CN112347677A - 一种基于bim模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，利用Rhino软件技术及三维放线，对建筑幕墙立面进行分格划分；使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型；在生产场所加工组装单榀装配式幕墙桁架龙骨；对拟安装装配式幕墙的位置进行复核，复核无误后进行单榀装配式幕墙整体吊装；采用装配式幕墙整体提升安装；然后清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。施工方法适用于主要适用于超高、超难、大跨度及其施工周期短的建筑幕墙场所。
Description
技术领域
本发明涉及属于建筑幕墙整体吊装施工领域，尤其涉及一种基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法。
背景技术
随着各地商业中心、文体中心、会展中心、政务中心、广电传媒、交通枢纽等大型建筑的兴建，建筑幕墙已成为建筑形体外在展示的重要组成部分，但同时建筑幕墙施工进度与安全成为整个工程的关键点，传统幕墙一般在现场加工施工，按照施工图遵循施工工艺安装框材、面材和辅材，其存在安全系数低、整体效果差、施工周期长、措施费用高等缺点。
新型装配式幕墙是在加工场所生产组装，在施工现场可直接整体提升安装中在主体结构上，其安全系数高、整体效果好、施工周期短、措施费用低，具有现场安装工序简便、安装工期较短、施工安全可靠、节省施工人力等优点，但是其加工组装时需要一定的空间场地，主要适用于超高、超难、大跨度及其施工周期短的建筑幕墙场所。
这样限制了使用环境，使幕墙在进行施工过程存在安全系数低、整体效果差、施工周期长、措施费用高等缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，发明是采用BIM技术支撑实现装配式幕墙的快速整体提升吊装施工工艺，确保幕墙安装速度与施工质量和建筑幕墙的物理性能。该发明成功解决了超高、超难、大跨度空间结构复杂条件下的建筑幕墙施工的难题。
具体涉及一种基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，方法包括：
S101、利用Rhino软件技术及三维放线，对建筑幕墙立面进行分格划分；满足面板板块受力计算及可加工性，同时空间上反应建筑分格模数。
S102、使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型；
S103、在生产场所加工组装单榀装配式幕墙桁架龙骨，面板安装；
S104、按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核，复核无误后进行单榀装配式幕墙整体吊装：
S105、装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理：采用装配式幕墙整体提升，使用提升安装机依次完成间隔位置及其屋面位置铝单板安装；然后清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。
进一步需要说明的是，方法还包括：
S201对装配式幕墙安装进行准备工作；
S202对整体幕墙BIM构建模拟设计与MATHCAD结构进行受力分析；
S203对主体结构测量放线及其装配式幕墙安装件位置进行复核；
S204构建装配式幕墙及幕墙提升安装机BIM模型；
S205对BIM构建模拟模型进行校正；
S206分析模型是否匹配，受力是否合理，是否满足各管理体系要求：
S207根据模型制定材料采购加工生产计划，根据装配式幕墙MATHCAD结构受力分析确定的龙骨规格、BIM三维模型中生成的龙骨尺寸、建筑幕墙施工图纸，利用参数化建模技术批量提取构建信息，完成构件材料加工；
S208基于提升安装机对幕墙桁架龙骨进行加工组装；
S209基于提升安装机对幕墙面板进行安装及打胶；
S210对提升安装机受力试吊试验、模型三维扫描与模型碰撞；
S211判断吊装试吊是否安全、单榀装配式幕墙是否合格：
S212将单榀装配式幕墙整体试吊及其平面移动到指定位置；
S213将单榀装配式幕墙整体提升到位，通过螺栓进行紧固,完成单榀装配式幕墙施工；
S214拆除安全措施，提升安装机移到下一个吊装区域；按照以上流程依次循环，直至全部单榀幕墙吊装完成；安装间隔位置剩余的板块及其打胶封修，完成施工；
S215对装配幕墙进行清理保养，并交付。
进一步需要说明的是，步骤对整体幕墙BIM构建模拟设计还包括：
S301、根据模型草图和建筑施工图进行幕墙外壳三维模型设计；
S302、添加主体结构楼板、主体钢结构、混凝土边梁的主体结构信息；
S303、在幕墙外壳三维模型中，对幕墙分格分单元进行划分；
S304、根据已完成幕墙外壳三维模型，提取出幕墙各阴阳角、平立面转折点的特征点的坐标值，并通过对比幕墙节点图，反推出主体结构各特征点的理论值。
进一步需要说明的是，步骤MATHCAD结构进行受力分析包括：
S401、使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型；
S402、使用结构计算有限元软件对整体结构计算模型进行荷载施加及结构受力分析；
S403、施加线荷载标准值和弯矩释放，并且输出运行组合工况条件下的结构挠度模型图；
S404、输出运行工况后输出此结构的应力及强度比模型图及其根据计算结果导出支座反力，判断模拟计算结果是否安全；
如安全，此装配式幕墙的结构体系是安全的，在施工安全上是可行的。
进一步需要说明的是，步骤对BIM构建模拟模型进行校正包括：
S501、根据现场测量放线及其装配式幕墙安装件位置复核结果，利用BIM的碰撞检测功能检测幕墙与主体结构之间的干涉情况，校正BIM模型；
S502、检查构建模型的理论数据与复核数据的差值；
S503、将实际三维扫描点情况与装配式幕墙三维模型中对比，通过幕墙模型中数据反馈到的主体结构进行标高尺寸、平面位置偏差对比，分析情况；
S504、根据碰撞检测反馈的数据修改BIM模型，为下料加工提供BIM构建模拟模型。
进一步需要说明的是，步骤在生产场所加工组装单榀装配式幕墙桁架龙骨包括：
S601、装配式幕墙的钢桁架构件制作流程遵循“BIM模拟、参数下料、切割加工、矫正型材、边缘磨削、预拼安装、构件组装”的顺序进行。具体操作委托专业厂家加工制作。
S602、基于钢桁架龙骨根据现场情况及图纸数据，在加工场地完成型材下料、龙骨切削，下料时型材要靠紧定位面，夹紧装置把型材夹正、夹紧，型材长度过长时增加支撑防止因重力产生的变形；
S603、根据图纸及其BIM构建模拟模型，在拟安装部位后端屋面上进行装配式幕墙钢桁架拼装；
S604、钢型材运至现场后，采用塔吊运至屋面指定位置，分散放置在屋面空闲位置；
S605、生产加工人员在屋面现场加工装配式幕墙单樘分格钢龙骨，并且给于编号顺序摆放；
S606、按照预设组装工艺顺序，生产组装组在拟安装位置女儿墙后端进行钢桁架龙骨单元焊接拼装；
S607、拼装完成后的钢桁架安装在临时脚手板上并且通过钢丝绳吊与装转换梁连接固定。
进一步需要说明的是，单榀装配式幕墙整体吊装流程如下：
S701、吊装前将装配式幕墙安装范围做前期施工预处理，按照前期设置吊装装饰轮廓线，清理出安全操作区域；再次校核转接件位置点，用于安装位置控制；
S702、吊装前将安装好的整体装配式幕墙移动至待安装位置，准备吊装专用的钢丝绳，吊装钢丝绳的一端采用防脱挂钩及卡扣与装配式幕墙上转接横梁连接，检查所有吊装件安装连接牢固；
S703、单榀装配式幕墙整体吊装：按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核；
S704、启动装配式幕墙用整体提升安装机上竖直提升电动葫芦，进行第一次试吊提升；
纵向平移驱动电机沿南北纵向移动；
横向滚轮驱动电机负责沿东西横向移动；
S705、实现装配式幕墙由外侧平移到内侧轨道，然后提升到指定安装位置，完成装配式幕墙整体平移到整体提升作业。
进一步需要说明的是，步骤整体吊装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理流程如下：
S801、装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理：采用装配式幕墙整体提升安装机依次完成间隔位置及其屋面位置铝单板安装；
S802、清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，能够满足安全生产、快速施工、确保效果等功能需要，基于BIM模型构建模拟施工方式、大板块装配式建筑幕墙生产组装方式、装配式建筑幕墙整体提升安装的系统施工方式，形成基于BIM模型支撑的装配式幕墙整体提升安装施工整套技术。本发明涉及的施工方法适用于主要适用于超高、超难、大跨度及其施工周期短的建筑幕墙场所。实现了建模构建模拟设计与施工，形成设计、预生产、预装配、预碰撞等技术可行性设计施工体系，实现了设计技术支撑项目施工的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法流程图；
图2为建筑幕墙整体BIM构建模型图；
图3为钢桁架结构受力分析模型图；
图4为模型结构受力分析图；
图5为钢桁架结构挠度模型图；
图6为装配式幕墙测量放线示意图；
图7为装配式幕墙用整体提升安装机示意图；
图8为主体结构上安装行车轨道示意图；
图9为主体结构上安装横向驱动电机示意图；
图10为主体上安装平移行车与装换横梁示意图；
图11为单樘幕墙主龙骨加工组装图；
图12为单樘幕墙支撑龙骨加工组装图
图13为双樘幕墙主次龙骨组装图；
图14为单榀幕墙龙骨加工组装图；
图15为单榀幕墙整体龙骨组装简单示意图；
图16为单樘幕墙铝单板安装图；
图17为三樘幕墙铝板安装图；
图18为五樘幕墙铝板安装图；
图19为单榀幕墙铝板安装图；
图20为整体提升安装机试吊一定高度示意图；
图21为向外侧纵向平移到指定位置示意图；
图22为在外侧横向平移到指定位置示意图；
图23为向内侧纵向平移并竖直提升到指定位置示意图；
图24为单榀装配式幕墙依次安装平面流程图；
图25为单榀装配式幕墙吊装施工完成示意图；
图26为装配式幕墙整体吊装完成示意图；
图27为间隔位置铝板封修及其打胶完成示意图；
图28为屋面位置铝板封修及其打胶完成示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的方法是通过利用BIM建模构建设计技术、MATHCAD结构受力计算分析技术、BIM模拟施工技术、BIM模拟生产组装技术、三维测量技术，在工程内部形成模拟设计、模拟建造、整体组装、整体吊装的综合技术方案，即通过建模构建模拟设计与施工，形成设计、预生产、预装配、预碰撞、生产加工等技术可行性设计施工体系，通过整体提升吊装技术完成装配式幕墙的现场快速安装施工，随后通过装配式幕墙用整体提升安装机完成间隔位置及其屋面位置的处理，最终实现装配式幕墙的快速吊装施工作业，真正实现了设计技术支撑项目施工的目的。具体包括如下内容：如图1所示：
S101、利用Rhino软件技术及三维放线，对建筑幕墙立面进行分格划分；
也就是，整体幕墙BIM构建模拟设计技术：利用Rhino软件技术及三维放线，对建筑幕墙立面进行分格划分，在满足建筑设计理念要求的同时，要保证面板板块满足规范要求，满足面板板块受力计算及可加工性，同时空间上反应建筑分格模数。
S102、使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型；
S103、在生产场所加工组装单榀装配式幕墙桁架龙骨；
本发明中，单榀装配式幕墙桁架龙骨加工场所内生产加工组装：装配式幕墙的钢桁架构件制作流程遵循“BIM模拟、参数下料、切割加工、矫正型材、边缘磨削、预拼安装、构件组装”的顺序进行。具体操作委托专业厂家加工制作，加工完成。
S104、按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核，复核无误后进行单榀装配式幕墙整体吊装：
其中，单榀装配式幕墙整体吊装：按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核。启动装配式幕墙用整体提升安装机上竖直提升电动葫芦，进行第一次试吊提升。纵向平移驱动电机负责沿南北纵向移动；横向滚轮驱动电机负责沿东西横向移动。检查各项指标确保符合吊装预案。
S105、装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理：采用装配式幕墙整体提升，使用提升安装机依次完成间隔位置及其屋面位置铝单板安装；然后清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。
下面以具体实施例的方式说明本发明涉及的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，如图2所示，装配式幕墙BIM构建模拟设计方式具体为：
S1001、通过BIM软件对建筑幕墙立面进行分格划分，在满足建筑设计理念要求的同时，要保证面板板块满足规范要求，满足面板板块受力计算及可加工性，同时空间上立体反应建筑分格模数。
S1002、在BIM建模构建过程中提前发现结构干涉、设计漏洞和设计缺陷，形成书面问题记录，及时与建设单位、总承包单位、建筑设计单位、项目部保持联系，以便及时解决问题，形成图纸会审记录。建模过程中及时解决问题可为后续外幕墙工程施工提供有力技术保障。
S1003、BIM构建模拟模型还能现实三维可视化沟通及其基本技术交底，能够直观的展示建筑的形态和构造，所见即所得，能够有效的缩短沟通时间，大大提高沟通效率。还可以在移动端实时查看BIM模型，实时实现模型与实体对比，提高施工效率。由下模型可知此施工设计技术方案是可行的。
上述方式，基于本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
作为本发明提供的装配式幕墙MATHCAD建模结构分析中，如图3至5所示：
S2001、使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型。
S2002、使用结构计算有限元软件对整体结构计算模型进行荷载施加及结构受力分析。
S2003、施加线荷载标准值和弯矩释放，并且输出运行组合工况条件下的结构挠度模型图。
S2004、输出运行工况后输出此结构的应力-强度比模型图及其根据计算结果导出支座反力。
作为本发明提供的主体结构测量放线及其装配式幕墙安装件位置复核中，如图6所示：
S3001、测量放线：装配式幕墙整体提升安装施工的工艺质量与主体结构的质量的具有很大关系，装配式幕墙与主体结构紧密配合，装配式幕墙在建模构建模拟设计一定要考虑主体的偏差，使其符合装配式幕墙的安装检验标准。主体结构为钢架混凝土结构与钢结构体系，要及时检验装配式幕墙安装钢结构的位移偏差。
S3002、利用测量仪器和工具测量建筑物的平面位置和高程，并按施工图放实样、确定平面尺寸。复核土建提供标高与平面位置的正确性。以提供±0.00标高为基准，利用测量设备复核所提供标高基准线的正确性。如发现所提供标高不准确，应另作标记，并将情况上报。标高基准复核时应着重注意由于楼体沉降而产生标高不统一的情况，制定相应方案确保楼体标高的一致性。
S3003、装配式幕墙安装件位置复核：为了减少现场施工焊接，装配式幕墙安装件在加工厂预先安装钢结构件上，由于钢结构本身施工存在一定的施工误差，因此装配式幕墙整体吊装之前要进行为复核与校准。以复核过的基准点、基准线为依据，做出幕墙施工所需的辅助测量线，如发现偏差超过偏差允许范围内及时上报申请进行必要调整补救措施，以免影响后续装配式幕墙整体吊证的施工进度。
作为本发明提供的校正BIM构建模拟模型及其制定材料采购加工计划中，具体涉及如下步骤：
S4001、根据现场测量放线及其装配式幕墙安装件位置复核结果，再次利用BIM的碰撞检测功能检测幕墙与主体结构之间的干涉情况，校正BIM模型。利用BIM参数化设计下料导出板材、型材、钢材等材料的工程量，为材料招标、商务预算等提供依据；并且将相应的加工图下发到配套厂家。
S4002、根据放线结果利用BIM建立三维模型，指导现场施工实施，预先演示施工工艺流程。而传统框架式幕墙一般情况下，都是施工现场按照传统流程依次框材、面材及其附件的顺序进行。每一道工序到会受到上一到工序制约。本工法根据测量结果依据图纸、BIM模型，就可以实现BIM并且一次性的提出材料计划，各个工序衔接紧密，类似平行施工工序，功效提高显著。
S4003、每件构件均按照其型号、尺寸及安装部位进行编号，并将编号做成二维码标签粘贴于构件侧面，按照型材尺寸及型材安装楼层部位分批进行包装运输。
作为本发明提供实施例的装配式幕墙整体提升安装机生产制作安装过程为：如图7至10所示，
S5001、装配式幕墙整体提升吊装在主体钢结构悬挑部位，其结构探出屋面露台外侧5650mm。由于施工现场无法搭设安装脚手架或采用汽车吊的方案，现拟采用钢型材制作装配式幕墙整体提升安装机放置在81m标高钢结构梁预设行车轨道顶上，进行檐口位置装配式幕墙的试吊、纵向平移、横向平移、竖直提升和紧固固定。
S5002、主体钢结构梁顶敷设200*150*8*12mm镀锌H型钢作为装配式幕墙整体提升安装机行车轨道，在施工完成之后可以长期备用。
S5003、装配式幕墙整体提升安装机中的行车主体拟采用150*150*10mm镀锌方钢制作，整体尺寸为8980mm*7200m。行车上面设置两道间距为4200mm的200*150*8*12mm镀锌H型钢作为装配式幕墙提升转换横梁，并且其上设置6组纵向平移驱动电机负责沿南北纵向平行移动，装换横梁上还设置6台2T竖直提升电动葫芦，负责装配式幕墙的整体提升。
S5004、行车下设4组横向滚轮驱动电机，这4组横向滚轮驱动电机负责驱动行车沿行车轨道东西方向横向平行移动，并且纵横移动均设置限位制动装置。
S5005、安装装配式幕墙整体提升安装机：根据整体提升机三维图在地面分段制作组装。首先利用塔吊安装H型钢作为行车轨道；接着安装行车轨道上的4组横向滚轮驱动电机；再次利用塔吊安装拼装完成好的可移动行车；最后安装转换横梁和其上的6组纵向平移驱动电机和6台2T竖直提升电动葫芦。
作为本发明提供的单榀装配式幕墙桁架龙骨加工场所内生产加工组装实施例为，如图11至15所示：
S6001、装配式幕墙的钢桁架构件制作流程遵循“BIM模拟、参数下料、切割加工、矫正型材、边缘磨削、预拼安装、构件组装”的顺序进行。具体操作委托专业厂家加工制作。钢桁架龙骨根据现场情况及图纸要求，在加工场地完成型材下料、龙骨切削，下料时型材要靠紧定位面，夹紧装置把型材夹正、夹紧，型材长度过长时须增加支撑防止因重力产生的变形，切割时注意保护钢材装饰面。
S6002、钢桁架制作组装：根据图纸及其BIM构建模拟模型，在拟安装部位后端屋面上进行装配式幕墙钢桁架拼装。钢型材运至现场后，采用塔吊运至屋面指定位置，分散放置在屋面空闲位置；避免集中重力集中造成伤害。
S6003、项目技术负责人按照设计人员构建的BIM模型和参数下料单向生产班组全员技术交底，生产加工班组根据技术要求在屋面现场加工装配式幕墙单樘分格钢龙骨，并且给于编号顺序摆放。按照组装工艺顺序，生产组装组在拟安装位置女儿墙后端进行钢桁架龙骨单元焊接拼装；拼装完成后的钢桁架安装在临时脚手板上并且通过钢丝绳吊与装转换梁连接固定。
作为本发明提供的单榀装配式幕墙铝单板面板安装及其胶缝处理实施例为，如图16至19所示：
S7001、装配式幕墙铝板安装：按照BIM构建模拟模型及其整体设计图纸、板材编号，挑选已经加工好的装饰面铝单板。
S7002、加工场所内按照加工组装工序依次进行第一块第二块直至完成所有铝单板面板安装；铝单板安装完成后进行铝单板拼装缝隙的打胶作业。
S7003、所有作业完成后进行装配式幕墙吊装前检查，检查合格完成后报监理工程师验收。
作为本发明提供的单榀装配式幕墙整体试吊及其平面移动到指定位置实施例为，如图20至24所示：
S8001、单榀幕墙规格长度为6.7m，高度3.6m，每榀单重4742.64kg。拟采用装配式幕墙用整体提升安装机起吊。单榀幕墙起吊设4个受力吊点，2个安全辅助吊点；拟采用6台2T竖直提升电动葫芦，确保同步进行提升作业。起吊设备采用提升能力6*2000kg＝12000kg，此方案应满足吊装要求。
S8002、吊装前将装配式幕墙安装范围做前期施工预处理，按照前期设置吊装装饰轮廓线，清理出安全操作区域；再次校核转接件位置点，用于安装位置控制。
S8003、吊装前将安装好的整体装配式幕墙移动至待安装位置，准备吊装专用的钢丝绳，吊装钢丝绳的一端采用专用的防脱挂钩及卡扣与装配式幕墙上转接横梁连接，检查所有吊装件安装连接牢固。
S8004、按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核。第一步，启动装配式幕墙用整体提升安装机上6台2T竖直提升电动葫芦，进行第一次试吊提升。垂直起吊装配式幕墙底部距屋面女儿墙顶200mm距离，检查各项指标确保符合吊装预案。
S8005、吊装时在需安装装配式幕墙的楼层内由4名工人控制幕墙板块的吊装姿态，防止起吊板块与室内物体相碰撞。在需安装装配式幕墙的上层由2名工人观察板块的起吊高度、稳定性、辅助吊装、对接及板块固定。由1名工人电动操纵装配式幕墙用整体提升安装机，根据指令控制板块的吊装高度；1名工人起安全辅助作用。整个过程由专人通过对讲机统一指挥上下的安装人员操作，保持协调性安全性。
S8006、第二步启动整体提升安装机上6组纵向平移驱动电机负责沿南北纵向移动，此过程是利用6台2T竖直提升电动葫芦依次交替提升环节，实现装配式幕墙由内侧平移到外侧轨道，完成装配式幕墙整体提升到整体平移作业。
S8007、第三步启动整体提升安装机上4组横向滚轮驱动电机负责沿东西横向移动，此过程装配式幕墙在横向滚轮驱动电机作用下实现东西横向移动，使其移到女儿墙外侧预设的位置。
S8008、第四步参照第二步操作流程，实现装配式幕墙由外侧平移到内侧轨道，然后提升到指定安装位置，完成装配式幕墙整体平移到整体提升作业。
作为本发明提供的装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理实施例为，如图25至28所示：
S9001、装配式幕墙整体提升安装机上6台2T竖直提升电动葫芦整体提升到位并与吊装转换梁可靠连接后拉紧。经过精确调整校正后，进行悬挑外钢梁与装配式幕墙钢桁架连接件连接固定。
S9002、连接件安装完成后，报项目部和监理检查验收后，放松六个2T电动葫芦，卸掉吊装用钢横梁和钢桁架的连接螺栓。使整体提升安装机沿轨道平移到至下一个待安装区域。
S9003、整体吊装装配式幕墙符合要求后，在转接件处进行螺接紧固，完成板块固定。剩余板块按照以上施工流程依次吊装安装完成，最终在无吊篮的情况下完成装配式幕墙的安装。
S9004、采用装配式幕墙整体提升安装机依次完成间隔位置及其屋面位置铝单板安装。然后充分清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。
作为本发明提供的吊装施工过程实时监测实时调整实施例为，
S10001、施工过程中，选取典型位置进行结构内力及变形监测，监测吊绳拉力、横梁挠度、行车变形量等。
S10002、采用计算机连续采集数据，及时掌握结构受力及变形情况，保证吊装过程的结构安全。
S10003、监测工作委托具有资质的单位进行，根据装配式幕墙用计算书提供各监测数据的具体的监测预警值及报警值。
基于上述实施例的方式使得本发明能够适用于主要适用于超高、超难、大跨度及其施工周期短的建筑幕墙场所。该成套技术，实现了建模构建模拟设计与施工，形成设计、预生产、预装配、预碰撞等技术可行性设计施工体系，真正实现了设计技术支撑项目施工的目的。
基于上述实施例实现的步骤，可以看出本发明是基于BIM的装配式幕墙快速装配施工涉及了：
幕墙外壳三维模型建立及优化模块，用于利用BIM技术及三维放线，通过建立、调整、优化幕墙外壳三维模型并从幕墙外壳三维模型提取数据，指导现场放线定位、埋件施工，根据主体结构偏差值调整幕墙模型，再通过幕墙外壳三维模型分析龙骨及埋件定位；
装配式幕墙拆分模块，用于将装配式幕墙单元化，以楼层、轴线为标尺对装配式幕墙进行单元划分，从幕墙外壳三维模型中划分并截取整体吊装的幕墙单元组，合理拆分，利用装配式幕墙结构实现单元体的创建，无需额外增加龙骨；同时通过参数化建模插件对幕墙外壳三维模型数据进行批量处理，快速并准确的生成装配式幕墙单元组的构件加工图；
装配式幕墙单元组构件分类区分模块，用于对装配式幕墙单元组构件进行分类区分，明确单个构件加工标准并制作模具，通过工厂化加工依次实现龙骨杆件、面层板块的精准加工；同时根据装配式幕墙单元组的组装图纸，进行构件的车间化组装；
装配式幕墙单元组施工精度检查模块，用于利用模拟建造进行装配式幕墙单元组的精度检查，保证现场施工顺利，即利用三维扫描仪对组装完成的装配式幕墙单元组进行扫描，并将三维云图与幕墙外壳三维模型进行对比、模拟建造，保证精度；
整体吊装作业实施模块，用于利用整体吊装技术进行装配式幕墙的整体吊装作业，最后完成层间封修处理。
作为本发明在实际应用中的一个具体实例：
山东某广场就是一个典型的案例：包含装配式铝单板幕墙、形式，面积约10000㎡的幕墙系统仅用30天即完成全部的现场作业，体现了整体吊装装配式幕墙快速装配施工技术的可行性与实用性。通过装配式幕墙快速装配施工，缩短了工期，减少了现场施工作业，在一定程度上降低了工程造价。以此为基础，提炼形成本工法。
山东某广场幕墙工程包含铝板幕墙。在装配式幕墙快速装配施工技术应用下，在主体结构施工期间，利用三维模型校核幕墙图纸、结构图纸后，出具材料加工图，用时70天，完成所有装配式幕墙单元体的地面组装工作，仅用20天即完成全部的现场吊装作业，体现了装配式幕墙快速装配施工技术的可行性与实用性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，方法包括：
S101、利用Rhino软件技术及三维放线，对建筑幕墙立面进行分格划分；
S102、使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型；
S103、在生产场所加工组装单榀装配式幕墙桁架龙骨，面板安装；
S104、按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核，复核无误后进行单榀装配式幕墙整体吊装；
S105、装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理：采用装配式幕墙整体提升，使用提升安装机依次完成间隔位置及其屋面位置铝单板安装；然后清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。
2.根据权利要求1所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，方法还包括：
S201对装配式幕墙安装进行准备工作；
S202对整体幕墙BIM构建模拟设计与MATHCAD结构进行受力分析；
S203对主体结构测量放线及其装配式幕墙安装件位置进行复核；
S204构建装配式幕墙及幕墙提升安装机BIM模型；
S205对BIM构建模拟模型进行校正；
S206分析模型是否匹配，受力是否合理，是否满足各管理体系要求：
S207根据模型制定材料采购加工生产计划，根据装配式幕墙MATHCAD结构受力分析确定的龙骨规格、BIM三维模型中生成的龙骨尺寸、建筑幕墙施工图纸，利用参数化建模技术批量提取构建信息，完成构件材料加工；
S208基于提升安装机对幕墙桁架龙骨进行加工组装；
S209基于提升安装机对幕墙面板进行安装及打胶；
S210对提升安装机受力试吊试验、模型三维扫描与模型碰撞；
S211判断吊装试吊是否安全、单榀装配式幕墙是否合格：
S212将单榀装配式幕墙整体试吊及其平面移动到指定位置；
S213将单榀装配式幕墙整体提升到位，通过螺栓进行紧固,完成单榀装配式幕墙施工；
S214拆除安全措施，提升安装机移到下一个吊装区域；按照以上流程依次循环，直至全部单榀幕墙吊装完成；安装间隔位置剩余的板块及其打胶封修，完成施工；
S215对装配幕墙进行清理保养，并交付。
3.根据权利要求2所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，
步骤对整体幕墙BIM构建模拟设计还包括：
S301、根据模型草图和建筑施工图进行幕墙外壳三维模型设计；
S302、添加主体结构楼板、主体钢结构、混凝土边梁的主体结构信息；
S303、在幕墙外壳三维模型中，对幕墙分格分单元进行划分；
S304、根据已完成幕墙外壳三维模型，提取出幕墙各阴阳角、平立面转折点的特征点的坐标值，并通过对比幕墙节点图，反推出主体结构各特征点的理论值。
4.根据权利要求2所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，
步骤MATHCAD结构进行受力分析包括：
S401、使用MATHCAD计算建模软件构建整体单榀装配式幕墙铝板钢桁架的结构受力分析模型；
S402、使用结构计算有限元软件对整体结构计算模型进行荷载施加及结构受力分析；
S403、施加线荷载标准值和弯矩释放，并且输出运行组合工况条件下的结构挠度模型图；
S404、输出运行工况后输出此结构的应力及强度比模型图及其根据计算结果导出支座反力，判断模拟计算结果是否安全；
如安全，此装配式幕墙的结构体系是安全的，在施工安全上是可行的。
5.根据权利要求2所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，
步骤对BIM构建模拟模型进行校正包括：
S501、根据现场测量放线及其装配式幕墙安装件位置复核结果，利用BIM的碰撞检测功能检测幕墙与主体结构之间的干涉情况，校正BIM模型；
S502、检查构建模型的理论数据与复核数据的差值；
S503、将实际三维扫描点情况与装配式幕墙三维模型中对比，通过幕墙模型中数据反馈到的主体结构进行标高尺寸、平面位置偏差对比，分析情况；
S504、根据碰撞检测反馈的数据修改BIM模型，为下料加工提供BIM构建模拟模型。
6.根据权利要求1所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，
步骤在生产场所加工组装单榀装配式幕墙桁架龙骨包括：
基于钢桁架龙骨根据现场情况及图纸数据，在加工场地完成型材下料、龙骨切削，下料时型材要靠紧定位面，夹紧装置把型材夹正、夹紧，型材长度过长时增加支撑防止因重力产生的变形；
根据图纸及其BIM构建模拟模型，在拟安装部位后端屋面上进行装配式幕墙钢桁架拼装；
钢型材运至现场后，采用塔吊运至屋面指定位置，分散放置在屋面空闲位置；
生产加工人员在屋面现场加工装配式幕墙单樘分格钢龙骨，并且给于编号顺序摆放；
按照预设组装工艺顺序，生产组装组在拟安装位置女儿墙后端进行钢桁架龙骨单元焊接拼装；
拼装完成后的钢桁架安装在临时脚手板上并且通过钢丝绳吊与装转换梁连接固定。
7.根据权利要求1所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，
单榀装配式幕墙整体吊装流程如下：
吊装前将装配式幕墙安装范围做前期施工预处理，按照前期设置吊装装饰轮廓线，清理出安全操作区域；再次校核转接件位置点，用于安装位置控制；
吊装前将安装好的整体装配式幕墙移动至待安装位置，准备吊装专用的钢丝绳，吊装钢丝绳的一端采用防脱挂钩及卡扣与装配式幕墙上转接横梁连接，检查所有吊装件安装连接牢固；
单榀装配式幕墙整体吊装：按照装配式幕墙吊装顺序，对拟安装装配式幕墙的轴线和进出位置进行复核；
启动装配式幕墙用整体提升安装机上竖直提升电动葫芦，进行第一次试吊提升；
纵向平移驱动电机沿南北纵向移动；
横向滚轮驱动电机负责沿东西横向移动；
实现装配式幕墙由外侧平移到内侧轨道，然后提升到指定安装位置，完成装配式幕墙整体平移到整体提升作业。
8.根据权利要求1所述的基于BIM模型构建技术支撑的装配式幕墙整体提升安装施工方法，其特征在于，
步骤整体吊装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理流程如下：
装配式幕墙安装固定及其间隔位置封修处理：采用装配式幕墙整体提升安装机依次完成间隔位置及其屋面位置铝单板安装；
清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体装配式幕墙的施工，交付验收使用。
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