本文主要总结广西荔园饭店、柳州市信息产业孵化大楼、东兴市人民医院整体搬迁一期工程（东兴市公共卫生应急救治中心）等项目安装工程的施工管理经验（以上项目通过运用 BIM 技术，在极短的时间内完成了成水泵机房的安装，通过技术攻关），分析 BIM 技术在高质高效推进装配式水泵机房的安装施工中的施工流程和具体做法。
一、施工流程
测量定位与 BIM 建模流程 ：资料与仪器准备→设置坐标基点→机房内空间进行坐标定位与坐标复核→模型建立→管道调整与碰撞检查→支架设计与布置→编辑加工平面图与剖面图→导出装配式加工图纸。装配式管段构件制作拼装及水泵设备安装流程 ：制定方案、施工准备→按图下料加工成型→管段构件尺寸复核与矫正→现场拼装→管道起吊安装→水泵设备安装→后置预留段复测及加工安装→机房管道试压→安装完成。
二、测量定位与 BIM 建模流程操作要点
1. 资料与仪器准备
收集、整理机房内涉及的各个专业的图纸资料，准备高精度全站仪与塔尺，确保仪器使用精度，避免测量误差。
2. 设置坐标基点
为了给 BIM 提供精确坐标数据，应在开始测量前设置一个坐标基点，基点位置宜选择在机房中部，视野开阔并能直接测量到关键位置的点位，基点设置后在楼板上做特定标记。当某些点位不能直接用基点进行测量时，需要考虑利用基点引出二次点位，再以二次点位为基准进行测量。二次点位应尽量少，避免误差累积。
3. 机房内空间进行坐标定位与坐标复核
以基点为坐标原点，对机房主要部分进行空间测量，尽量做到高精度核对。机房内关键设备位置应在当天使用全站仪测出坐标，确保坐标数据的连续性，避免累计误差。当坐标全部建立完成后，进行二次复核，复核点位置应距离基点 2m 以上且视野宽广，能直接测量大部分关键的被测点。待复核点坐标测量完毕后，比对两张表的数据，对有明显误差的点位重新测量，再次确认坐标数据，保证点位信息准确，完成坐标系建立。
4. BIM 模型建立
首先，使用软件自带的土建样板文件建立轴网、标高、墙、柱、梁、板，建模时要区别出承重部分与非承重部分的构件，为套管的和预留孔洞的快速设置做准备。在机电模型中，依照不同专业分为机械、卫浴、电气三个部分，对应专业的设计图纸分别导入，备注其图纸的日期，确保使用的是最新图纸。在机电模型建立中，应统一命名，统一过滤器设置，为后期 BIM 应用提供数据与便利。模型建立完毕后应到现场进行校核，保证模型的准确性。
5. 管道调整与碰撞检查
根据测量与定位得到的空间数据，对模型的建筑与管道设备部分进行调节，建筑部分以最小空间量为原则，合理条件下多考虑留出余量，避免出现因管道或管件自身尺寸较大而导致无法安装的情况。管道设备部分的调整以各设备的坐标数据为基准，尤其是要确保设备与管道连接的坐标位置，模型的坐标要尽可能与现场实测坐标值相同，保证管道装配加工精确。各专业 BIM 模型调整完成后，使用软件所带的碰撞检测功能进行碰撞检查 ：一是检查水泵机房各专业设备管线相互间的安装位置碰撞情况，例如水管、风管、桥架间是否发生相互占位冲突 ；二是检查水泵机房各专业设备管线与建筑、结构的碰撞情况 ；三是检查水泵机房各专业设备管线的布置是否满足规范要求，例如重力流管道的坡度、烟感器与送风口的距离等是否符合规范要求 ；四是检查水泵机房各专业设备管线的布置是否具备合理的安装操作空间和检修维护空间。检测完毕后对碰撞点进行调整修改，直至碰撞全部消除。
6. 支架设计与布置
管道优化布置完成后，要进行管道支架设计与布置。支架布置应满足国家规范要求，并保证其安装位置不会影响相邻管路安装。管路汇集较多的区域应设计采用组合支架，组合支架的设置应多方面考虑，满足安装空间的要求，还要结合施工标准，确保其合理性与规范性。
7. 编辑加工平面图与剖面图
利用优化完成的模型，以方便施工，受力合理为原则对管道进行分段，分段部位以 3cm 的缺口相间隔，宜少设置缺口，避免原料切割频繁造成材料浪费，尽可能保证满足原料不浪费且美观便于加工的原则。分段应避免设置在支架位置或结构梁下，水平管段分段应考虑场地运输条件，不宜过长造成运输困难，或由于过于异形，难以从机房预留口进入安装部位。完成第一次粗略分段后，BIM 技术人员应召集各专业负责人进行方案论证，综合各专业负责人意见，完成最终精调。完成精调后的管道分段模型文件进行副本备份，在备份文件上将分段节点以法兰构件替换，为后期配装示意模型做准备。当模型的设备与管路分段完成，技术人员需对管道上的阀门配件进行布置。
8. 导出装配式加工图纸
根据 BIM 模型上提供的尺寸，分别从平面图、剖面图、三维图编辑相应的装配式加工图纸，图纸中标注清晰明确，管段长度与管道尺寸有明显标识。加工图中需设置后制预留段，后制预留段作为管道拼装的最后一段，是为了解决由于装配式拼装过程中不可避免地累积误差而造成最后一段管道难以安装的问题。因此，后制预留段应在拼装的后期于现场进行尺寸复核后制作。整合施工模拟视频与建模软件的所有成果后，形成一套完整的交底图纸，导出图纸像素大小应该满足审图要求，建议像素分辨率不低于 1m 像素，视频资料满足 1080P高清标准。导出图纸时应注意设置图形显示选项和输出范围，避免不必要的无用信息占用文件空间。
三、装配式管段构件制作拼装及水泵设备安装流程操作要点
1. 制定方案、施工准备
确定加工图纸，明确管道走向、系统编号、管道尺寸。做好各道工序的工艺准备，并结合加工的实际情况，编制加工工艺文件。
2. 按图下料加工成型
根据构件的受力特点和加工状况，其主要零件应按工艺规定的方向进行加工，管道构件和管件应按加工详图和工艺要求进行标识，在保证加工精度前提下，应减少对母材的切割，减少废料的产生。加工时应考虑到焊接高温造成的形变，采用相应的补偿方法进行修正。加工过程中应进行严格的巡查，检查加工工艺的执行情况，防止缺陷的产生，同时使出现的缺陷得到及时返修处理。
3. 尺寸复核与矫正
使用水平尺、角尺、卷尺来复核加工件的尺寸，其中最重要的是对管段长度的测量和法兰与管段的垂直度，确保装配式管段与加工图保持一致。当发生难以避免的轻微误差时，可以通过对相邻管件进行补偿调整，以保证两段管道相加的综合长度与加工图纸长度相等。当加工件尺寸误差较大时，要采取必要的矫正措施来保证其精度。矫正方法可采用加热矫正、机械矫正、加热与机械联合矫正等三种方法，经过矫正后的加工件表面不应有明显的凹痕或损伤。
4. 现场拼装
作业人员应严格按照 BIM 交底内容施工，交底内容包括 ：各管路的拼装定位，拼装尺寸和拼装顺序，违反者应按项目约定的处罚条款严肃处理。关键部位安装时，BIM 技术人员应到场陪同，积极协助处理拼装过程中出现的各种问题。
5. 管道起吊安装
装配式管段构件应在安装现场附近设置专门的堆场，并采取防止管段变形及表面污染的保护措施。安装前，应按加工件明细表核对进场的管段构件，查漏补缺，并在吊装前清除管段构件表面上的油污、泥沙和灰尘等杂物，并做好轴线和标高标记。装配式管段构件起吊安装应根据水泵机房管路特点确定合理的起吊安装顺序，并逐一形成稳定单元体，必要时增加临时支撑稳固措施。重量大的装配式管段构件吊装宜在管段设置专门的吊耳或吊孔。吊装完成后，可采用气割方式在离管段母材 3mm ～ 5mm 位置切除吊耳或吊孔，严禁采用锤击方式去除。装配式管段构件安装校正时应考虑温度和焊接变形等因素的影响。
6. 水泵设备安装
水泵基础检验时，基础尺寸、坐标、标高、预留孔洞等符合设计要求。水泵安装后同一组垫铁应点焊在一起，以免受力时松动。用水平仪和线坠对水泵进出口法兰和底座加工面进行测量与调整，对水泵进行精调安装。
7. 后置预留段复测及加工安装
后置预留件一般设置在特殊节点，例如水泵设备接入端的弯头部分，或水泵设备的第二个弯头，这类后置预留件主要是为了防止某些难以预料到的误差所保留，在项目推进初步阶段，由于施工队对项目的熟悉程度不够，对新方法新工艺的不适应，所以保留这个十分重要。首先要将多段预制管道、管组、阀件进行地面拼装，形成组合式预制管排，利用叉车和多名工人进行组装作业，使用手拉葫芦将管道调整就位，结合型钢支架作固定，紧接着进行管道与设备装配，管道与设备对齐完成后，利用螺栓完成对接工作。整个装配安装过程无焊接，只需连接螺栓即可完成，施工周期明显降低，整个施工现场实现了环保、绿色安装，整个机房支架系统也更加牢固，观感质量更是大大提高。
8. 水泵机房管道试压
水泵机房管道安装完成后，应进行水压试验，试验压力应符合设计及规范要求，通知项目部及监理单位验收并及时办理验收记录。系统试验过程中安排专人仔细检查系统，发现问题及时处理。
四、结束语
将 BIM 技术应用于装配式水泵机房安装工程中，不仅能提高工作效率及施工质量，而且减少了返工整改现象，大大提高了工程的经济效益。
作者：吴廷帅 韦伟 单位：广西建工第一建筑工程集团有限公司