系统的安全运行。
管道工程本身具备管径多、材质复杂、壁厚系列不等、焊接工程量大的特点，在施工过程中则受材料供应、设备交安、气候条件、现场作业面等诸多制约因素影响。同时，由于管道连接中焊接量大，焊口的质量直接影响系统的安全运行。究其原因，主要是由于管线布置不够精确，限制了预制加工的深度和发展。对于管道施工既保证质量，又能加快施工进度，推广工厂化预制是多年来工程建设行业努力的方向。
传统预制方式的管道预制深度只能达到25％～35%，而工厂化预制方式可以达到60％甚至更高。预制化加工可以实现与土建同步施工，减少动火、高空作业，实现流程化生产。可以应用管道自动焊、相贯线切割、自动切割等先进设备，减少劳力需求。
笔者在成都地铁3号线、重庆地铁5号线、成都8号线等地铁车站试点进行基于BIM的机房管道预制化装配施工以来，结合相关项目施工经验，总结了车站冷水机房预制化装配施工的一些思考。
一、项目管理层面
在施工前进行讨论，吸取以往预制加工的经验教训，针对加工及安装误差大的情况，进行了施工工序、技术、工艺优化。首先将之前“顶面 -设备连接处-竖管”的施工工序改为“竖管与设备连接处-直管段（消除误差）-顶面”，把误差控制在合理范围；其次，组织劳务施工班组进行BIM技术交底，以车站单个机房为试点进行技术攻坚，用BIM技术进行管段编号，站外加工焊接，站内预拼装；然后，针对现场拼接、安装问题，不断提高站外加工焊接平台的实用性，逐步提升切割与焊接的精度。
目前车站冷水机房的预制化装配施工探索取得了很好的效果，现场施工时间缩短，施工工效提升。施工过程中减少了管段的不合理焊接，提高了工程施工质量，安全文明施工风貌显著提升。以往冷水机房机电安装时间为25-30天，采用预制化装配施工后目前现场拼接安装时间在4-5天，消除了土建对机电安装的场地制约和时间影响。
针对现场出现的典型问题，项目部不断摸索，总结归纳出7点经验心得：
第一，现场条件的复核一定要仔细。施工大样图和现场情况、到货设备尺寸都存在偏差，容易忽视的地方在于基础的中心位的确定，冷水机组、水泵的安装位置、进出水口、地脚螺栓孔的复核。
第二，BIM模型的审核要考虑专业接口。组织各专业人员集中审核，注意各专业设备之间的联系。相关支架和模型之间存在位置冲突，需要优化。
第三，管段划分后进行管段加工时如何保证加工精度。采取加工尺寸、朝向及孔距检查，成品部件（阀门、法兰）的复核、更换及加工。
第四，过程中严格把控施工顺序。机房内采取从上到下、先主后次、先难后易的施工方针，优先定位、测量跨机房的管道，用直管段、软连接部位来消化误差。施工过程中也需要精心组织和测量。
第五，进行施工全过程的监控。项目部安排专人负责盯控，加工过程中先进行全面检查，待工艺成熟、质量稳定后进行抽查，预拼装期间全面跟踪、解决实施过程中问题。
第六，充分考虑现场吊装运输的条件。提前策划、预留好站内运输通道，以免受外单位条件制约；房间内也应做好预留孔（门）洞的复核与时间安排。
第七，责任心是施工顺利进行的关键。不仅包括对预制化装配施工的实践要负责任地进行策划、组织与协调，还包括选择有责任心的工人师傅进行管件加工与安装、配合项目提出改进优化措施。
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现场存在的问题：
1、法兰、弯头等管件偏差大，对于加工精度的把控影响较大；
2、拼接过程中的先后顺序和直管段误差消除部位的选取；
3、现场测量技术手段落后、工程技术人员对BIM技术的掌握不足。
今后将通过组织培训，提高工程技术人员的BIM应用能力，解决现场问题；采用更先进的仪器仪表提高测量精度，改良管道加工平台降低管件加工误差。
二、现场施工层面：
劳务班组此前并未进行过预制化装配施工，在凤西路机房安装初期摸索阶段，由于模型、现场加工精准度把控不足，导致安装过程中冷冻供回水管段出现偏差进而需要消除误差。随着纠偏措施的有效执行，后续管段的加工和安装精度稳定在毫米级。
预制化装配施工减少了现场动火作业和工人健康的危害，现场不需要过多的设置临时排烟、通风设备。将原先在现场边焊接边安装的模式改进为站外加工站内拼装的流水线模式，明显提升了施工安全度和工效，降低了作业班组边测量边施工的质量风险及人工成本。目前冷水机房现场安装时间需要7天，整个周期（站外加工平台搭建到冷水机房安装完成）在35天左右。
下一步的工作就是提高加工和安装工人的技能熟练度，将误差由目前的5mm控制在2mm以内，将现场安装时间由7天缩短至4天以内。
三、BIM应用层面：
BIM技术中心在配合项目进行预制化装配施工以来，积累了大量实践经验，模型管段划分更加合理，BIM出图的效率稳步提高，基本上掌握了预制化装配施工前期BIM工作的全套技术流程。
某地铁车站冷水机房管段一共划分为68段（一般在60-90段），机房槽钢支架施工3人耗时7天，机房管线设备安装8人耗时7天，场外加工2人耗时35天，预制化加工试验周期在40天左右（全站扫描设备应用后车站扫描放样只需1天，冷水机房安装时间随着技术的成熟能压缩到3至5天，预制化加工的时间能压缩到20天内）。目前冷水机房预制化装配施工约140-150工日，以往熟练的作业班组现场施工约160工日（4人小组耗时40天）。由于项目预制化装配还处于实践阶段，施工工效提升还不明显，但对于冷水机房支架及管道焊接、安装的施工安全、施工质量提升明显，显著改善了机房施工环境，明显降低了冷水机房的工期压力。
预制化加工过程中，以往的加工与校核方式已无法满足现场安装的需要，必须利用加工平台进行精度卡控与尺寸复核。另外，预制化管段多为异型构件，站内运输与现场吊装需要向机械化方向发展。
BIM技术中心对于预制化装配施工的思路和组织方案已转变，今后在技术层面要加大投入、提前筹划 ，与项目部一起将预制化装配施工的组织与安排技术交底化，提高加工效率。
下一步工作首先是健全审查机制，使模型误差在审核流程中消除；其次是进行测量培训和推进车站三维扫描仪器的应用，将现场测量数据导入至BIM模型；再就是进一步精简图纸，将每个区域三维图与平面图对照排版；然后是更加系统化地进行现场盯控，尤其是注意现场结构、设备大样与非标管件的测量；最后是系统地优化BIM模型，合理地进行管段划分，优化法兰及管件的数量。
四、管道预制化加工层面：
预制化加工的关键在于焊接精度和质量。机电器材分公司针对预制化装配施工课题，成立了技术组、安装组、焊接组、设备组，将器材厂负责的内容细化为几个研究方向，并和技术中心进行技术交流，完成了前期技术资料的准备。
针对于预制化加工的质量控制，组织技术人员去相关厂家进行调研学习，并结合现场的实际情况，组建新的加工焊接平台,购买先进的数控机床，加工时间节约1周以上。
拨付技术试验经费，并联系相关厂家定做焊接机器人，调研管道自动焊接设备在地铁施工中的应用。在加工过程中拟采用自动焊接技术与CO2保护焊，将车站机房管段的材料加工时间控制在1周内。
论文作者:田冰洋
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/12/5
标签：加工论文; 现场论文; 机房论文; 误差论文; 冷水论文; 管道论文; 技术论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;