城市轨道交通站数字化装配式装修技术*

蓝建勋，曾金亮

(广东省建筑装饰工程有限公司，广东 广州 510000)

1 工程概况

广州市轨道交通21号线工程西起广州市天河区，止于增城市荔城区增城广场。线路途经科学城、教育城、中新知识城等广州重要区域，串联起广州东部。初期线路全长约61.5km，共设21个车站，其中地下车站16个，高架车站4个, 地面车站1个，共5个地上车站建筑。亚洲最大地铁站——天河公园站如图1所示。珠江三角城际快速轨道交通广州—佛山段工程总长约32.3km，共21个站。

21号线车站装修项目依照建筑信息化、产业化、绿色节能、创新发展的建设理念，应用BIM技术，结合互联网信息平台管理，实现“设计-生产-装配-运维-体化”的数字化装配式施工。

2 数字化装配式装修应用流程

数字化装配式装修应用总流程如图2所示。

3 数字化设计

3.1 基于点云数据的模型复核

数据采集前，应根据工程规模和现场实际情况，制定数据采集站点方案，利用BIM测量设备，按方案预设站点，进行数据采集扫描，对数据分析处理后，可为装配式装修BIM模型深化提供精确数据，在Revit中导入处理后的点云数据，以复核BIM模型定位数据，通过检查、调整模型与点云的差异，确保模型与现场一致。

3.2 基于BIM的碰撞检查

BIM模型包含构件的几何信息、定位信息和参数信息等，能够进行三维碰撞检查，及时发现装修与其他专业的碰撞。如吊杆与风管发生穿插碰撞(见图3)，空调、喷淋管与灯盒碰撞，土建墙体与装饰面重叠等。

图3 吊杆与风管发生穿插碰撞

3.3 BIM+VR深化设计优化

利用BIM+VR技术，在虚拟环境中建立场景、结构构件及装饰效果等三维模型，形成仿真场景模拟系统，系统中的模型具有动态性能，可对地铁建筑装饰进行全方位3D漫游展示，同时对存在的问题，如比例、色彩、指示牌等进行检查、修改。

4 数字化生产

4.1 基于BIM的材料清单管理

建立各专业模型，同时在模型属性中为每个管理对象设置唯一编码，方便后续的管理与维护；导出包含唯一编码的材料清单，上传到平台上，自动生成二维码标签(包含唯一编码、材料名称、规格、数量等信息)；将二维码标签与RFID 标签(随机编码) 分发给各专业的材料与设备供应商。

4.2 精确计算异形结构非标准板块

利用Revit软件形成材料明细表，进行三维排板，对非标准板进行排列、编号，绘制加工图纸，将BIM模型导入Autodesk Revit生成二维CAD图纸。

本项目异形板加工安装难度大，规格不一，数量众多，施工前通过排板建模，利用BIM技术形成异形板下料单，自动生成各标准板和异形板规格型号加工图，并按照部位进行编号，解决了上千种规格型号带来的加工和安装难题。

4.3 基于BIM的物料运输管理

通过各构件唯一的二维码标签进行物料跟踪，实现装配式构件现场准确定位安装，二维码与 BIM 模型关联，可通过网页端对构件实时监控。

5 数字化装配式装修施工

5.1 基于BIM的4D模拟施工

按照施工方案进行模拟，不断优化施工方案。采用Revit、MSProject、Autodesk Navisworks等软件创建详细的构件加工图，模拟板块组装，并将其制作成动画，进行施工模拟，直观详细地表现单元加工和组装过程(见图4)。将其用来对施工人员进行技术交底，可达到优化进度、缩短工期的效果。

图4 吊顶施工方案模拟

5.2 装配式装修施工

依托三维设计图数据模型，在施工现场精准定位，现场工人扫描材料及构件上的二维码，查看构件安装部位及安装技术要求，以快速完成安装。

5.2.1单元式陶瓷薄板玻璃复合板安装

单元式陶瓷薄板玻璃复合板板面由5.5mm厚陶瓷薄板+0.76mm PVB中间层+5mm玻璃复合而成，单元式陶瓷薄板玻璃复合板是由板面和支承框架组成的结构基本单位。

1)安装单元式陶瓷薄板玻璃复合板铝合金挂件，在挂件上打通孔，将T形铝合金挂件滑入单元体竖龙骨，对准竖龙骨预留的机丝孔，用外六角螺栓锁死挂件位置。

2)将带挂件的单元式陶瓷薄板玻璃复合板挂在单元体支座上，用内六角扳手拧动挂件上的内六角螺栓调节板件在上下方向的移动，用橡皮锤轻轻敲板进行进深方向的调节，轻敲板侧面进行侧面水平密拼调节。

3)单元式陶瓷薄板玻璃复合板自门边向另一边安装，如图5所示。

图5 单元式陶瓷薄板玻璃复合板安装示意

5.2.2单元式彩釉夹胶玻璃板施工

1)将多块彩釉夹胶玻璃板+暗藏消防栓门或广告灯箱在工厂加工组成独立单元，现场快速挂装。

2)单元板铝合金立柱设置螺栓槽，螺栓在槽内可随意调节高度，实现纵向随意连接。

3)支座上设置U形吊钩，与单元板挂钩组成三维可调结构。夹胶彩釉玻璃板块通过紧固螺栓与单元体框架连接。

5.2.3轨行区抗风防震吊顶施工

受狭管效应、高速飞驰的列车振动和潜在的地震作用，轨行区吊顶极易掉落或坍塌；实施过程中，采用冲孔吸声板和铝条百叶窗形成“四锥体”造型，能有效降低噪声与“狭管效应”对吊顶的影响(见图6)。吊顶结合抱箍、减振器、万向节等组件，实现抗震、三维可调功能，满足快速安装要求。

图6 “四锥体”造型吊顶

5.2.4金属铝格栅吊顶施工

金属格栅吊顶主龙骨(承载龙骨)通过专用挂件与吊杆固定，中心距为900～1 500mm。主龙骨一般为轻钢龙骨，接长时应采用专用连接件，每段主龙骨的吊挂点不得少于2处。主龙骨安装后，应挂通线调平、调直。当吊杆长度大于1 500mm时，应使用硬吊杆或设置反向支撑杆。安装格栅时一般使用专用卡挂件将格栅卡挂到承载龙骨上，并随安装将格栅的底标高调平，格栅全部挂装后，应根据整体吊顶重新调平、调直。

5.2.5集成式商铺、票亭施工

1)地铁站装配式商铺、票亭构件均在工厂预制生产，按照相应流程，现场搭建。

2)利用驳接头固定将票亭四周玻璃，为保证票亭的通透性，满足节能要求，票亭不安装吊顶。

3)商铺墙面副龙骨及天花主龙骨使用螺栓将40mm×40mm卷边槽钢固定在预留螺栓孔位，面板采用金属板，在工厂预制形成规格模块板，现场快速挂装，迅速完成商铺搭建。

5.2.6不锈钢栏杆装配

装配式不锈钢栏杆根据定位预埋，将工厂生产配件按编号组装，栏杆系统的各节点接口可微调整，避免预埋不准确无法安装，楼梯栏杆与分隔栏杆通用。不锈钢栏杆组装好后，用不锈钢配件将预制玻璃按编号固定安装。装配如图7所示。

图7 不锈钢栏杆装配示意

车站付费与非付费区域栏杆设置无障碍出入通道，无障碍不锈钢门使用电子门禁，工厂预制门运至现场用不锈钢百叶连接螺栓固定。

5.3 BIM5D全面管控

项目实施过程中，将Revit创建的装配式装修模型导入广联达BIM5D管理平台，针对装修施工过程中关键节点，即时展现相应的施工情况、场地布置、临时设施及机械租赁情况，可使全体参建人员快速理解进度计划的重要节点，加强进度控制。

在BIM数据完整导入的前提下，对比计划进度与实际进度，直观得出进度提前或滞后的工作内容，在便于向各方汇报进度的同时，有利于找出进度延后点，从而快速做出针对性的调整措施。

6 数字化运维

以施工BIM模型为几何载体，将包含装修材料信息、厂家信息、保养方式等竣工验收信息录入精装修模型，并按施工现场竣工实况进行修正，进而形成竣工BIM模型，作为运维的重要参考依据。

7 互联网信息平台应用

7.1 信息化协同

通过BIM的三维展示，提高了装配式装修各专业间工程信息协同水平，同时保证了设计质量，使设计意图更有效传递给各实施方，最终实现成本透明可控。施工过程中，针对重难点问题，在监理例会利用BIM可视化及PC端实施模型分析解决问题。

7.2 质量、安全协同管理

BIM模型可同步记录施工过程中的阶段性信息，通过移动终端等工具进行数据采集、更新和查询，实现对工程检查、样板点评、实测实量、问题记录、整改反馈、检验批验等工作的实时反馈及责任追溯，实现质量、安全管理的动态跟踪与记录，从而切实提高工程管理效率和质量。

8 结语

在广州市轨道交通21号线、广佛线车站装修工程施工中，利用BIM、物联网、移动互联网、人工智能等信息技术，结合先进的精益建造项目管理方法和装配式装修技术，形成集数字化设计、数字化生产、数字化装配、数字化管理于一体的数字化装配式装修施工新方法，实现了数字化建造方式的转型，提高了装配式装修施工的协同性、精准性和高效性，减少了现场建筑垃圾排放，达到了降本增效的效果。