軌道交通機電安裝管線施工淺議
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摘要：通過分析和計算等方式對綜合管線施工方式進行深化，結合BIM技術構建綜合管線模型，在碰撞算法的幫助下分析機電設備安裝過程中的綜合管線安裝管理技術和要點。通過技術研究實現對綜合管線施工技術的優化和升級，以確保軌道交通能夠正常運行，從而進一步提升城市的交通運行效率。
1軌道交通機電綜合管線工程分析
地鐵土建工程建設完畢后需要進行機電安裝，在安裝機電設備的過程中，需要對相關線路進行合理的安裝調整，才能使設備保持正常的使用狀態。在對綜合管線工程進行施工管理時，首先需要采購部門根據實際的管線施工需求，準備相應的設備和材料，如管道和支架等；其次應按照需求對支架和部分管線進行預制安裝加工，以便后續施工過程中有效提高安裝效率；最后應嚴格按照設計圖紙進行安裝，根據標準的管線布置方式，按順序進行管線安裝，以確保管線安裝正確，避免多次拆卸損壞管線。在軌道交通工程中，機電安裝綜合管線的類型主要分為三種。一是動力照明系統，在該部分工程中，主要的工作內容是將電源與控制箱進行連接，對電源線以上的相關管線進行施工安裝，確保其能夠正常運行。二是地下給排水綜合管線系統，該系統主要負責區域為交通站點處，在施工過程中將給水和排水管道分隔開，避免互相產生影響，連接水管與城市供水網，將排水管道與城市的污水管進行連接。連接過程中使用順水連接方式，避免發生倒流情況。此外，應設置專用消防用水管線，消防用水管線需要按照一類工程級別進行施工建設，確保在危險情況下仍能夠正常使用。三是通風空調管線。該類型管線需要在墻體和樓板中設置預留管套，通過穿越管套完成整體的施工。施工時應在管線穿過管套后進行合理封堵，將管套口進行密封，同時進行防火處理。部分通風空調管線需要向地面延伸，為保障該類型的管道使用壽命，應在管線外部設置鋼管套，保護內部管線不受影響。在對外部的管線進行施工管理時，應注意所有管線之間的協調性，避免互相影響，同時提高整體結構的美觀性。
2機電安裝綜合管線施工原則
2.1獨立性
軌道交通與其他交通方式存在一定差別，在施工和運行過程中具有較強的獨立性。軌道交通需要在特定的軌道上行駛，對基礎設施的要求較高。因此，在實際的施工過程中，需要合理地調整機電安裝綜合管線的功能和位置，按照標準的施工方式進行合理的施工建設，同時避免與其他軌道和交通線路混合，以免對正常的交通運行產生不良影響。管線施工過程中，應嚴格遵守獨立性原則保持管線的獨立性，避免對周圍管線產生影響和破壞，從而使軌道交通工程的施工質量得到全面提升[1]。如在管線施工過程中，應注意同一批管線按照同樣的外觀進行設置，在此基礎上進行細分，保持管線之間的獨立效果，如圖1所示。2.2標準性由于軌道交通的整體空間與外界開放性空間相比較小，因此在進行綜合管道施工前應針對不同管道的位置進行合理的規劃和調整，使其符合相關的施工標準，從而使有限的空間更加規范化，符合軌道工程建設標準要求。在施工時嚴格控制吊頂管線的最高位置高度和最低位置高度，從而避免管線對環境產生影響（見圖2）。
2.3科學性
軌道交通中的機電設備種類較多，需要與不同位置進行連接，才能使車輛正常行駛。因此綜合管線施工具有較強的復雜性，在實際施工過程中，需要按照標準的方式進行設計，并根據設計方案進行鋪設，從而使復雜管線能夠實現科學地安裝和運行，保證整體運行效率達到最大化。在進行綜合管線施工的過程中，需要嚴格遵守相應的標準規定。例如在對熱介質管線進行安裝施工時，應使其在冷介質管線的上方安裝，金屬類型的管線應與介質管線保持一定距離，避免產生影響，將容易產生故障隱患的管線安裝在容易維修的位置，以便損壞后技術處理和維修管理。如圖3所示。
3綜合管線施工技術分析
3.1BIM技術應用
由于綜合管線的排布較為復雜，在施工前和施工過程中需要利用BIM技術對其進行模擬，發現管線施工過程中不協調的環節，針對管線施工故障情況進行合理的調整，提高管線施工效率，降低機電設備管理和管線安裝施工難度。在利用BIM技術進行模型構建的過程中，需要對實際的軌道工程施工區域進行檢測，并對相關數據進行測量，結合綜合管道的設計情況在軟件上創建模型[2]。在建模過程中應注意以下幾點：一是設置標高，使用Revit軟件進行構建，利用標高模塊，將測量的標高數據傳輸到模塊中，實現標高的創建；二是軸網設置，在標高設置的基礎上，在不同標高位置上設置平面圖，完成軸網的設置。三是圖元的繪制，在標高和軸網的基礎上，構建網線的相關圖案，形成循環組合后完成網線繪制。通過建模軟件實現從3D到4D的模型構建，使整體模型效果得到提升。在使用BIM技術進行模擬的過程中，使用幾何數據計算的方式，對管線之間發生碰撞的情況進行模擬，從而提高對管線的控制效果。以矩形與矩形對象之間的碰撞情況進行檢測計算分析。在3D模型中獲取矩形管道作為計算對象。如圖4所示，矩形有8個定點，分別用0～8表示，在發生碰撞時，會產生某條棱穿過另一矩形某一面中的情況，基于此進行分析。利用計算機對兩個矩形的任意兩條棱進行計算，制定方程，并賦予不同面相應的方程。利用程序進行計算和對比，求出面和棱之間的交點。在求交點時，若發現其中存在交點，并且在圖形內部，則會發生碰撞，若不存在交點或交點在圖形外部時，應重復計算，在確保無交點后，可確定二者不會發生碰撞，如圖5所示。在確定碰撞后，需要調整管線，利用BIM技術分析管線的性質和數據，根據整體情況調整管道的高度和長度。調整過程應按照規范進行。L=D1+2D0（1）H=(D)1+D2/2+D0（2）式（1）～（2）中：L為管線調整的長度；H為管線調整的高度；D1為端口直徑；D2為另一管道端口直徑，其中D1＞D2；D0為檢修過程中為直徑的預留空間。根據碰撞算法，將模型轉化為方程進行計算，得到相應的調整高度和長度，根據調整數據修改模型，重復進行計算，測試是否會發生碰撞，直到不產生碰撞。記錄數據并調整施工管道，完成對管道線路的優化。
3.2施工圖紙深化技術
在機電安裝綜合管線施工前需要做好相應的準備工作。其中最重要的是將三維模型和設計圖紙轉化為施工圖紙，以便為施工人員提供參考。在進行轉化的過程中，需要核對施工圖紙，確保圖紙中管線的工程量等數據準確。在必要情況下對圖紙進行深化，識別圖紙中的設計局限性問題，簡化施工難度。圖紙深化時主要利用BIM技術以及碰撞計算，并通過設計師和施工人員進行共同商議調整。施工人員提供軌道交通的實際數據，對機電設備的管線安裝情況進行模擬和分析，及時發現其中的不合理環節，對其進行處理和調整，確保整體工程施工不發生沖突和故障。如在軌道交通站點處，機電設備的連接線路與暖通管道發生碰撞，經過測量發現碰撞的位置在距地面的3.2m處，在模型中對該碰撞位置進行識別，顯示位置坐標為（9.57，10.62，3.2）。使用BIM技術對模型進行計算和調整，給出解決措施，將機電設備向下移動350mm，能夠避免移動暖通管道，同時降低對其他系統的影響，實現對圖紙的優化。
3.3管線施工技術
在進行機電安裝綜合管線施工時，應按照相應的步驟進行施工管理。（1）對管線進行調整。由于管線的長度可能存在差異，為避免管線過長導致出現交叉和混亂的情況，施工人員應進行適當處理。由于管線后期可能需要進行調整，因此不能隨意切斷，應按照標準方式設置伸縮節點，使管線在該區域范圍內得到調整，借助相應方式進行長度控制。在設置管道伸縮節點時，應使用專門的金屬管道進行控制，同時降低對管線的拉力，避免節點被破壞。管線長度得到控制后，應對其引進和引出過程中的封堵情況進行管理。對于通過套管保護的管線，應做好相應的封堵工作，一方面避免管道內進入雜質，另一方面避免水、火對管線產生影響，起到良好的保護作用。封堵時使用防水膠進行填充，同時使用防火材料進行封堵。（2）在對管線進行控制的過程中，應安裝相應的控制閥門，尤其對通電和通水的管線提高關注度，以提高施工質量。在安裝控制閥門時，需要根據管道的特點選擇相應的閥門類型，同時調整閥門結構，根據實際的安裝要求進行施工，確保閥門的控制效果。（3）支架設置。在進行管線施工安裝的過程中，由于不同管線的長度和重量存在區別，為保障管線的安裝使用效果，需要在相應位置安裝支架，對管線起到良好的支撐作用，從而保障整體管線的安裝效果。
4綜合管線施工中的管理要點
為使機電安裝綜合管線施工能夠順利進行，同時，保持良好的工程質量，相關人員應做好施工管理，提高重視。綜合管線施工過程對施工人員的專業水平要求較高，因此，管理人員應根據實際的施工情況和技術需求，對施工人員進行專業培訓，確保整體工程的施工質量。在對地下軌道工程進行機電管道安裝的過程中，為確保整體施工質量和安全性，應勘察地表的環境情況。如檢查地表的滲水性，根據環境的滲水情況，在套管外部設置混凝土保護層，起到對管線的保護作用。施工中應進行滲水實驗，檢查混凝土保護層防滲效果。在地下管線中選擇單個實驗位置，并使用不同的混凝土進行澆筑，防滲系數測量結果見表1。由表1可知，外加劑混凝土和膨脹劑混凝土的防水效果均較為良好。在選擇時，可以選擇膨脹劑混凝土作為管線保護外層，加強對管線的保護效果，提高防滲性和抗裂性。
5結語
綜上所述，在軌道交通機電安裝綜合管線施工中，應加強對管線的深化處理，合理利用BIM技術，對管道的連接方式和架構路徑進行分析，得到科學合理的路徑，從而降低碰撞的影響，提高管線連接質量，進一步優化整體的管線連接效果。
參考文獻：
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作者:魏偉 單位:河北高速公路集團有限公司宣大分公司
