CN110565903A - 一种钢结构网架内大型风管施工方法 - Google Patents

一种钢结构网架内大型风管施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢结构网架内大型风管施工方法，属于建筑施工技术领域，该方法通过BIM排布进行待施工风管的定位；通过BIM排版，选择钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板；对钢结构的上下弦球进行复核，测量出实际净尺寸，优化BIM图纸；对照优化后BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，进行钢丝绳的下料；根据优化后的BIM图纸对整个风管系统进行拆分编号，进行风管的现场加工；根据优化后的BIM图纸进行风管的安装。本发明能够解决大型螺旋风管在钢结构网架内施工的难题，降低风管安装高空作业的措施费用，并极大的缩短了工期，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种钢结构网架内大型风管施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体地说是一种钢结构网架内大型风管施工方法。
背景技术
在建筑施工中，对于高空网架内大型风管的安装，传统的安装方法是待网架施工完毕后，搭设满堂脚手架，然后再一节节的拼接风管。这种传统的安装方法一方面施工进度缓慢，另一方面该施工过程基本全为高空作业，安全难以保证。这种施工方式施工成本极高，加之近年来的公用建筑越来越复杂，人们对建筑质量、工期提出了更高的要求，施工操作要求也越来越精确越来越美观，导致传统的安装方法已经不能满足日益革新的建筑形式，需要探寻更加高效更加合理的施工方法。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种钢结构网架内大型风管施工方法，设计、施工一体化，具有良好的经济效益和社会效益，能够有效提高施工质量和施工效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钢结构网架内大型风管施工方法，该方法通过BIM排布进行待施工风管的定位；
通过BIM排版，选择钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板；
对钢结构的上下弦球进行复核，测量出实际净尺寸，优化BIM图纸；
对照优化后BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，进行钢丝绳的下料；
根据优化后的BIM图纸对整个风管系统进行拆分编号，进行风管的现场加工；
根据优化后的BIM图纸进行风管的安装。
该方法利用BIM软件对狭小网架内的大型螺旋风管进行精准的水平及垂直定位，实现风管与钢结构网架同步提升的施工方案。通过BIM技术的运用，将风管的水平位置及垂直高度精确定位，将风管合理的分节编号，然后现场加工并运到网架上；根据BIM标高要求对吊装钢丝绳进行下料，固定吊装钢丝绳的一端，通过机械连接与预先焊接在钢结构球点上的钢板锁紧，然后利用吊装机将风管垂直就位，最后连接吊装钢丝绳，完成风管的安装。解决了大型螺旋风管在钢结构网架内施工的难题。
优选的，该方法的具体实施步骤如下：
1)、BIM制图，风管定位：
通过图纸会审解决设计问题，运用BIM软件对整个系统进行建模，确定大型风管的水平及垂直定位；
确定方案的可行性，由于管道管径较大，钢结构空间狭小，利用BIM对整个系统进行建模，确定方案的可行性，对有问题的部位进行合理化调整；
2)、球点钢板焊接：
通过BIM排板，选择合适的钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板；
3)、现场测量、复核：
主要对钢结构的上下弦球的高度、弦杆的长度进行复核，测量出实际净尺寸，调整BIM图纸，提高精度；
4)、钢丝绳下料：
对照BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，进行钢丝绳的下料；
5)、管段编号：
根据BIM图纸对整个管道系统进行拆分编号，形成拆分加工表，指导风管加工；
6)、风管生产：
合理安排生产顺序，按照拆分加工表进行现场加工，并对每段加工的风管进行编号，
对于特殊管件进行提前工厂加工，然后运至现场(提前加工已确定管件长度，拆分表制作时予以扣除)；
7)、风管抵场，水平就位：
根据风管拆分图，对应拆分表有序将风管运抵安装区域，避免后期因运输道路不同返工，风管水平运输就位，根据水平运输道路要求，靠运输道路内侧的先行运抵安装；
8)、垂直就位，风管固定安装：
水平就位后，根据BIM图纸确定的风管垂直高度，将风管提升至要求高度，使风管水平及垂直度满足规范要求，然后将钢丝绳锁死固定；
9)、复核：
对已经安装完成的风管对照原始施工蓝图及BIM排版图进行复核。
优选的，钢丝绳下料时，钢丝绳长度的计算过程如下：
设钢丝绳长度为b，则
b2＝h2+a2/4，从而
其中，a为对应位置弦杆长度，单位为m；h为根据BIM确定的风管底面距离上弦球中心的垂直距离，单位为m；b的单位为m。根据公式计算出b的长度，2b即为该位置的钢丝绳长度。
优选的，在钢丝绳下料时预留一定的调节长度。
优选的，根据BIM图纸对管道系统进行拆分编号，拆分原则为：以三通、弯头和变径位置为拆分点。
进一步的，所述拆分的管道直线长度不大于4m。
优选的，钢结构网架上焊接有水平运输轨道，并配备有运输小车。加工好的大型风管通过运输小车在钢结构网架内水平运输，解决了安装物资在较大网架内水平运输的难题。利用运输小车可以实现钢结构地面拼接完成后再安装管线，最后由钢结构同一顶升就位。
这种安装方法可以代替传统的大型吊车运输，施工灵巧、方便，更重要的是节省了耗费较高的机械费用，降低施工成本。
该施工方法中的运输小车不仅适用于大型螺旋风管的安装施工，对于具有钢结构网架的管线安装均适用，可以有效的提高施工效率。
优选的，钢结构网架上焊接槽钢作为水平运输导轨，运输小车底部安装与所述槽钢配合的万向轮。根据物资需运输的位置铺设槽钢导轨，导轨由槽钢对焊接制作，槽钢的规格略大于万向轮的尺寸且可承担需运输物资的重量为宜。小车车架可使用槽钢焊接制作，槽钢易于取材，加工制作简单方便。
将万向轮小车先置于槽钢导轨上，然后将需运输的物资放置在小车上，由人工推运即可。
优选的，风管的垂直就位、固定安装时，利用卷扬机提升至要求高度；利用水平尺使风管水平度及垂直度满足规范要求。
优选的，所述复核内容包括风管的管径、水平及垂直位置以及连接密封情况。
本发明的一种钢结构网架内大型风管施工方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
利用BIM排布技术指导空间狭小钢结构网架内超大风管的位置及标高，做到精准零返工；
运用风管与钢结构主体同步提升技术，大大降低了风管安装高空作业的措施费用，并极大的缩短了工期；
利用自制导轨小车很好的解决了大型风管在网架内部的水平运输，较大的节约施工劳动力的投入；
改变大型风管原有常用的工厂加工然后运输至工地的模式，直接将风管加工设备运至工地现场，现场加工螺旋风管，极大节约运输成本。
该施工方法综合的解决了大型螺旋风管在钢结构网架内施工的难题，具有良好的经济效益和社会效益，值得在机电施工中尤其在大型螺旋风管在钢结构网架内安装施工中全面推广。
附图说明
图1是本发明钢结构网架内大型风管施工方法的工艺流程图；
图2是钢丝绳计算示意图；
图3是实施例中钢结构网架内螺旋风管BIM排板样图；
图4是图3所示的钢结构网架内螺旋风管加工拆分样图。
其中，图2中的标注1是钢结构上弦球。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种钢结构网架内大型风管施工方法，该方法通过BIM排布进行待施工风管的定位；
通过BIM排版，选择钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板；
对钢结构的上下弦球进行复核，测量出实际净尺寸，优化BIM图纸；
对照优化后BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，进行钢丝绳的下料；
根据优化后的BIM图纸对整个风管系统进行拆分编号，进行风管的现场加工；
根据优化后的BIM图纸进行风管的安装。
利用BIM软件对狭小网架内的大型螺旋风管进行精准的水平及垂直定位，实现风管与钢结构网架同步提升的施工方案。通过BIM技术的运用，将风管的水平位置及垂直高度精确定位，将风管合理的分节编号，然后现场加工并运到网架上；根据BIM标高要求对吊装钢丝绳进行下料，固定吊装钢丝绳的一端，通过机械连接与预先焊接在钢结构球点上的钢板锁紧，然后利用吊装机将风管垂直就位，最后连接吊装钢丝绳，完成螺旋风管的安装。解决了大型螺旋风管在钢结构网架内施工的难题。
该方法的具体实施步骤如下：
1、BIM制图，大型风管精确定位：
通过图纸会审解决设计问题，运用BIM软件对整个系统进行建模，确定大型风管的水平及垂直定位。
确定方案的可行性，由于管道管径较大，钢结构空间狭小，利用BIM对整个系统进行建模，确定方案的可行性，对有问题的部位进行合理化调整。
如图3所示为日照山太飞机工程项目喷漆机库钢结构网架内螺旋风管BIM排版图。
2、球点钢板焊接：
通过BIM排板，选择合适的钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板。
3、现场测量、复核：
主要对钢结构的上下弦球的高度、弦杆的长度进行复核，测量出实际净尺寸，调整BIM图纸，提高精度。
4、钢丝绳下料：
对照BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，预留调节长度进行钢丝绳的下料；
如图2所示，钢丝绳长度的计算过程如下：
设钢丝绳长度为b，则
b2＝h2+a2/4，从而
其中，a为对应位置弦杆长度，单位为m；h为根据BIM确定的风管底面距离上弦球中心的垂直距离，单位为m；b的单位为m。根据公式计算出b的长度，2b即为该位置的钢丝绳长度。
5、管段编号：
根据BIM图纸对整个管道系统进行拆分编号，形成拆分加工表，指导风管加工。如图4所示，为日照山太飞机工程项目喷漆机库钢结构网架内螺旋风管加工拆分图。
拆分原则为：以三通、弯头和变径位置为拆分点；拆分的管道直线长度不大于4m；去除管件自有长度。
风管拆分加工表如下样表：
6、风管生产、施工机械准备：
选择有资质有实力的专业厂家生产，能保证质量和工期要求，工地现场硬化临时加工厂，并要求派驻专业的生产加工工人。加工生产要及时掌握现场动态，合理安排生产顺序。按照拆分加工表进行加工并对每段风管进行编号。
对特殊管件进行提前工厂加工，然后运至现场(提前加工已确定管件长度，拆分表制作时予以扣除)。材料进场验收要严把质量，包括板材规格、镀锌层质量、外观都要满足相关和规范和标准要求。
自制焊接水平运输小车。
小型零星施工机械一般由施工队伍自行准备，在材料进场前需准备到位，以免耽误施工进度。
7、风管抵场，水平就位：
根据风管拆分图，对应拆分表有序将风管运抵安装区域，避免后期因运输道路不同返工，风管水平运输就位，根据水平运输道路要求，靠运输道路内侧的先行运抵安装。
8、垂直就位，风管固定安装：
水平就位后，根据BIM图纸确定的风管垂直高度，利用卷扬机将风管提升至要求高度，利用水平尺使风管水平及垂直度满足规范要求，然后将钢丝绳锁死固定。
9、复核：
对已经安装完成的风管对照原始施工蓝图及BIM排版图进行复核。主要复核内容包括风管的管径、水平及垂直位置以及连接密封情况。
对于大型螺旋风管的水平运输，钢结构网架上焊接有水平运输轨道，并配备有运输小车。加工好的大型风管通过运输小车在钢结构网架内水平运输，解决了安装物资在较大网架内水平运输的难题。利用运输小车可以实现钢结构地面拼接完成后再安装管线，最后由钢结构同一顶升就位。
钢结构网架上焊接槽钢作为水平运输导轨，运输小车底部安装与所述槽钢配合的万向轮。根据物资需运输的位置铺设槽钢导轨，导轨由槽钢对焊接制作，槽钢的规格略大于万向轮的尺寸且可承担需运输物资的重量为宜。小车车架可使用槽钢焊接制作，槽钢易于取材，加工制作简单方便，成本较低。
将万向轮小车先置于槽钢导轨上，然后将需运输的物资放置在小车上，由人工推运即可。
这种安装方法可以代替传统的大型吊车运输，施工灵巧、方便，更重要的是节省了耗费较高的机械费用，降低施工成本，大大节省了人力投入，缩短工期。
该施工方法中的运输小车不仅适用于大型螺旋风管的安装施工，对于具有钢结构网架的管线安装均适用，可以有效的提高施工效率。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (10)

1.一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于该方法通过BIM排布进行待施工风管的定位；
通过BIM排版，选择钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板；
对钢结构的上下弦球进行复核，测量出实际净尺寸，优化BIM图纸；
对照优化后BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，进行钢丝绳的下料；
根据优化后的BIM图纸对整个风管系统进行拆分编号，进行风管的现场加工；
根据优化后的BIM图纸进行风管的安装。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于该方法的具体实施步骤如下：
1)、BIM制图，风管定位：
运用BIM软件对整个系统进行建模，确定大型风管的水平及垂直定位；
2)、球点钢板焊接：
通过BIM排板，选择钢结构网架球点，在球点上焊接固定钢板；
3)、现场测量、复核：
对钢结构的上下弦球的高度、弦杆的长度进行复核，测量出实际净尺寸，调整BIM图纸；
4)、钢丝绳下料：
对照BIM图纸对每个点位的钢丝绳长度进行计算，进行下料；
5)、管段编号：
根据BIM图纸对整个管道系统进行拆分编号，形成拆分加工表；
6)、风管生产：
按照拆分加工表进行加工，并对每段加工的风管进行编号；
7)、风管抵场，水平就位：
根据风管拆分图，对应拆分表有序将风管运抵安装区域，水平运输就位；
8)、垂直就位，风管固定安装：
水平就位后，根据BIM图纸确定的风管垂直高度，将风管提升至要求高度，使风管水平及垂直度满足规范要求，然后将钢丝绳锁死固定；
9)、复核：
对已经安装完成的风管对照原始施工蓝图及BIM排版图进行复核。
3.根据权利要求2所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于钢丝绳下料时，钢丝绳长度计算过程如下：
设钢丝绳长度为b，则
b2＝h2+a2/4，从而
其中，a为对应位置弦杆长度，单位为m；h为根据BIM确定的风管底面距离上弦球中心的垂直距离，单位为m；b的单位为m。
4.根据权利要求2或3所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于在钢丝绳下料时预留调节长度。
5.根据权利要求2所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于根据BIM图纸对管道系统进行拆分编号，拆分原则为以三通、弯头和变径位置为拆分点。
6.根据权利要求5所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于所述拆分的管道直线长度不大于4m。
7.根据权利要求1或2所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于钢结构网架上焊接有水平运输轨道，并配备有运输小车。
8.根据权利要求7所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于钢结构网架上焊接槽钢作为水平运输导轨，运输小车底部安装与所述槽钢配合的万向轮。
9.根据权利要求2所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于风管的垂直就位、固定安装时，利用卷扬机提升至要求高度；利用水平尺使风管水平度及垂直度满足规范要求。
10.根据权利要求2所述的一种钢结构网架内大型风管施工方法，其特征在于所述复核内容包括风管的管径、水平及垂直位置以及连接密封情况。
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