基于BIM的地铁车站管线综合支吊架施工技术

文/广东省工业设备安装有限公司 卢炯平

0 引言

1 施工流程

基于BIM的管线综合支吊架施工流程如图1所示。

图1 基于BIM的管线综合支吊架施工流程

2 BIM模型与管线优化

传统施工方法是各专业依据深化设计图，各自加工和安装支架，造成支架种类繁多，规格不一，有丝杆吊杆、角钢、槽钢等，设置单独支吊架会由于支吊架吊杆过多，走廊吊顶上方支吊架无法生根或管线与支架间过分拥挤导致无法设置检修通道等现象。因此在施工前结合BIM技术做好管线优化方案尤为重要。

1）在优化综合管线时制定可供多方遵循的避让原则。在地下车站站厅、站台公共区域吊顶内，综合管线的布置原则主要遵循平行设置原则，各种管线的水平及垂直间距合理，管线密集处可适当减小间距并满足安装及检修要求，且各种管线间的间距应满足各专业设计规范要求。

2）在综合支吊架上安装的各专业管线主要遵循“风上、电中、水下”的原则，即送风、排风管道布置在上层，强弱电缆桥架布置在中层，水管支架布置在下层，但部分风口如排烟管需伸到吊顶以上时应根据具体情况合理安排。

3）管线交叉时的布置原则为“弱电避强电、小管让大管，软管让硬管，有压管让无压管，易弯曲管线让不易弯曲管线、不用经常检修的管让需经常检修的管”，局部困难部位的线槽交叉可断开线槽，采用明线（管）敷设。

4）强电与弱电、高压与低压、强弱电与其他管线间应按各自的规范要求多走平行方向；平行与交叉应能保证规范要求的小距离施工或互让，如遇有冲突管线时应加保护措施；处理各专业管道的干扰、碰撞问题，协调风管、水管、电缆桥架、消防、给排水管及通信、信号桥架等走向冲突与矛盾。

为减少各专业管线安装空间和碰撞，达到管线布局整体美观的效果，为管线设置综合吊架，根据综合管线图、施工蓝图及支吊架安装要求，确定综合吊架类型、尺寸，利用BIM技术，按照支吊架构件尺寸进行精准建模，如图2～4所示。

3 管道综合支吊架预制与安装

1）根据施工蓝图及支吊架制作要求，采用装配式C形钢制作成所需要的尺寸。

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2）按照加工图进行综合支吊架组装。

3）将装配好的综合支吊架进行安装固定，然后进行过载试验，监理方确认试验合格后方可安装。

4）依据BIM模型测量、放线与校核 根据BIM模型相应类型综合吊架具体位置的测量数据进行现场定位，根据管道直径与标高计算出管道吊架螺栓孔位置并放线标记，根据现场情况进行校核微调，管道间距要求与车站单独支架间距要求一致，即距管道两边各1m处设置1个支架，消防管道需有0.2%的坡度（与车站坡度一致）。

5）打孔、清孔、复测孔深 放线完成后再按照要求进行打孔，采用专用且与螺栓配套的钻头打孔、一般钻头比螺栓直径大2号为宜，孔深须满足设计要求。打孔完成后立即用气筒或毛刷将孔内灰尘清理干净，防止灰尘受潮后无法清理，影响膨胀螺栓安装强度。孔内灰尘清理完成后，要对孔深进行测量，达到孔深要求后方可进行螺栓安装，否则要重新打孔，直到满足要求为止。

6）植入膨胀螺栓与支吊架安装 安装时将螺栓植入清理好的孔内，必要时用手锤将螺栓轻轻敲入，再用扳手将螺帽拧紧。安装完成后需对螺栓进行抗拉拔试验，试验合格后方可进行综合吊架安装。

图2 设备区走廊管线综合布置剖面

图3 支吊架BIM模型构件

图4 设备区走廊管线综合支吊架布置

4 安装注意事项

1）吊架固定在承重结构上，位置准确、安装牢固。

2）固定吊架的膨胀螺栓承载力必须大于荷载1倍。

3）严格按照制作工序进行，不得违反工序强行插入构配件。

4）组装时不得硬砸硬撬，以免损坏构配件。

5）配件与C形钢连接时所选连接件的型号要严格按照C形钢承受管道和设备的荷载选择。

6）横平竖直，排列整齐，吊架间距均匀，内外清洁，如图5所示。

7）无热位移的管道吊杆垂直安装，有热位移管道的吊点设在与热位移相反的方向，按1/2位移值偏位安装。

8）导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。其安装位置设在从支撑面中心向位移反方向位置，其偏移量为位移量的1/2，绝热层不得妨碍其移动。

9）使用承重物悬挂于吊架上，荷载为设备、风道、电缆桥架、各类管道、吊架自重及工作荷载总和的2倍,悬挂时间为12h。

10）每个区域的综合吊架安装完成后，采用水准仪和经纬仪对综合吊架的吊杆和吊梁进行调平处理。

图5 管线综合支吊架安装完成

5 结语

地铁车站管线综合支吊架施工结合BIM模型的精准性、可视化等特点，使管线综合支吊架施工实现安装空间的合理分配与资源共享，满足功能要求，预留检修通道，观感质量好，达到节省空间和材料的目的，减少专业间的协调工作量，并提高施工质量和效率。BIM技术作为施工提质增效的技术方法，将逐渐应用到地铁车站机电安装工程中。