧形形区区域域管管线线优优化化前前后后对对比比））1、优化化前前，弧弧形形区区域域管管道道连连接接形形式式2、优化化后后，弧弧形形区区域域管管道道连连接接形形式式操作作要要点点（弯管管道道分分段段及及大大样样详详图图绘绘制制）确定定管管线线综综合合深深化化设设计计完完成成后后，，将将弧弧形形结结构构区区域域弧弧形形管管道道按按照照材材料料型型号号规规格格特特点点及及现现场场实实际际情情况况，，尽尽可可能能将将管管线线综综合合为为同同一一弧弧度度，，即即弯弯曲曲半半径径一一致致，，并并将将各各分分段段管管段段的的系系统统、、管管径径、、长长度度、、曲曲率率半半径径等等参参数数及及在在图图纸纸中中的的位位置置标标记记下下来来。。分分段段完完成成后后将将所所有有分分段段管管段段的的信信息息统统一一编编号号入入录录预预制制构构件件管管理理表格格，对应应生成成包包含含该该段段管管段段信信息息的的二二维维码。弧形形管管道道分分段段及及弯弯管管段段大大样样图图构件件信信息息【二维维码码】操作作要要点点（支吊吊架架定位位及及大大样样图图绘绘制制））本项项目目在在海海岛岛上上，，对对抗抗震震支支吊吊架架系系统统设设计计要要求求高高，，在在完完成成管管线线深深化化设设计计的的基基础础上上，，确确定定抗抗震震支支吊吊架架的的位位置置、、取取向向、、设设计计荷荷载载、、支支架架形形状状、、尺尺寸寸并并在在图图纸纸相相应应位位置置标标记记出出来来。。绘绘制制支支吊吊架架大大样样图图，，用用于于工工厂厂化化加加工工生生产产。。单管纵向向抗震支支吊架大大样图多管共架侧侧向抗震震支吊架架大样图图支吊架布布置图操作要点点（支吊架预预制加工）根据抗震震支吊架架系统深深化设计计及支吊吊架构件件大样图图，在工工厂内完完成预制制加工。。单管侧向抗抗震支吊架架大样图操作要点（弧形管段预制加工）2、弯管器,弯制DN100以下管道3、拉弯机,用于弯制DN150及以上管道道1、液压弯管管器,弯制小管径径管道操作要点（二维码应应用于预制制构件现场场管理）本项目预预制构件件比较多多，为了了便于管管理现场场预制构构件的管管理及应应用，在在构件加加工完成成后将附附有该构构件信息息的二维维码粘贴贴于构件件中。二维码应用于弯弯管段示示意图二维码应用于现现场预制制弯管段段二维码应用于成成品支吊吊架示意意图二维码应用于现现场成品品支吊架架构件信息息对应生成成二维码码附着于预预制构件件中读取二维维码信息息核对构件件信息安装构件件并完善善二维码码信息完成二维维码在构构件管理理中的应应用，从从构件表表格中即即可直观观了解构构件安装装完成情情况经济效益益本工程综合合性强，，各专业业、管道道种类繁繁多，其其中地下下室车库库、大小小剧院主主体，包包括观众众厅、后后舞台、、钢结构构外架等等为配合合土建建建筑外形形，管道道均设计计为弧形形。目前前弧形结结构区域域的管道道已经基基本安装装完成，，采用本本施工方方法已产产生直接接经济效效益35.82万元（根根据管线线碰撞点、、废材量、、成品支支吊架深深化加工工计算）），弧形形结构区区域管道道安装效效果与设设计效果果吻合，，符合验验收规范范要求。。此外，采用工厂厂化预制制后到现现场拼接接组装，，故可大大大地节节约工期，且受现场环境境因素影响较较小。经济效益和社社会效益基于BIM技术的超大弧弧度大管径管管道制作与安安装施工技术术的应用，从从方案讨论与与编写开始就就受到相关部部门的关注。。项目实施过过程中，安监监站、质监站站、业主、监监理等单位相相关负责人参参观了该项技技术的施工过过程，并对于于此管道施工工技术给予了了高度的评价价。对促进BIM技术在项目实实施发展起到到推动作用。。推广应用前景景随着我国建筑筑业的迅速发发展，现代公公共建筑外形形越来越多设设计为弧形，，采用基于BIM技术的超大弧弧度大管径管管道制作与安安装施工技术术有着明显的的经济效益和和社会效益。。同时为建其其它类似弧形形建筑内部弧弧形管道的施施工，提供可可靠的借鉴依依据。该技术术在珠海歌剧剧院项目的成成功应用，保保证了弧形结结构区域内部部弧形管道的的施工质量