福建大東海高爐2×1260立方米高爐工程,框架系統(tǒng)高100米,由鋼柱與15層平臺(tái)共同組成。該項(xiàng)目在框架平臺(tái)施工方面進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化思路為由過去單體吊裝框架柱、梁、平臺(tái)板、鋼梯等構(gòu)件的方法,優(yōu)化為“框架平臺(tái)整體模塊化吊裝”,即利用BIM技術(shù),對(duì)框架系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分,然后在地面將多層平臺(tái)按照順序進(jìn)行逐一拼裝,拼裝范圍包括每層的框架柱、梁、鋼梯、欄桿等,拼裝完成后即可進(jìn)行整體吊裝。通過地面拼裝節(jié)約了高空安裝時(shí)間,降低了高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),加快了施工速度,有效解決了制約高爐施工進(jìn)度的難題。

福建大東海框架系統(tǒng)由鋼柱與15層平臺(tái)共同組成,其中13層平臺(tái)采用模塊化吊裝。高爐的施工特點(diǎn)為安裝高度高,焊接量大,均為高空作業(yè);各種平臺(tái)、設(shè)備多、管道復(fù)雜,有限空間內(nèi)專業(yè)交叉最為繁瑣。受以上特點(diǎn)影響,框架平臺(tái)安裝一直是制約高爐施工進(jìn)度的一個(gè)重要因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),采用高爐平臺(tái)模塊化安裝可加快高爐平臺(tái)的施工進(jìn)度,且避開多專業(yè)交叉施工,能夠有效提高高爐工程施工的安全與質(zhì)量。

福建大東海項(xiàng)目部利用BIM技術(shù),在2#高爐施工過程中進(jìn)行方案優(yōu)化,框架平臺(tái)安裝中采用“平臺(tái)模塊化安裝技術(shù)”。優(yōu)化范圍為除去風(fēng)口平臺(tái)、圍管吊掛平臺(tái)外的所有高爐框架與平臺(tái)。在平臺(tái)進(jìn)行模塊化整體吊裝的思路下,需首先利用BIM技術(shù)將模型中框架柱進(jìn)行分段,并應(yīng)用軟件對(duì)平臺(tái)穩(wěn)定性進(jìn)行模擬計(jì)算,相應(yīng)增加空中安裝吊點(diǎn);其次,優(yōu)化傳統(tǒng)散件安裝方法中的螺栓節(jié)點(diǎn),減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量;最后,便可根據(jù)優(yōu)化后的圖紙?jiān)诘孛孢M(jìn)行模塊化拼裝(首先在地面將柱、梁組裝為整體框架,再依次對(duì)次梁、平臺(tái)板、欄桿等進(jìn)行拼裝,最終成為一個(gè)整體吊裝單元),拼裝完成后即可進(jìn)行整體吊裝。

施工方法優(yōu)化后,可將危險(xiǎn)的高空散裝作業(yè),轉(zhuǎn)換為地面作業(yè),且由于在地面拼裝時(shí)可多層平臺(tái)同步進(jìn)行,提高施工質(zhì)量的同時(shí),施工進(jìn)度及作業(yè)人員的安全保障也大大提高。

本技術(shù)適用于高爐施工總承包類項(xiàng)目,可以減少成本,加快施工進(jìn)度,在市場(chǎng)投標(biāo)中增加競(jìng)爭力。該技術(shù)研究的成功從一定程度上促進(jìn)并帶動(dòng)了BIM仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用,提高了高爐鋼結(jié)構(gòu)的施工效率,起到降本增效的作用。

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