第A04版:营造

三维速变四维,数智化赋能核电多场景应用

​——中建电力广东太平岭核电项目数智化纪实

当前,我国新建核电规模保持全球领先,核电发展进入新周期,我国自主研发的第三代核电技术——“华龙一号”即将迎来建设高峰。面对核电批量化建造时代,传统施工需求正向着智能化、数字化、信息化的更高层次迈进。

在惠州海滨,中建电力广东太平岭核电项目技术团队立足核电建设的丰富实践经验,深入研究探索核电施工逻辑与BIM技术特性的连接点,在多个施工场景实现了BIM的应用推广,加速推进核电建设的智能化、数字化、信息化进程。

技术尖兵启程 核电施工和BIM“连”上了

2019年,太平岭核电项目在建设之初,就调拨精锐,成立了BIM技术小组。小组成员边学边干,对照着线上建模和传统的纸质图纸,逐步将BIM技术融入图纸会审、交底、碰撞检测、深化设计、模拟、安质环管理等方面的应用与实施,做到了施工关键数据多元化采集、信息化实时分析、数字化辅助决策、智能化指导施工。

随着对BIM应用愈发得心应手,团队开始了模块化吊装的技术研发。传统的钢衬里底板及截锥体施工方法需要在钢筋林立、空间狭小的现场拼装,耗时超四个月以上。技术团队通过对BIM的实际运用,打破图纸线条绘制的束缚,通过对物项施工动线的反复模拟推敲,最终成功编制了模块化吊装的技术方案。

有了BIM的助力,底板、截锥体c段及截锥体b段可以实现在专用拼装平台进行拼装,并设置人员通道,进行焊接及焊缝无损检测工作。这样超大型“拼积木”方案的落地,不仅大大降低了施工难度,还提升了施工质效。吊装完成后,土建可直接介入进行混凝土施工,土建施工提前了2个月以上。

BIM下料、加工不易的异形钢筋轻松完成

除了在模块化吊装施工模拟上大显身手,三维智能配筋与下料也是BIM技术小组的新晋“练兵场”。核电项目对钢筋使用的需求量巨大,在太平岭核电项目,一期核岛钢筋用量达到15.4万吨,且在核岛施工过程中存在大量设备管道洞口,包含大量异形钢筋,采用传统方法加工钢筋需要大量人力且效率低下。

2023年初,项目团队与中广核工程有限公司共同策划,统一软件平台,通过模型共享,实现数据互联互通,开始共同研发。同年10月,太平岭核电项目基于BIM技术的“核电三维智能配筋及下料系统”应运而生。“核电三维智能配筋及下料系统”的出现可以对施工逻辑进行提前梳理,规避施工风险,解决了局部钢筋密集区域的物项冲突与钢筋碰撞问题,同时提高了施工效率,减少工期损失。

在引入BIM技术前,钢筋加工主要依赖于传统机械设备,如弯折机和切断机等,但这些设备的人员需求量大,加工效率低。随着信息化技术的进步,设备不断更新换代,项目引入了数台智能化设备,完成了钢筋加工的初步自动化。

而现在,BIM技术利剑出鞘,再次革新了钢筋下料加工的自动化进程。项目以智能化设备为基础,在三维智能配筋与出图工作系统中,可以快速锁定钢筋布置功能,比如包括针对墙体、楼板、梁等结构的配筋工具,设定好钢筋保护层厚度、间距、层数等参数,模型便能自动生成。

系统还可对钢筋进行编辑、移动、复制、拉伸等操作,并对钢筋进行编号。在钢筋下料工作中,系统利用分段、切断等功能,根据需求添加丝头、套筒等配件,并通过快捷钢筋料单工具导出料单,并上传至钢筋管理平台,该平台与钢筋自动加工设备相连,实现一体化、流程化的钢筋加工管理模式。在整个生产过程中,BIM钢筋放样系统不仅提高了钢筋加工的精度和效率,还通过减少材料浪费和优化施工流程,显著降低了工程成本,再复杂的大型异形钢筋加工,这套精密的系统也能轻松完成。

BIM还能帮验收 更多应用场景待解锁

目前,中广核工程有限公司与中建二局联合打造的“华龙一号”三维协同配筋团队,是项目核电“数字建造”研究的前沿阵地,BIM小组成员增加至29人,研究方向包含核电数字模型创建(三维配筋及下料)、核电土建工程数字化交付、数字资源应用、数字建造研究等。

此外,太平岭核电项目还创新使用BIM加三维激光扫描或AR自动识别验收技术,通过激光扫描、放线机器人或AR自动识设备,将获取的现实数据模型叠加,实时对比分析,进行偏差显示和统计,实现预埋件、套筒、洞口以及钢筋的三方实时验收,解决验收时间长、QC人员多的问题。数字化驱动钢筋全链条智能管理,数据由三维钢筋模型产生,传递到智能加工管理平台,平台驱动智能加工设备,各流程环环相扣,实现钢筋生产全过程信息化、自动化、智能化,大幅提升钢筋线的生产效率。项目负责人表示,中建电力将不断完善核电BIM应用经验,聚焦数字建造,实现提质增效,强化设计施工融合,践行BIM设计施工一体化理念,探索实现“一模到底、无图纸建造”,持续强化规模化、批量化建设“华龙一号”核电机组的配套施工组织能力,为国家核电建设提供“中建方案”。

(通讯员 赵丽娟 胡思蔚 张剑峰 杜玉萍)

2024-11-21 ​——中建电力广东太平岭核电项目数智化纪实 2 2 建筑时报 content_27649.html 1 3 三维速变四维,数智化赋能核电多场景应用 /enpproperty-->