中国水利水电第五工程局有限公司、中电建成都建设投资有限公司
摘要：基于BIM技术，根据现场施工情况进行盾体吊装安装施工的实时性仿真漫游模拟，而后按照模拟情况实施现场真实条件下的吊装安装施工，从而避免真实条件下安装出现的技术、安全问题，确保真实条件下大直径盾构盾体吊装安装的安全性及质量保证。
关键词：BIM漫游；仿真模拟；盾体安装
1前言
大直径盾构机在西南片区的运用属于首次，而大直径盾构机盾体安装施工重点在于保证盾体顺利下井，完成盾构机组装，避免吊装中出现安全事故，保证后续盾构顺利施工。
采用BIM仿真漫游技术，模拟大直径盾构机在空间局限，周边环境紧凑的情况下，对吊装施工过程的三维可视化仿真模拟，使盾构机在正式吊装下井前有直观判断，对盾体分块下井，盾尾分块地面安装，盾尾整体下井，刀盘吊装工序调整等几方面的关键吊装进行预判断，在实际的吊装过程中提供有力指导。
2工程概况
成都轨道交通18号线工程盾构区间施工采用8.6m盾构机，为大直径盾构。盾构机由盾体和台车组成，盾体由前中盾、盾尾、刀盘等主要构件组成，盾构机全长114m，重约1100t。盾体采用分块安装形式，盾体合计重约550t，刀盘由三个分块组成，在地面定位焊接，刀盘整体重约139t。其交于小直径盾构而言相对研究较少，技术应用不成熟，盾体较大且安装难度大，吊装相对难于控制。
而该盾构区间内兴隆站～天府新站始发风井长15m，宽9.5m，盾尾整体吊装时空间狭小，难度大，盾体内部液压管线、电气管线、注浆管线、油脂管线、控制器线等繁多，其安装难度大、安装精度要求高且安装过程繁琐，存在较大的安全隐患。因此采用BIM仿真模拟技术通过计算机的模拟来避免安全事故的发生。
3工艺流程及操作要点
3.1仿真模拟总体工艺流程
图3.1盾构机分体始发工艺流程图
3.2施工准备
3.2.1技术准备
熟悉设计文件，了解现场地形及场地情况，掌握吊装场地周边管线、建（构）筑物实际情况。根据设计文件要求，进行施工现场实际勘测，认真编制专项施工方案，利用BIM技术直观判断吊装过程中的难点与施工技术、施工工艺。
3.2.2BIM三维建模仿真模拟盾体安装过程
3.2.3大直径盾构机盾体安装操作步骤
⑴根据现场实际情况，利用BIM技术进行建模，模拟盾体吊装安装情况。
⑵结合BIM模拟，500t履带吊进场组装，检验合格后进行始发托架吊装下井定位加固。
⑶盾构机中前盾分为上下左右4个分块，首先吊装下分块。将履带吊移至盾体入井位置，对盾体分块进行翻身作业。翻身完成后，盾体由履带吊受力后，人员在地面上解除翻身吊耳的连接，溜好麻绳，由起重指挥人员指挥吊机慢慢将其入井放在始发托架上，在下井过程中在下井过程中各点由专人监护。
⑷吊装安装中前盾左分块。使用履带吊机翻身完成后，盾体由履带吊受力，人员在地面上解除翻身吊耳的连接，溜好麻绳，由起重指挥人员指挥吊机慢慢将其吊入入盾构井，在下井过程中各点由专人监护。下到指定位置后，按要求进行盾体各分块连接。分块焊接钢架结构定位，精准固定分块位置，保证安装精确。
⑸吊装安装中前盾右分块。
⑹吊装安装中前盾上分块，前中盾合拢安装连接。
⑺吊装安装盾尾。盾尾分块在地面定位焊接，定位时地面采用方木支撑，用不同厚度钢板调整盾尾水平度，再通过手拉葫芦调整细部连接，组装好后整体吊装下井安装，与前中盾连接。下井前先将中前盾向洞门方向顶推，空出盾尾下井空间后，通过履带吊吊装下井并按照要求配合安装，盾尾距离结构墙约100mm。
⑻吊装安装盾尾。盾尾分块在地面定位焊接，定位时地面采用方木支撑，用不同厚度钢板调整盾尾水平度，再通过手拉葫芦调整细部连接，组装好后整体吊装下井安装，与前中盾连接。下井前先将中前盾向洞门方向顶推，空出盾尾下井空间后，通过履带吊吊装下井并按照要求配合安装，盾尾距离结构墙约100mm。
3.2-1模拟盾尾整体下井
3.2-2盾尾整体下井安装
⑼吊装安装刀盘。打破常规盾构吊装工艺（常规先吊装刀盘，后吊装盾尾，因采取整体吊装盾尾，需保证盾尾下井空间，刀盘由三个分块组成，进场后需进行分块定位焊接，盾构其他构件安装与刀盘焊接可同时进行，提高整个过程的安装效率），保证盾尾吊装完成后，将盾体整体后移，再吊装刀盘，下井前先将中前盾及盾尾向中间风井方向顶推空出刀盘下井空间后，通过履带吊吊装下井并按要求配合安装。
3.2.4盾构机连接系统调试
构机机械组装完毕后，进行液压管路连接；水、气、油脂管路连接；电缆连接；各管路连接完成后，盾构机整机运行调试。
盾构机连接系统调试
3.5其它注意事项
3.5.1质注意事项
⑴盾构机进场时，对盾体各部件进行检查，确保盾构机部件完整。
⑵BIM仿真模拟盾构机吊装前，对吊装场地、周边环境具体参数进行核实，确保模拟准确。
⑶盾构机吊装时，严格按照BIM模拟及施工方案吊装，防止吊装过程中对盾构机造成损坏。
⑷盾构机吊装过程中各管路连接完成后，对各后配套连接位置进行逐一检查，保证盾构机管路连接正常，各设备润滑油、齿轮油、液压油等添加到位，确保盾构机调试后正常运行。
3.5.2安全注意事项
⑴针对盾构机吊装进行BIM模拟的技术人员，需在现场了解实际情况后，根据具体参数进行建模；参加施工的有关技术人员，管理人员，操作人员，包括民技工必须接受入场前安全教育，经考试合格后方可上岗。
⑵进入现场的施工人员必须按规定劳保着装，并佩戴好必要的安全防护用品；特种作业人员必须持证上岗；高处作业时施工人员必须系好安全带，安全带的固定位置应安全可靠，并尽量高挂低用。
⑶起重、运输设备操作人员作业前应对设备的安全性能进行检查，确保设备安全运行；大件吊装必须严格执行吊装方案，统一指挥，协同配合；构件对接时禁止用手探孔找正。
⑷施工作业前结合BIM吊装模拟视频，做好安全技术交底工作，并按要求做好记录；现场施工机具准备充足；吊装场地沉降实时监测。
⑸起重机行驶的道路必须平整、坚实、可靠、停放地点必须平坦；起吊构件时，吊索要保持垂直，不得超出起重机回转半径斜向拖拉，起吊重型构件时应设牵拉绳；起重机操作时，臂杆提升、下降、回转要平稳，不得在空中摇晃；起重机应尽量避免满负荷行驶；
⑸吊装时，应有专人负责统一指挥，指挥信号应事先统一规定，发出的信号要鲜明、准确。
4结论
BIM仿真模拟大直径盾构机盾体安装施工技术的应用，优化了大直径盾构盾体安装工艺，调整安装工序，提高了大直径盾构机盾体安装效率，达到加快进度、降低成本、提高施工安全性的目的，得到了业主的认可，为其他类似项目施工提供借鉴依据，同时储备技术力量，对地铁、市政等相关行业的发展具有深远的意义。
参考文献：
（1）《地铁工程施工技术》；
（2）《建筑施工起重吊装工程安全技术》；
作者简介：
李新强：（1985-），男，河南平顶山人，工程师，从事市政工程技术管理工作。