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干熄焦系统工程施工方面BIM技术应用

打印 0条评论来源:中国一冶集团有限公司工业炉工程公司、共享BIM

干熄焦系统工程施工方面BIM技术应用汇报视频


一、工程简介


以焦炉、高炉、加热炉、干熄焦等系统工程为主业,在施工过程中,多专业、多系统交叉作业,特别是工业建筑中大型构件及设备安装难度大,成本投入高,公司适时引入BIM技术,为干熄焦建立3D信息模拟,提高施工过程中的质量、材料、成本等的控制水平。


本次BIM应用试点项目为江西丰城新高干熄焦工程,工程主要包括辅机室、主控楼、一次除尘器、二次除尘器、锅炉、干熄炉及外部主体框架,提升机、汽包、外部热力管网及电气桥架。


BIM团队介绍:为了在BIM技术的应用推广上进行尝试,积累经验,公司专门成立了,BIM团队,并进行分工。


BIM应用软件平台:采用了以Revit、Tekla为主的软件,配备了相应的硬件平台,并成立了BIM工作室。


BIM实施过程:BIM实施前期,完成了对该项目策划及筹备等工作,进行了标准的编制,建模准备,严格按照进度计划执行模型的创建和应用的实施,将各专业模型整合后形成完整项目模型。



二、BIM实现功能-提升机吊装过程模拟


BIM实施的主要功能是,对提升机吊装工艺的模拟,提升机是干熄焦系统的关键设备,总重约185吨,车架重约45吨,位于干熄焦本体框架45.2米轨道上,车轮跨距12米,主要由车架、起升机构、运行机构、吊具、检修手动葫芦、机器室、司机室等构成,传统的提升机吊装方式为500吨汽车吊整体吊装,前期对传统方案中吊机站位、吊装角度进行模拟,传统方案存在现场调机站位场地受限,当地500吨吊车资源稀缺等问题。不具备整体吊装条件,需进行合理拆分,利用现场塔吊,配合220吨吊机完成吊装,结合现场实际情况以及220吨汽车吊性能表,针对此方案进行分析,利用3Dmax对吊机进行参数化,将关键帧转化成长度参数和角度参数,即将时间单位转化为长度和角度单位,仰杆角度对应关键帧600帧位置,吊臂长61米,对应关键帧610帧位置,并将二者组合设计,满足吊机支角、伸杆、仰杆和摆杆的参数化设置。对吊机吊装中容易出现卡杆位置所留出的安全距离进行模拟测试,从吊绳顶部,到构件左侧一米的位置,形成吊机主杆射线,从而得知吊机吊装过程中,最大仰角为75度,鉴于现场实际情况,决定吊机在干熄焦系统上进行位移调整,以红色锥体的锥短外边缘为主杆最大仰角吊装的运行轨迹。进行碰撞测试。将干熄焦框架和吊机摆杆路径导入到Navisworks软件中进行碰撞检测,选择吊车摆杆路径和提升机轨道梁进行检测,公差为一米进行测试,检测到碰撞数为一,查看报告,在标高为45.1米处有碰撞,碰撞距离为0.33米。吊机在中心轴线上后退0.67米,即满足吊装要求,吊装主梁一杆长61米,角度70度,吊装半径18米;吊装主梁二杆长61米,角度75度,吊装半径13.6米。吊点布置,端梁吊点布置,主梁1吊点布置,主梁2吊点布置, 220吨汽车吊,QTC125塔吊,配合安装方式介绍,首先利用QTC125塔吊,完成提升机端梁1的吊装工作,单件吊装重量约为五吨,吊装高度为45.22米,吊装完成后,进行临时加固,端梁2采用相同方式进行吊装与加固,220吨吊车站位于本体框架1轴西侧,AB轴之间,主要完成车架的运行机构平台,提升机构平台的吊装工作,吊杆摆杆过程中保证安全距离。主梁1重量16吨,主梁2重量13吨,吊装高度45.22米,车架两侧平台,各采用四根钢丝绳,两个五吨倒链作为吊索,每一个索具均绑在平台构件上,由于平台重心不在主梁中心,需要两个五吨倒链作为调节绳,将整个平台调节平衡,使吊钩中心落在主梁中心位置。从动车轮、驱动车轮、减速机、电动机、万向联轴器均满足塔吊起吊范围,由现场塔吊完成吊装工作,针对模拟吊装中的关键点,在吊装前对管理人员进行可视化交底,利用客户端全程跟踪提升机吊装的实施过程,新方案BIM模拟与实际实施过程对比。




三、BIM实现功能-汽包吊装过程模拟


BIM技术在提升机吊装模拟上的成功应用,我们对锅炉汽包吊装过程,也进行了工艺模拟,汽包总重53.5吨,采用两台220吨吊机同时起吊,是本工程中的重难点工序,锅炉南侧需二次除尘器,汽包位于本体框架27.1米平台上,东侧预留出汽包运输路线,1号吊机位于南侧,杆长43米,吊装半径10.7米,2#吊机位于北侧,杆长43米,吊装半径10米,现根据吊机主杆进行碰撞检测测试,测试结果发现,1#吊机发现碰撞,距离为-0.29公差为1米,所以1#吊机应向东侧移动1.29米,2#吊机无碰撞。最后得出,1#吊机杆长为44.3米,夹角为74度,满足吊装需求。对汽包吊装过程进行的多视口模拟,汽包总量53.5吨,吊装高度27.1米,保证汽包在整个起吊过程中始终保持水平是重点。1#吊机开始摆杆,完成汽包一端平移,绕过1#吊机主杆,随后2#吊机开始摆杆,完成汽包平移,将BIM模拟与实际施工过程对比,便于直观检查。




四、BIM实现功能-其他功能探究


搭建干熄焦主体框架,利用BIM软件导出相关零件图、构建图和多图指导现场施工,利用Takle相关软件,一键导出主体框架材料清单,对于现场物资采购和物料管理起到帮助作用。将常用节点进行参数化方便直接调用,在3D施工模拟的基础上,加上时间轴及进度信息,能够更直观全面地反映施工信息,建立1:1常用的施工场地和设备库,根据安全文明标准化工地及绿色施工要求,模拟施工现场环境,机械走位及构件堆场情况,对施工现场进行场地布置,支持项目部堆场及加工场地,对施工方案的模拟优化进行突破与尝试,排除了施工过程中的不确定性,BIM带到现场,方便理解和沟通,提高效率,在方案验证、方案汇报、方案论证等方面加快进度,效果出色。



五、总结


BIM技术应用效益:经济效益,利用BIM技术模拟验证的新方案,节约施工成本20余万元。社会效益,本成果的成功运用,在安全可靠的前提下,做到科学合理,降低了施工成本,节约了资源,具有很高的推广价值。


BIM应用总结与展望:此次BIM应用使我们积累了许多的宝贵经验,下一步,将在焦炉系统工程施工中挖掘更多的应用点,使BIM技术在公司焦炉、高炉、干熄焦主业板块中得到充分应用,实现冶金工程施工领域管理和技术方面的变革。


(责任编辑:何雯丽)



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