中国水利水电第六工程局有限公司在江苏句容抽水蓄能电站机电安装工程建设过程中，积极践行绿色施工理念，结合水电行业特点和句容抽蓄电站工程具体情况，将BIM技术、智能化技术、物联网技术与现场施工深度融合，研发了一系列数字化智能化技术成果，通过事前过程模拟和最终效果展示，寻找最优设计和最优施工方案，具体包括BIM技术深化与参数化建模、管路三维设计与安装技术、电缆三维敷设、装配式双水箱载荷试验施工方法、肘管洞外双节组焊整体吊装施工方法、高竖井大直径管路安装施工方法、可拆卸定转子防尘棚、球阀现场单钩翻身方法、三维模型辅助下的安全文明施工标准化布置等。上述技术的应用有效减少了资源浪费，降低了施工对环境的影响，提升了施工效率和质量，降低了施工难度和安全风险，为电站的高质量建设及绿色施工奠定了坚实基础。
一、实施背景
随着社会对环境保护的要求日益提高，绿色施工成为工程建设的重要发展方向。江苏句容抽水蓄能电站在机电设备安装过程中面临着诸多挑战。例如，主厂房发电机层到桥机轨道梁的距离较小，主钩起重量大，对桥机负荷试验的安全性和效率提出了更高要求；机组尾水管分节多、单节体积大且重量重，安装间场地有限，传统安装方法难以满足施工进度和质量要求；施工期临时排水管路布置施工周期长、难度大，材料浪费严重；定转子安装工位布局特殊，传统防尘棚存在诸多不便；此外，电缆敷设、管路预制等方面也需要更加高效和精确的技术支持。为了解决这些工程建设过程中遇到的实际问题，亟须探索创新，引入数字化智能化技术，以提高电站建设的整体绿色施工水平和技术水平。
二、实施目标
（1）优化资源配置和场地布置，提高材料利用率，减少施工过程中的资源消耗和废弃物排放，减少施工对周边环境的干扰和破坏，实现节能减排，保护生态环境，树立绿色施工典范，推动行业绿色发展。
（2）提高施工效率和质量，确保工程按时完成。
（3）降低施工难度和安全风险，保障施工人员的安全。
（4）打造优质工程，为电站的全面投产发电提供可靠保障。
三、建设内容
（1）BIM深化应用：在电缆桥架定制初期，完成全厂电缆桥架三维安装和分解，确保桥架制作的合理性，提高材料利用率和安装效率；设备定位与现场实际相结合，优化电缆路径设计，确保电缆使用裕度；分阶段分部位进行电缆三维敷设，与设计单位紧密配合，优化桥架通路和容积率，确保施工进度；通过电缆敷设数字化清单和可视化交底，合理规划资源配置和场地布置，实现三维敷设与实际施工效果“所见即所得”。
（2）参数化建模：完成抽水蓄能电站机电设备参数化模型族的创建，选取机电设备安装关键数据作为关键尺寸，实现快速建模。一方面拓展模型族使用范围，实现不同容量电站机电设备的快速建模；另一方面帮助技术人员掌握设备安装关键数据，提升现场施工效率和质量，为管路预制、电缆三维敷设、水泵水轮发电机组高精度安装创造有利条件。
（3）全厂管路三维设计：建立综合模型提高管路预制精度，将设备、管路、桥架和厂房混凝土综合预安装，并对球阀管路进行三维设计，利用三维模型指导现场安装，提高管路施工材料利用率、施工效率和安装质量。
（4）装配式双水箱载荷试验施工方法：针对主厂房发电机层到桥机轨道梁距离小、主钩起重量大的问题，项目部研究了装配式双水箱及其配套设备。该方法确保了桥机负荷试验的安全性和效率，整个试验过程安全环保、绿色高效。
（5）肘管洞外双节组焊整体吊装方案：考虑到机组尾水管的特点和安装间场地限制，项目部提出双节洞外组焊、整体运输、整体吊装的方案。通过模型模拟和认真研究，该方案极大地提高了施工效率和质量，降低了施工难度，为后续施工进度奠定了坚实基础。
（6）高竖井大直径管路安装方法：针对地下渗水严重、排水管路布置难题，项目部采用永临结合的方式进行地下洞室排水。创造性地提出顶部安装钢构架、卷扬起重分段整装、管路凑合节整根拼装、全焊缝探伤、分段浇筑自密实混凝土的施工方案，节约了大量材料，安全高效保质保量地完成了施工任务。
（7）可拆卸定转子防尘棚：为解决定转子安装工位布局带来的问题，项目部研制了分层收缩前端部分可拆卸防尘棚。该防尘棚有效解决了传统防尘棚的不便，极大地便捷了现场施工。
（8）球阀现场单钩翻身：由于球阀到货重量大、现场安装间空间受限，项目部采取厂房纵轴右方向单钩翻身，利用三维软件反复进行临界点三维模拟，寻找最佳方案，计算出了空间三维方向钢丝绳最优长度差，实现了球阀单钩翻身。
（9）三维模型辅助下的安全文明施工标准化布置：利用SketchUp、Revit等软件按实物1：1比例绘制效果图，实现安全文明施工标准化建设的可视化。包括管路预制厂、钢筋加工厂、办公宿舍楼等的宣传牌和内部设备设施布置，以及安装间的安全文明施工布置等，均按照设计图实施，保证现场布置效果优于设计图。
四、实施效果
（1）绿色施工水平提升明显：优化了资源配置，提高了材料利用率，避免了资源浪费，降低了能耗，改善了施工现场的环境，减少了对周边生态的影响，提升了可持续发展能力。
（2）施工效率和质量显著提升：装配式双水箱载荷试验施工方法、肘管洞外双节组焊整体吊装方案、高竖井大排水管整装施工方法等的应用，大幅缩短了施工周期，提高了施工质量。例如，肘管的洞外双节组焊和整体吊装，极大地提高了施工效率，减少了现场焊接工作量，保证了焊接质量的稳定性。
（3）施工难度和安全风险降低：可拆卸定转子防尘棚的使用，解决了定转子吊装过程中防尘棚拆除和占用空间的问题，降低了施工难度，提高了施工的安全性。高竖井大排水管整装施工方法中，钢构架的安装和卷扬起重分段整装等措施，有效降低了管路安装过程中的安全风险。
（4）资源配置和场地布置优化：BIM深化应用和参数化建模技术的实施，使得电缆敷设、管路预制等工作更加精确，减少了材料的浪费，优化了资源配置。同时，通过合理规划场地布置，提高了施工现场的空间利用率。
（5）工程精细化管理水平提高：全厂管路三维设计和BIM深化应用，实现了对工程的精细化管理。通过三维模型的指导，施工人员能够更加准确地理解设计意图，减少施工误差，提高工程质量。
（6）优质工程建设目标得以实现：通过一系列数字化智能化技术的应用，江苏句容抽水蓄能电站机电安装工程的质量得到了有效保障，为电站的全面投产发电奠定了坚实基础。同时，这些技术的创新和应用也为行业内其他项目提供了宝贵的经验和借鉴。
（7）安全文明施工水平提升：基于三维软件的安全文明施工标准化布置，使施工现场的安全文明施工更加规范、有序。通过可视化效果的展示和实际实施的严格把控，提高了施工现场的整体形象，为施工人员提供了一个更加安全、舒适的工作环境。
总之，江苏句容抽水蓄能电站机电设备安装数字化智能化技术的应用，取得了显著的效果，具有先进性和独创性。这些技术的成功实施，为抽水蓄能电站的建设绿色化、数字化、智能化施工提供了新的思路和方法，也为推动行业的发展做出了积极贡献。
完成单位：中国水利水电第六工程局有限公司
完成人：敖然、程䶮玺、沙旭东、付磊、魏勇、邱丰丰、张旭峰