CN109441034A - 一种bim辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，具体步骤如下：步骤一，测量施工的对象的参数，利用参数化建模工具进行建模，得到模型；步骤二，对施工现场的结构尺寸和轴线进行确定；步骤三，焊接支撑体系；步骤四，安装连接件；步骤五，三角铝板拼装及单元体挂装；步骤六，调平并且验收。本发明将BIM技术贯穿于整个施工过程，模拟化施工工序及施工效果使得很多现场遇到的问题可以集中反应到BIM模型中进行集中解决，人工的消耗、材料的损耗等方面都得到良好的控制，同时也有利于现场的文明施工管理，现场所有板块都是成品板，大大减少废料现象，适用于大空间内墙面和顶面球形、椭圆等曲面金属板饰面安装工程。

Description

一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺

技术领域

本发明涉及金属板安装领域，具体是一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺。

背景技术

随着国家对于基础建设的加强，城市中的公共设施越来越多。

在公共设施建设的运用过程中，金属板表现出了近乎完美的性能，在装饰外观上也极富变化，独特的造型结构，吸引了无数追寻时尚人们的目光，独特的弧形设计，又可以打造出立体的室内空间，让人们的视觉有所延伸，增强了居室的空间感；色彩缤纷的特殊图形异形柱和异型造型，改变了以往异形柱和墙面模式化的造型，突破思维上的局限，自然是时尚人群的不二选择。现代装饰中金属板不仅仅运用于异形柱部位，现在也频繁用于墙面和柱面等部位，而且大部分运用金属板部位的造型也越来越趋向于异型曲面。

但是异型造型设计理念不再满足传统的横平竖直装饰效果，有的时候墙面是异形柱的延续，异形柱是墙面的延续，流线型的曲面设计将施工作业面延伸至一个三维空间，不仅增加施工难度加大，而且施工的误差越来越难控制，材料板块规格极其多，精确定位、工厂化加工成施工阶段的技术难点，这就为施工者带来了困扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一，测量施工的对象的参数，利用参数化建模工具将要施工的对象（无规则或者非常复杂的模型）进行建模，得到模型，参数化建模工具生成主要加工和安装数据，为后续深化设计图纸和安装施工建立依据；

步骤二，对施工现场的结构尺寸和轴线进行确定，保证现场完成面尺寸与深化设计图纸及模型吻合；

步骤三，焊接支撑体系：根据确定的施工基线、轴线、标高，焊接主钢架和副钢架，副龙骨必须按照图纸尺寸进行现场复核校准；

步骤四，安装连接件；

步骤五，三角铝板拼装及单元体挂装；

步骤六，调平并且验收。

作为本发明进一步的方案：步骤二中结构尺寸和轴线进行确定的步骤如下：对照模型，根据板的形状确定线基点，定出工作层，在工作层上根据板的造型与土建基层的平图纸、立图纸和剖图纸，找出圆心与L轴的关系、找出垂直于L轴剖面弧形投影线每一圈L轴的关系，并确定每一圈到L轴的距离。

作为本发明进一步的方案：主钢架和副钢架均采用40*40mm的方钢制作。

作为本发明进一步的方案：副钢架的形状为弧形。

作为本发明进一步的方案：在主钢架和副钢架上涂刷防锈漆。

作为本发明进一步的方案：三角铝板拼装时采用双腰孔可调角度连接方法。

作为本发明进一步的方案：三角铝板的形状为双曲弧形，连接件采用可调节式面板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，本发明将BIM技术贯穿于整个施工过程，模拟化施工工序及施工效果使得很多现场遇到的问题可以集中反应到BIM模型中进行集中解决，人工的消耗、材料的损耗等方面都得到良好的控制，同时也有利于现场的文明施工管理，现场所有板块都是成品板，大大减少废料现象；

第二，本发明不仅解决的复杂结构、高大空间双曲面异形柱施工的安装问题，同时确保了安装质量和装饰效果，在要求的施工进度内完成了设计要求的效果，得到业主的肯定和认可，适用于大空间内墙面和顶面球形、椭圆等曲面金属板饰面安装工程。

附图说明

图1为BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺中第一圈轴线网定位图。

图2为BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺中喇叭形柱子竖向剖面定位图。

图3为BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺中主钢架与副钢架的定位尺寸图。

图4为BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺中饰面板与副钢架尺寸及角度关系的局部图。

图5为BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺中副钢架定位控制尺寸施工局部图。

图6为BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺中双腰孔角码安装法的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一，测量施工的对象的参数，提取喇叭形柱子竖向剖面投影线到Rhino3D软件，建立相关结构和机电管线的模型，在Grasshopper软件里建立最高处的圆和最低处的圆，并且输入将要等分模型的段数；在Grasshopper软件里将每个圆等分成44段；在Grasshopper软件里将每一个圆等分的点连接；在Grasshopper软件里将柱子上最低处圆到最高处圆上的点总共旋转180°；将生成的3200块三角形板用Grasshopper软件进行系统的编号；将每块板到出到平面进行倒边和尺寸标注，Rhino3D和Grasshopper（参数化建模软件）是一款非常轻便高效的参数化建模的软件，同时也是比较新颖，它可以很轻易的分析出模型中的每一个数据、可以为几万块板编号并且统计每一块板加工数据、它可以通过修改数据来改变整体模型。它可以很轻易的生成模型每一圈的龙骨加工尺寸和模型的放线尺寸，参数化建模工具生成主要加工和安装数据，为后续深化设计图纸和安装施工建立依据；

步骤二，对施工现场的结构尺寸和轴线进行确定，对照模型，根据板的形状确定线基点，定出工作层，在工作层上根据板的造型与土建基层的平图纸、立图纸和剖图纸，找出圆心与L轴的关系、找出垂直于L轴剖面弧形投影线每一圈L轴的关系，并确定每一圈到L轴的距离，保证现场完成面尺寸与深化设计图纸及模型吻合；

步骤三，焊接支撑体系：根据确定的施工基线、轴线、标高，焊接采用40*40mm的方钢制作的主钢架和副钢架，这样便于龙骨的系统安装，也不失结构的稳定性，更加便于弧形副钢架施工，副龙骨必须按照图纸尺寸进行现场复核校准，三角铝板的安装成败取决于龙骨的安装精度，在现场切割、定位、焊接，确保误差在5mm以内，以便安装饰面板时在调节范围内；

步骤四，安装连接件；

步骤五，三角铝板拼装及单元体挂装：三角铝板因为造型特殊，无法采用常规矩形金属板的勾搭式龙骨及卡式龙骨吊装技术，且如果龙骨按照异形柱板造型来做，将大大增加人工和材料损耗且精度较差。故采用田字格方管转换层龙骨：将三角铝板预先组装成4-6块的单元板块，在三角形边与龙骨交叉处采用丝杆及挂件与龙骨连接，柱面铝板为弧形双曲造型，对尺寸要求非常精确，所以对基准控制线定位要精准，根据设计图纸及现场实际情况，确定每层的控弧基准线尺寸，先制作主钢架，再通过BIM模型三维模型图尺寸，计算出副钢架每圈的弧长和半径，弧形方管在工厂里加工，副钢架龙骨通过方管与主钢架连接，安装过程中严格控制副钢架的半径及标高，由于双曲面异形柱标高较高，高差近10米，为控制高空作业及流线型装饰面的误差，采用可调式的面板连接方式，调节尺寸最大为20mm，这一连接方式极大的消化了因施工带来不可避免的误差；

步骤六，调平并且验收。

实施例2

一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一，测量施工的对象的参数，利用参数化建模工具将要施工的对象（无规则或者非常复杂的模型）进行建模，得到模型，参数化建模工具生成主要加工和安装数据，为后续深化设计图纸和安装施工建立依据；

步骤二，对施工现场的结构尺寸和轴线进行确定，弧形双曲造型对尺寸要求非常精确，所以对基准控制线定位要精、准，根据设计图纸及现场实际情况，控制好每一圈的高度定位，控制好每一圈的与轴线的距离，保证现场完成面尺寸与深化设计图纸及模型吻合；

步骤三，焊接支撑体系：根据确定的施工基线、轴线、标高，焊接主钢架和副钢架，在主钢架和副钢架上涂刷防锈漆，副龙骨必须按照图纸尺寸进行现场复核校准；

步骤四，安装连接件：搭设满堂脚手架，建立空间操作平台，辅助高空异形柱结构制作和饰面金属板安装，然后安装连接件；

步骤五，三角铝板拼装及单元体挂装：三角铝板拼装时采用双腰孔可调角度连接方法，由于施工过程中难免会有施工误差，为了把饰面板安装精度误差做到最小，采用双腰孔角码安装法(调节尺寸最大为20mm)消化误差,以达到最好安装效果；

步骤六，调平并且验收。

本发明的工作原理是：根据现场实际情况，安排施工班组从下往上安装，并且可分区域同步安装。

双曲面三角铝板部位指的是商业区域与办公大厅交汇处的喇叭形柱子，由3200块三角形钢琴烤漆铝板拼装，3200块板每一块板的规格尺寸都不一样，柱饰面由24段直径不一的圆构成，每个圆的圆心都是偏心圆，整个造型旋转180度，俗称喇叭形柱子。

喇叭形柱子的尺寸不一致，每一块在三维的空间中的位置极难定位，对误差有很高要求；它的支撑系统也非常复杂，对定位也有极高的要求，并且还要进行碰撞检测，避开异形柱内的二次结构和安装消防等的主要设备。结合BIM技术的应用，尤其是利用参数化建模系统性的生成每一块板的数据和相关安装参数，不但解决了以上问题，且配合材料厂家进行板块下单和精加工制作尺寸控制，完成了依据设计理念建模、主体结构及相关系统误差的消化及指导现场每块板块安装和施工误差的控制。

本发明的方法将BIM技术贯穿于整个施工过程，模拟化施工工序及施工效果使得很多现场遇到的问题可以集中反应到BIM模型中进行集中解决，无论是从人工的消耗还是材料的损耗等方面都得到良好的控制，同时也有利于现场的文明施工管理，现场所有板块都是成品板，大大减少废料现象。

本发明方法的运用，不仅解决的复杂结构、高大空间双曲面异形柱施工的安装问题，同时确保了安装质量和装饰效果，在要求的施工进度内完成了设计要求的效果，得到业主的肯定和认可。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，测量施工的对象的参数，利用参数化建模工具将要施工的对象进行建模，得到模型；

步骤二，对施工现场的结构尺寸和轴线进行确定；

步骤三，焊接支撑体系：根据确定的施工基线、轴线、标高，焊接主钢架和副钢架；

步骤四，安装连接件；

步骤五，三角铝板拼装及单元体挂装；

步骤六，调平并且验收。

2.根据权利要求1所述的BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，所述步骤二中结构尺寸和轴线进行确定的步骤如下：对照模型，根据板的形状确定线基点，定出工作层，在工作层上根据板的造型与土建基层的平图纸、立图纸和剖图纸，找出圆心与L轴的关系、找出垂直于L轴剖面弧形投影线每一圈L轴的关系，并确定每一圈到L轴的距离。

3.根据权利要求1所述的BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，所述步骤三中主钢架和副钢架均采用40*40mm的方钢制作。

4.根据权利要求1或2所述的BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，所述副钢架的形状为弧形。

5.根据权利要求1或3所述的BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，所述在主钢架和副钢架上涂刷防锈漆。

6.根据权利要求1所述的BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，所述三角铝板拼装时采用双腰孔可调角度连接方法。

7.根据权利要求1所述的BIM辅助双曲面异形柱三角板安装的施工工艺，其特征在于，所述三角铝板的形状为双曲弧形，连接件采用可调节式面板。