|
1.新疆神火電廠項(xiàng)目簡(jiǎn)介 新疆神火4×350MW動(dòng)力工程位于新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州吉木薩爾縣境內(nèi)，該工程由新疆神火煤電有限公司投資建設(shè)，本期建設(shè)4×350MW超臨界間接冷燃機(jī)組。 本工程施工單位：河南省第二建設(shè)集團(tuán)有限公司，監(jiān)理單位：新疆昆侖工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，設(shè)計(jì)單位：西北電力設(shè)計(jì)院。 我公司承接內(nèi)容為間冷塔工程，間冷塔幾何參數(shù)詳見下圖： 2.BIM技術(shù)應(yīng)用的原因 從間冷塔主要幾何參數(shù)可以看出，間冷塔造型獨(dú)特、曲線優(yōu)美。對(duì)于間冷塔在施工過程中有以下幾項(xiàng)難點(diǎn)： 1.間冷塔下部X支柱，徑向、環(huán)向雙向傾斜，并且柱子垂直高度27.74m，實(shí)際斜長(zhǎng)達(dá)30多米，滿堂支撐腳手架受力比較復(fù)雜，造成單個(gè)工程用鋼管量達(dá)3000噸，用鋼量偏大； 2.由于造型獨(dú)特，施工過程中間冷塔X支柱空間定位比較困難，受力復(fù)雜，施工難度大； 3.上部風(fēng)筒的雙曲線造型，對(duì)高空施工精確測(cè)量提出更高的要求。 3.BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用 目前河南二建集團(tuán)BIM技術(shù)主要應(yīng)用在房屋建筑和電廠主廠房方面，但是在間冷塔中BIM技術(shù)的應(yīng)用仍是一項(xiàng)空白。在神火電廠間冷塔項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)是我公司的一次嘗試和挑戰(zhàn)！ 施工前期采用有限元分析軟件邁達(dá)斯（Midas）對(duì)間冷塔X支柱滿堂腳手架建立有限元模型，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際荷載、優(yōu)化了腳手架搭設(shè)方案，優(yōu)化后使得相同規(guī)模的間冷塔X支柱腳手架較以前施工方案節(jié)省鋼管270多噸。施工過程中解決了間冷塔X支柱空間定位困難的問題。BIM技術(shù)在間冷塔施工過程中解決了一些現(xiàn)場(chǎng)難題，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 3.1腳手架布置方案有限元分析 對(duì)于X支柱受力復(fù)雜，傳力不明確，腳手架布置困難及用鋼量大的問題我們采用有限元分析，對(duì)其進(jìn)行有限元建模、計(jì)算、分析，修改，優(yōu)化，以達(dá)到腳手架受力合理，節(jié)約資源的目的。 優(yōu)化前后工程量對(duì)比 通過BIM技術(shù)進(jìn)行模型搭建并進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì) 優(yōu)化前：2611.9噸 優(yōu)化后：2341.7噸 節(jié)省量：270.3噸 節(jié)省率：10.3% 3.2 X支柱定位方法優(yōu)化 間冷塔施工中X支柱施工相對(duì)難，針對(duì)三維傾斜的X支柱，空間幾何關(guān)系復(fù)雜，難以準(zhǔn)確定位，同時(shí)測(cè)量參數(shù)較多，增大誤差范圍值，不僅拖延工期，而且影響工程質(zhì)量！ 針對(duì)以上X支柱定位難的問題，我們利用BIM技術(shù)予以解決。我們將通過三維控制的幾何參數(shù)轉(zhuǎn)化成二維平面幾何參數(shù)。具體步驟如下： (1)通過簡(jiǎn)單的幾何投影關(guān)系，找到每個(gè)高度關(guān)鍵位置在水平內(nèi)的投影； (2)確定投影與觀測(cè)點(diǎn)的角度以及水平長(zhǎng)度； (3)通過測(cè)量定位儀器將點(diǎn)位置確定到相應(yīng)的位置； (4)結(jié)合已知關(guān)鍵點(diǎn)位置的高度確定構(gòu)件在空間的位置 結(jié)合BIM模型，對(duì)X支柱定位方法進(jìn)行三維可視化技術(shù)交底。 3.3復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋優(yōu)化 間冷塔X支柱中間部位以及X支柱上部與塔筒相交處鋼筋排布復(fù)雜，鋼筋圖紙對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)表述不清楚，現(xiàn)場(chǎng)施工以及技術(shù)交底困難。我們利用BIM技術(shù)依據(jù)圖紙對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模型搭建，通過優(yōu)化解決了鋼筋碰撞、鋼筋空間排布不足等問題。 3.4雙曲線間冷塔塔筒垂直度控制 塔筒殼體為雙曲線形式，不同標(biāo)高處半徑、壁厚不同，但中心位置相同，使得塔筒垂直度難以控制。我們利用BIM技術(shù)結(jié)合長(zhǎng)期施工經(jīng)驗(yàn)解決了這個(gè)問題，發(fā)明“一種冷卻塔中心垂直度控制裝置”實(shí)用新型專利。 3.5 塔筒斜率控制 塔筒為雙曲線形式，造型特殊，斜率隨著高度變化而變化，因此斜率不易控制。我們應(yīng)用BIM技術(shù)結(jié)合長(zhǎng)期施工經(jīng)驗(yàn)解決了這一問題，并發(fā)明一項(xiàng)“一種冷卻塔施工支撐架結(jié)構(gòu)”的實(shí)用型專利！ 3.6模板排布 間冷塔筒體采用清水混凝土。利用BIM技術(shù)搭建模型，提前進(jìn)行模板排布，并且通過模板的排布控制模板縫的位置，使制作出來的清水混泥土筒體美觀大方。 3.7 鋼模預(yù)制 通過BIM技術(shù)對(duì)塔筒模板的排布，確定周轉(zhuǎn)模板的尺寸和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)工廠提前預(yù)制加工，現(xiàn)場(chǎng)拼接，提高施工效率。 3.8 爬梯安裝 爬梯安裝在風(fēng)筒筒壁外側(cè)，從標(biāo)高19.55m開始安裝，每節(jié)高3.6m，在塔筒施工時(shí)，要在設(shè)計(jì)位置精確預(yù)埋暗榫，利用BIM建模，確定爬梯與暗榫的位置，以指導(dǎo)施工的順序進(jìn)行。
3.9 工程量統(tǒng)計(jì) 利用BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目工程量進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)
3.10模型數(shù)據(jù)互用 我國(guó)建筑工程項(xiàng)目存在“信息傳遞效率低、信息協(xié)同和共享性差、信息利用價(jià)值低”等問題。基于這些問題,我們?cè)诖隧?xiàng)目上將邁達(dá)斯模型導(dǎo)出dxf格式，并導(dǎo)入到Navisworks中，通過模型及數(shù)據(jù)互相導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞與互用，并取得了良好的效果。 目前我們已經(jīng)完成了邁達(dá)斯與Navisworks的數(shù)據(jù)互用，邁達(dá)斯與其他軟件的結(jié)合是正處在研究階段。模型數(shù)據(jù)互用是我公司努力的方向，這需要我們逐步學(xué)習(xí)、借鑒和完善。 3.11族庫(kù)建立 在神火間冷塔項(xiàng)目中我們自行創(chuàng)建了爬梯、爬梯平臺(tái)等與現(xiàn)場(chǎng)施工相配套的族，完善了相關(guān)組庫(kù)，為其他工程建模提供了方便。
4.BIM應(yīng)用的主要成果、應(yīng)用效益 1.BIM應(yīng)用的特點(diǎn)、亮點(diǎn)： 特點(diǎn):能有效解決項(xiàng)目施工難點(diǎn)； 亮點(diǎn):通過BIM應(yīng)用有很好的經(jīng)濟(jì)效益。 2.BIM應(yīng)用成果共12項(xiàng)，其主要成果如下： 2.1 利用BIM技術(shù)解決了X支柱定位難的問題； 2.2 對(duì)腳手架進(jìn)行建模并優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到排布合理、節(jié)省鋼材的目的； 2.3 進(jìn)行腳手架模擬動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)可視化技術(shù)交底，提高施工效率； 2.4 實(shí)現(xiàn)安裝預(yù)埋件的精確定位，減少因返工造成的經(jīng)濟(jì)損失、工期延誤； 2.5 應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互用，極大的提高了數(shù)據(jù)信息傳遞的效率； 3.BIM應(yīng)用效益和創(chuàng)新： 在神火間冷塔項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)解決了以上難題，提高了施工效率，僅腳手架一項(xiàng)就為項(xiàng)目節(jié)省了270.3噸鋼材，并發(fā)明了兩項(xiàng)實(shí)用型專利。 通過在新疆神火電廠間冷塔中進(jìn)行BIM應(yīng)用，使得以往施工中存在的問題得到了很好的解決，得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、各參建單位的一致肯定。為下一步各個(gè)參建單位在電力行業(yè)全面推廣BIM技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)，在下一步的工作中，我們將BIM技術(shù)在新疆神火電廠應(yīng)用的成果繼續(xù)深入的應(yīng)用到公司的整個(gè)電力建設(shè)中。
 |
|
|
