文章來源：湖南建工BIM中心

    在吊裝過程中，往往會遇到吊裝場地復(fù)雜、吊件形狀不規(guī)則、吊車移動范圍及回轉(zhuǎn)半徑受限等問題，而常規(guī)的通過現(xiàn)場測量計算、CAD圖紙繪制等手段很難將吊裝過程進(jìn)行有效展示。應(yīng)用BIM技術(shù)在施工前進(jìn)行吊裝工序模擬，能在最大程度上避免在施工過程中因上述問題帶來的損失。

    湖南省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司在廣州第四資源熱力電廠項目利用BIM技術(shù)對鋼結(jié)構(gòu)安裝、設(shè)備安裝中的吊裝進(jìn)行了施工模擬，取得顯著效果?，F(xiàn)以鍋爐汽包吊裝為例，簡要說明如何應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行吊裝模擬。

    1、項目概況

    廣州第四資源熱力電廠項目為政府民生工程，施工工期短，施工難度大。整個工程總占地面積9.4萬平方米，總建筑面積48385平方米，日均處理生活垃圾2000噸，配置3臺爐排焚燒爐（750噸/天），3臺余熱鍋爐（蒸發(fā)量63.29噸/小時），2臺25MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)，煙氣凈化系統(tǒng)以及廢水處理系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)等。

    2、吊裝設(shè)備參數(shù)概況

    吊裝采用撫挖重工QUY250起重機(jī)，配置69.2米主臂和18.0米副臂，最大起重量為56.4噸。

    3、采用BIM技術(shù)的必要性

    汽包是鍋爐的核心部件，其重要性不言而喻。本工程中鍋爐汽包為懸掛式安裝，本體重量27.82噸，汽包內(nèi)件2.95噸，總重量為30.77噸，已經(jīng)接近吊車滿負(fù)荷工況，加上場地狹小，吊裝難度很大。借助BIM技術(shù)，對吊裝工況進(jìn)行模擬，綜合分析吊車站位區(qū)域、吊車臂桿旋轉(zhuǎn)角度、被吊構(gòu)件位置等因素，不斷優(yōu)化吊裝方案，確保吊裝一次到位。

    4、吊裝模擬過程

        1.模擬前的準(zhǔn)備

    吊裝模擬之前，需建立相關(guān)模型，模型的精細(xì)等級根據(jù)需求而定。

    汽包吊裝涉及四部分模型：

    ①鍋爐鋼結(jié)構(gòu)模型：建立鋼結(jié)構(gòu)柱、梁、框架的模型，加強(qiáng)板、連接板等。

    ②汽包模型：依據(jù)圖紙建立模型后，結(jié)合實際汽包尺寸進(jìn)行核對調(diào)整。

    ③吊車模型：依據(jù)實際吊車（250T履帶式）外形尺寸進(jìn)行1：1建模，臂桿尺寸和長度精確控制，吊臂角度及旋轉(zhuǎn)角度可調(diào)以便于使用。

    ④場地：根據(jù)現(xiàn)場場地創(chuàng)建模型，采用Revit子面域功能標(biāo)記吊車可活動的區(qū)域（圖中灰色部分）。

    所有的模型完成后，在Revit中進(jìn)行整合，實現(xiàn)如圖所示的效果。

        2.吊裝的模擬

    吊裝的模擬即通過移動吊車、調(diào)整吊車臂桿角度及被吊物件位置，觀察整個吊裝過程中的可能遇到的碰撞情況。

    根據(jù)吊裝情況，確定最遠(yuǎn)吊裝位置，對此位置進(jìn)行重點模擬測試：

    ①確定吊車站位區(qū)域：根據(jù)汽包最遠(yuǎn)吊裝位置，以吊車臂長、最大吊裝重量查吊車性能表，確定最大作業(yè)半徑。吊車活動區(qū)域和作業(yè)半徑重合部分即為吊車站位區(qū)域。

    ②找出吊車站位點：多次移動吊車站位和臂桿角度，利用三維視圖、剖面等功能觀察吊車與鋼結(jié)構(gòu)、吊車與汽包碰撞的情況。找出多個吊車最佳站位，并記錄數(shù)據(jù)。

    ③檢查吊裝過程的碰撞：選取吊車站位，調(diào)整臂桿角度，調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度模擬吊車臂桿運(yùn)動過程，觀測吊裝過程中臂桿與鋼結(jié)構(gòu)梁柱的碰撞情況。若有碰撞，則調(diào)整臂桿運(yùn)動軌跡，避免碰撞發(fā)生。若無法避免碰撞，則調(diào)整吊車站位重復(fù)模擬，直至碰撞消失，并記錄數(shù)據(jù)。

    通過以上步驟確定吊車的最終站位和吊裝運(yùn)動軌跡，整理記錄數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)吊裝工作，并對現(xiàn)場工作人員進(jìn)行技術(shù)交底。

        3.模擬與實際吊裝過程的對比

    左圖為汽包吊裝模擬的位置，臂桿和大板梁預(yù)留的縫隙為6.4cm，右圖為實際吊裝過程的照片，在最遠(yuǎn)吊裝位置下，臂桿和大板梁實際距離為3cm。模擬結(jié)果與實際吊裝的結(jié)果誤差約為3cm，滿足吊裝施工要求。由此可知，BIM技術(shù)對吊裝的模擬可以很好地輔助現(xiàn)場施工。

    5、經(jīng)驗及總結(jié)

    利用BIM技術(shù)對吊裝過程的模擬應(yīng)提早完成。在汽包吊裝的模擬中發(fā)現(xiàn)有兩根次梁阻礙了汽包就位，而實際工作中次梁已安裝就位，只能先拆除后恢復(fù)，若在安裝前對汽包吊裝進(jìn)行模擬，就能避免返工情況，降低施工成本。

    在整個項目施工中，吊裝是很重要的環(huán)節(jié)，在吊裝前就對吊裝進(jìn)行模擬可以提前解決吊裝中可能遇到的問題，安全順利完成整個吊裝工作。

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