12月7日,中國錦屏地下實驗室二期土建工程竣工,達到實驗條件。 這標誌著全球最深、規模最大的超深地下實驗室正式啟動。
該專案是清華大學與亞龍江的合資專案
由中國建築三局建設
竹雲科技(BIMCC)提供數位化施工整合服務
2400公尺深的地下實驗設施專案是科學實驗的優勢,但對工程建設來說卻是挑戰。
1.地下防水和氡抑制性低,背景要求高。
2.潔淨空間的施工質量要求很高。
3.聚乙烯遮蔽筒倉的施工質量高。
4.在狹小的空間內安裝裝置和管道是很困難的。
5.液氮罐的建設和實驗裝置的保護難度大。
6.施工期間執行中的實驗裝置的保護和執行保障。
為攻克地下2400公尺極端施工的挑戰,國投亞龍河流域水電開發有限公司與清華大學、中建三局等施工單位開展聯合技術攻關,創新防水抑氡工藝,開發低本底裝備和材料,打造“全球最深智慧型工地”。 同時,參與專案建設的各方進一步推進了專案的智慧型化建設,中國建築第三工程局攜手竹雲科技(BIMCC),實現了BIM技術、BIM+“智慧工地”管理、“BIM協同設計”在專案建設全過程的應用, 大大提高了施工效率和專案精細化、數位化、協同控制水平。
看不見的暗物質,看得見的BIM數字建築燈。
為了避免輻射等因素影響科學實驗的準確性,在面積約10萬平方公尺的洞壁上進行防水、防潮、防氡施工成為當時最大的施工難題。 專案組進行了大量的實驗研究,歷時6個多月,先後實施了30餘項方案,使用15種材料,創造了“預防為主,排氣為輔”的“防水抑氡”施工方法。
在專案建設中,為解決施工工藝複雜、作業條件艱苦、施工面積大等施工難點,將專案進度與BIM模型緊密結合,根據資料視覺化的自然環境,按照優先順序,模擬工程進度,通過模型和動畫模擬施工過程, 使施工過程更加直觀。
在錦屏設施中,有幾個膠囊用於不同的科學實驗。 它們在外面裝有一層“外殼”,就像乙個大容器,“覆蓋”實驗室,遮蔽輻射、灰塵和水蒸氣,確保實驗的準確性不受影響。
這些“外殼”是大型組合固體遮蔽裝置——聚乙烯遮蔽艙。 它們由6塊厚度為1公尺、總重量超過1800噸的高密度聚乙烯砌塊製成,無需粘接鋪裝,最大的施工難點是確保遮蔽艙“無通孔接頭”。
為滿足“無通接頭”的實驗要求,專案利用BIM資訊科技進行模型分析計算,將艙體拆解成數萬塊進行組裝,最終形成了保證聚乙烯遮蔽艙“無通接縫”施工的最佳方案。 並組織施工人員學習底層,在實際施工過程中用BIM模型指導安裝,及時糾正錯誤施工。
該解決方案還整合了智慧型工地系統、BIM協作平台等系統。 構建多級聯動管控體系,全面掌控BIM模型、業務資料、物聯網資料。 實現全面精細化的專案施工管控,高效的遠端指揮排程,快速、準確、穩定地處置風險事故。
同時,基於三維雷射掃瞄資料採集,對施工控制點進行資料錄入和監控,確保施工精度。
通過一系列智慧型數位化系統分析,專案組可以隨時發現實驗室外壁可能存在的洩漏,從而保證聚乙烯遮蔽艙的施工進度和質量。
錦屏設施位於錦屏山隧道中部,空間容積33萬立方公尺,洞窟眾多,正常情況下風量可達2每小時40,000立方公尺。 如何解決地表以上2400公尺地下通風問題?
由於隧道內空間布局複雜,新風管道的安裝需要避免隧道開挖的不規則斷面,管道方向必須與實驗室內部通道一致,這給安裝工作帶來了很大的挑戰。
施工通風是隧道施工的重要工序之一,是隧道安全施工的關鍵,為了保證通風系統的合理性、理想的通風效果,專案BIM團隊分析了工作面的最大通風距離、截面尺寸等因素進行風量計算。
配合專案組,通過BIM技術幫助保障金屏設施在地下2400公尺地下空間的通風,確保合理的通風系統和理想的通風效果。