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。
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来源：小黄人工业互联
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