浅谈BIM技术在吊装中的应用

在吊装过程中，往往会遇到吊装场地复杂、吊件形状不规则、吊车移动范围及回转半径受限等问题，而常规的通过现场测量计算、CAD图纸绘制等手段很难将吊装过程进行有效展示。应用BIM技术在施工前进行吊装工序模拟，能在最大程度上避免在施工过程中因上述问题带来的损失。

湖南省工业设备安装有限公司在广州第四资源热力电厂项目利用BIM技术对钢结构安装、设备安装中的吊装进行了施工模拟，取得显著效果。现以锅炉汽包吊装为例，简要说明如何应用BIM技术进行吊装模拟。

1、项目概况

广州第四资源热力电厂项目为政府民生工程，施工工期短，施工难度大。整个工程总占地面积9.4万平方米，总建筑面积48385平方米，日均处理生活垃圾2000吨，配置3台炉排焚烧炉（750吨/天），3台余热锅炉（蒸发量63.29吨/小时），2台25MW凝汽式汽轮发电机，烟气净化系统以及废水处理系统、灰渣处理系统等。

2、吊装设备参数概况

吊装采用抚挖重工QUY250起重机，配置69.2米主臂和18.0米副臂，最大起重量为56.4吨。

3、采用BIM技术的必要性

4、吊装模拟过程

1、模拟前的准备

吊装模拟之前，需建立相关模型，模型的精细等级根据需求而定。

汽包吊装涉及四部分模型：

①锅炉钢结构模型：建立钢结构柱、梁、框架的模型，加强板、连接板等。

②汽包模型：依据图纸建立模型后，结合实际汽包尺寸进行核对调整。

③吊车模型：依据实际吊车（250T履带式）外形尺寸进行1：1建模，臂杆尺寸和长度精确控制，吊臂角度及旋转角度可调以便于使用。

④场地：根据现场场地创建模型，采用Revit子面域功能标记吊车可活动的区域（图中灰色部分）。

所有的模型完成后，在Revit中进行整合，实现如图所示的效果。

2、吊装的模拟

吊装的模拟即通过移动吊车、调整吊车臂杆角度及被吊物件位置，观察整个吊装过程中的可能遇到的碰撞情况。

根据吊装情况，确定最远吊装位置，对此位置进行重点模拟测试：

①确定吊车站位区域：根据汽包最远吊装位置，以吊车臂长、最大吊装重量查吊车性能表，确定最大作业半径。吊车活动区域和作业半径重合部分即为吊车站位区域。

②找出吊车站位点：多次移动吊车站位和臂杆角度，利用三维视图、剖面等功能观察吊车与钢结构、吊车与汽包碰撞的情况。找出多个吊车最佳站位，并记录数据。

③检查吊装过程的碰撞：选取吊车站位，调整臂杆角度，调整旋转角度模拟吊车臂杆运动过程，观测吊装过程中臂杆与钢结构梁柱的碰撞情况。若有碰撞，则调整臂杆运动轨迹，避免碰撞发生。若无法避免碰撞，则调整吊车站位重复模拟，直至碰撞消失，并记录数据。

通过以上步骤确定吊车的最终站位和吊装运动轨迹，整理记录数据用于指导吊装工作，并对现场工作人员进行技术交底。

3、模拟与实际吊装过程的对比

左图为汽包吊装模拟的位置，臂杆和大板梁预留的缝隙为6.4cm，右图为实际吊装过程的照片，在最远吊装位置下，臂杆和大板梁实际距离为3cm。模拟结果与实际吊装的结果误差约为3cm，满足吊装施工要求。由此可知，BIM技术对吊装的模拟可以很好地辅助现场施工。

5、经验及总结

利用BIM技术对吊装过程的模拟应提早完成。在汽包吊装的模拟中发现有两根次梁阻碍了汽包就位，而实际工作中次梁已安装就位，只能先拆除后恢复，若在安装前对汽包吊装进行模拟，就能避免返工情况，降低施工成本。

在整个项目施工中，吊装是很重要的环节，在吊装前就对吊装进行模拟可以提前解决吊装中可能遇到的问题，安全顺利完成整个吊装工作。