地鐵車站機(jī)電設(shè)備安裝中管線施工淺議

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摘要：現(xiàn)如今，地鐵不再是一二線城市的標(biāo)配，我國三四線城市為了緩解路上交通的壓力，紛紛著手地鐵建設(shè)。由于地鐵車站建設(shè)項(xiàng)目逐漸增加，機(jī)電設(shè)備安裝所存在的問題逐漸暴露出來——機(jī)電安裝基本在都在地下，所允許的施工空間相對(duì)狹小，必須要考慮施工空間對(duì)周邊建筑物的影響。因而，綜合管線施工技術(shù)的安全性、合理性備受關(guān)注，已然成為地鐵工程建設(shè)管理的核心重點(diǎn)之一。本文從地鐵車站建設(shè)實(shí)例入手，圍繞機(jī)電設(shè)備安裝中的綜合管線施工技術(shù)展開全面探討，著重對(duì)其施工安全、質(zhì)量展開分析，以期提出促進(jìn)地鐵車站安全建設(shè)、有序運(yùn)營(yíng)的有效策略。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；機(jī)電設(shè)備；安裝；管線；施工

隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展速度的加快，地鐵成為發(fā)達(dá)城市緩解路上交通壓力的首選。因?yàn)椋罔F的載客量、運(yùn)行能耗相對(duì)于公交車等交通方式更具有優(yōu)勢(shì)，且可以大大節(jié)省出行時(shí)間，所以地鐵建設(shè)也隨之普及。近些年來，國家大力提倡符合要求的城市通過修建地鐵來緩解日益擁堵的交通，但是地鐵的施工過程、施工技術(shù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還存在一定的差距。尤其是與地鐵車站機(jī)電設(shè)備安裝有關(guān)的綜合管線施工技術(shù)，受限于施工空間狹小、周邊建筑物的安全等因素，如何營(yíng)造足夠安全的施工環(huán)境、加強(qiáng)對(duì)管線施工的全程管理，是當(dāng)前建筑建設(shè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)話題之一。現(xiàn)如今，想要保證機(jī)電設(shè)備安裝的安全性、穩(wěn)定性，綜合管線施工既要嚴(yán)格遵循相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，活用BIM技術(shù)加強(qiáng)對(duì)施工全過程的管理，又要結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際條件，設(shè)計(jì)較為科學(xué)、合理的圖紙，以提升施工效率。

1工程概況

西安地鐵5號(hào)線一期工程全線21個(gè)車站及相鄰區(qū)間的設(shè)備安裝及裝修、系統(tǒng)設(shè)備安裝，車輛段、停車場(chǎng)的FAS、BAS、門禁（含控制中心）等及車輛基地設(shè)備監(jiān)理服務(wù)，西起和平村、東至紡織城火車站，線路貫穿灃東新城、蓮湖區(qū)、碑林區(qū)、雁塔區(qū)、曲江新區(qū)、灞橋區(qū)6個(gè)行政區(qū)，全長(zhǎng)25.366km，共設(shè)車站21座（其中20座地下站，1座高架站），其中李家村站由4號(hào)線建設(shè)，實(shí)際建設(shè)車站20座（勞動(dòng)南路站含6號(hào)線車站）。設(shè)阿房宮車輛段、雁鳴湖停車場(chǎng)各1處。設(shè)主變電站2座，分別位于阿房宮車輛段內(nèi)和榮家寨站附近。本次開通范圍為五號(hào)線一期起點(diǎn)～馬騰空站，長(zhǎng)度約21.725km，包含18座車站。其中，馬騰空站就是本文所探討的地鐵車站，地處黃渠頭二路和長(zhǎng)鳴路十字交叉路口，沿黃渠頭二路東西向路中布置，為地下3層、局部4層14m雙島式站臺(tái)車站，是西安地鐵5號(hào)線與8號(hào)線的換乘點(diǎn)。由于涉及到換乘，且所在區(qū)域有大量建筑物，所允許的施工空間相對(duì)有限，還有保留8號(hào)線的換乘區(qū)域，因而加大了施工難度。為了保證施工順利進(jìn)行，最終采取了BIM技術(shù)進(jìn)行建模為綜合管線施工提供指導(dǎo)，以避免管線碰撞問題。

2基于BIM的地鐵車站機(jī)電設(shè)備安裝中的綜合管線施工

2.1分專業(yè)建模

馬騰空站采取分專業(yè)建模的方式，包含了設(shè)備區(qū)走廊吊頂，涉及風(fēng)、水、電、以及通信、綜合監(jiān)控等管線的交叉布局等，大體上可以劃分為4個(gè)專業(yè)：結(jié)構(gòu)與監(jiān)控、暖通、給排水、電氣。以下是對(duì)各專業(yè)初步建模重點(diǎn)的分析：（1）結(jié)構(gòu)與監(jiān)控。結(jié)構(gòu)與監(jiān)控專業(yè)，包含了車站主體中A、B、C、D4個(gè)出入口以及2個(gè)風(fēng)亭的圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及主體結(jié)構(gòu)和監(jiān)控點(diǎn)，模型以車站主體進(jìn)行整體建模。（2）暖通。暖通大系統(tǒng)、空調(diào)小系統(tǒng)、通風(fēng)小系統(tǒng)3個(gè)系統(tǒng)，包含了空調(diào)冷媒管穿墻、隧道通風(fēng)口開鑿，模型按照系統(tǒng)分文件進(jìn)行建模（隧道通風(fēng)系統(tǒng)未建模）。（3）給排水消防管線。馬騰空站的污廢水應(yīng)通過室外污水管網(wǎng)自動(dòng)流入化糞池進(jìn)行處理后，在統(tǒng)一排入市政污水管網(wǎng)，因此在管線布置時(shí)，要將地鐵車站的排水消防管網(wǎng)與現(xiàn)有的市政給排水管網(wǎng)聯(lián)系起來，還要盡可能地不移動(dòng)周邊的排水管道。（4）照明與通信。馬騰空站中的照明與通信系統(tǒng)，包含了電源線以上部分的管線布置，既要規(guī)劃好車站內(nèi)照明設(shè)備的安裝位置以及對(duì)應(yīng)的管線，還要將電源引導(dǎo)到控制箱所占區(qū)域，集合監(jiān)控電路、暖通電路以及通信電路，并為8號(hào)線的換乘點(diǎn)做好電源預(yù)埋施工。

2.2BIM模型整合與應(yīng)用

由于上述4個(gè)專業(yè)所涉及的管線比較復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)也存在一定的差異性，為避免車站模型與圖紙、實(shí)際施工情況出入過大，各施工單位需要共同參與建模，共享施工文件及圖紙信息，做好溝通工作。再者，為了保證模型的精準(zhǔn)度，本次項(xiàng)目采用了無人機(jī)傾斜攝影建模技術(shù)、實(shí)景模型與Navisworks模型疊加對(duì)比、三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)3種逆向建模技術(shù)，同時(shí)獲得同個(gè)位置不同角度的三維模型，并與原始模型進(jìn)行對(duì)比，得到新的分析模型，以分析管線碰撞的根本原因，便于為決策者提供優(yōu)化方案，使得最終的施工模型與現(xiàn)場(chǎng)相匹配。具體方法如下：（1）利用Navisworks軟件，展開真實(shí)的建模工作。Navisworks軟件是一款可以進(jìn)行施工模擬及碰撞檢查的軟件，能與Revit模型互相轉(zhuǎn)換，以nwc格式導(dǎo)出，以便于利用Navisworks軟件可以順利將模型文件打開，之后就可以通過軟件運(yùn)行，以自動(dòng)化的方式得到模型，并對(duì)4個(gè)專業(yè)的管線進(jìn)行有機(jī)整合、開展碰撞檢查，找出所有的碰撞點(diǎn)以及可能的碰撞點(diǎn)，并進(jìn)行標(biāo)記，各方共同討論，該如何規(guī)避碰撞，持續(xù)修訂管線分布圖。（2）利用BIM動(dòng)態(tài)辨析現(xiàn)場(chǎng)安全隱患。地鐵車站機(jī)電設(shè)備安全的綜合管線施工，本質(zhì)上還是具有復(fù)雜及不可預(yù)知性，特別是在管線鋪設(shè)中，很容易與地下現(xiàn)有管線交織在一起，有些工序是需要同步實(shí)施的。鑒于此，現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)同管理非常重要，BIM模型涵蓋了車站施工項(xiàng)目的整體信息，可以便于施工人員在模擬現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，發(fā)覺隱患所在，可有效地消除隱患，避免意外事故發(fā)生。尤其是大部分安全隱患在傳統(tǒng)靜態(tài)模型下是很難體現(xiàn)的，如電路鋪設(shè)時(shí)地下水管破裂很容易導(dǎo)致漏電事故，在動(dòng)態(tài)模型運(yùn)行后，可以顯著發(fā)現(xiàn)電路與水管在某個(gè)位置時(shí)容易發(fā)生碰撞，從而盡早發(fā)現(xiàn)安全隱患，并制定相對(duì)應(yīng)的安全措施，保證現(xiàn)場(chǎng)施工順利進(jìn)行。（3）基于BIM模型，進(jìn)行機(jī)電安裝模擬。由于馬騰空站機(jī)電設(shè)備安裝的管線比較復(fù)雜，且施工空間較為狹窄、施工周期較短，為了提高密集空間內(nèi)機(jī)電設(shè)備安裝中綜合管線施工的合理性、安全性及高效性，在得到車站綜合BIM模型后，還可以利用Revit持續(xù)優(yōu)化4個(gè)專業(yè)的機(jī)電管線分布情況，結(jié)合BIM技術(shù)虛擬建造與漫游進(jìn)行模擬施工，預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的問題、所需的方案，與設(shè)計(jì)人員合作制定出管線綜合深化圖，并將模型上傳到云端直觀地呈現(xiàn)地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)與布置情況，運(yùn)用Lumion軟件進(jìn)行凈高、間距等漫游，從而又好又快地完成機(jī)電設(shè)備安裝的綜合管線施工。圖1是所得到的BIM車站綜合模型。

3地鐵車站管線BIM模型的有效應(yīng)用

通過計(jì)算機(jī)得到地鐵車站BIM模型后，可結(jié)合實(shí)際施工情況利用BIM模型，通過建筑模型實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)控、管理整個(gè)施工過程，來優(yōu)化地鐵車站機(jī)電設(shè)備安裝中的綜合管線施工，從而最大限度地提升施工效率與質(zhì)量。例如，在馬騰空站冷凍水供水系統(tǒng)預(yù)加工管段施工中，利用BIM模型進(jìn)行優(yōu)化，主要可以劃分為以下幾個(gè)步驟：（1）利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線參數(shù)核算與調(diào)整。冷凍水供水管線模型繪制完成后，就可以對(duì)整體模型進(jìn)行二字優(yōu)化布置，主要優(yōu)化內(nèi)容有3點(diǎn)。一是調(diào)換設(shè)備的安裝位置，二是調(diào)整管道的走向，三是管附件安裝位置。在優(yōu)化過程中，主要是借助BIM技術(shù)對(duì)各項(xiàng)管道的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、核算，比對(duì)調(diào)整安裝位置、管道走向后的整體管線模型，以及與其他專業(yè)管線的碰撞情況，通過不斷地調(diào)整參數(shù)來滿足組裝、設(shè)備檢修、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的要求，并更新模型信息，在可視化建模技術(shù)幫助下，高效完成預(yù)加工管段施工工序的籌劃。然后，在優(yōu)化的BIM模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行支吊架系統(tǒng)布置，裝配上采用可拆卸的裝配式吊架，得到預(yù)期施工圖如圖2。（2）綜合各項(xiàng)施工因素，完善工程信息，劃分施工管段。基于車站模型以及可視化建模技術(shù)，可根據(jù)工程信息來調(diào)整綜合管線施工工序，優(yōu)化處理施工方案，達(dá)到簡(jiǎn)化工序、提高效率的作用。具體步驟如下。首先，檢索項(xiàng)目中冷凍水供水管實(shí)例與主體結(jié)構(gòu)實(shí)例，分別在整體模型中定義冷凍水供水管以及主體結(jié)構(gòu)檢索合集，將其余不相關(guān)的構(gòu)建隱藏。其次，在ClashDetective將選擇A選定為冷凍水供水管，將選擇B選定為主體結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行Navisworks軟件進(jìn)行碰撞測(cè)算，根據(jù)碰撞結(jié)果導(dǎo)出碰撞報(bào)告。其次，依次完成冷凍水供水管與暖通、冷凍水供水管與照明與通信的碰撞檢查，圈出所有的碰撞點(diǎn)，若是碰撞點(diǎn)較多，可以添加注釋，幫助完成碰撞點(diǎn)檢查與任務(wù)分配。例如，圍繞地鐵車站的MEP水管集合與主體結(jié)構(gòu)之間的碰撞進(jìn)行測(cè)試后，再可以獲取地漏排水管以及與主體結(jié)構(gòu)有關(guān)的各類實(shí)例信息，并借助ClashDetective對(duì)地漏排水管以及主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置、處理以及運(yùn)算，并生成相應(yīng)的碰撞報(bào)告，以檢查工序是否有遺漏，進(jìn)一步調(diào)整施工方案。最后，根據(jù)碰撞檢查報(bào)告以及優(yōu)化后的施工模型，對(duì)專業(yè)回路進(jìn)行劃分，并給不同專業(yè)的系統(tǒng)回路預(yù)制管段進(jìn)行編號(hào)，然后將管段信息發(fā)送給預(yù)加工工廠，得到完成管段預(yù)加工后，再按照編號(hào)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，具體操作與要點(diǎn)如下：①由于劃分管段是整個(gè)冷凍水供水管段施工的第一步，在劃分管段時(shí)，要綜合性考慮管段與加工的可能性、運(yùn)輸包裝、現(xiàn)場(chǎng)組裝的便捷性，在預(yù)加工管段劃分中，合理考慮管段預(yù)加工的可行性、運(yùn)輸包裝的便利性與現(xiàn)場(chǎng)組裝的快速性，完成編號(hào)后，再利用繪制完成的BIM三維模型導(dǎo)出二維施工詳圖，方便預(yù)加工工廠對(duì)各個(gè)管道進(jìn)行加工。②等到預(yù)加工工廠完成管段加工后，基于BIM模型中的工程信息，現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)、驗(yàn)收。先依照模型和圖紙編號(hào)，對(duì)各管段的尺寸、大小等進(jìn)行檢查，對(duì)焊接預(yù)制完成且尺寸偏差滿足要求的管段進(jìn)行防腐。之后，再對(duì)各管段按照模型編號(hào)內(nèi)容，一一粘貼編號(hào)標(biāo)識(shí)，在正式安裝設(shè)備進(jìn)行管線施工前，還要對(duì)管段內(nèi)壁進(jìn)行檢查、清理焊渣等雜物后封閉管口、對(duì)各管段進(jìn)行包裹保護(hù)。③等到管段運(yùn)輸?shù)秸竞螅鶕?jù)依照清單計(jì)劃找到對(duì)應(yīng)的管道，按照管段編號(hào)進(jìn)行快速組裝，裝配過程中應(yīng)先開展支吊架的安裝工作，等到拼裝完成后再進(jìn)行下一步的管道系統(tǒng)水壓試驗(yàn)、沖洗等工作。

4結(jié)語

城鎮(zhèn)化背景下，地鐵是人們安全出行的首選，這就對(duì)地鐵項(xiàng)目建設(shè)以及地鐵車站建設(shè)施工提出了更高的要求。由于機(jī)電設(shè)備安裝中的綜合管線施工是整個(gè)地鐵項(xiàng)目施工的核心內(nèi)容之一，在具體施工過程中，必須要綜合考慮管線施工技術(shù)對(duì)周邊建筑物的影響、加強(qiáng)對(duì)整個(gè)施工過程的管控，以克服地下施工空間相對(duì)狹小、管線錯(cuò)綜復(fù)雜等問題，提高整個(gè)地鐵項(xiàng)目的施工安全水平，為地鐵后期有序運(yùn)營(yíng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張銳.地下管線智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用[J].城市住宅，2021，28(1):3.

[2]王凱.地鐵車站機(jī)電設(shè)備安裝中的綜合管線施工技術(shù)[J].低碳世界，2019，9(6):2.

[3]李銀.地鐵車站綜合管線及室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計(jì)研究[J].2021(2018-10):154-155.

[4]王憲峰.地鐵機(jī)電安裝工程管線綜合排布技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2019(4):2.

[5]陳暉.淺談地鐵車站機(jī)電安裝工程中綜合支吊架的合理利用[J].市場(chǎng)周刊·理論版，2020(84):2.

[6]雷建宇.地鐵車站機(jī)電安裝綜合管線的施工技術(shù)[J].2021(2017-9):145-146.

作者:趙華強(qiáng) 單位:中鐵二十二局集團(tuán)電氣化工程有限公司