CN113356452A - 一种双曲面弧形吊顶的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双曲面弧形吊顶的施工方法，本发明基于BIM技术的弧形金属穹顶施工方法，采用龙骨与结构本身进行固定，通过龙骨的长短以及铝单板专用可调吊挂件实现三维的调节功能，能适应适应空间曲面吊顶的变化以及变形需要；同时，通过弧形金属穹顶三维模型指导施工的方法，精确定位结构龙骨的位置，保证龙骨与吊顶高度的关联性，保证吊顶的平整度。同时通过三维设计的深化，确定灯槽位置以及铝单板的尺寸，保证材料下料的精确性，保证弧形金属穹顶的安装质量与完成效果，在施工过程中，技能节省材料，又能保证整体穹顶的结构安全性能，稳定性强，施工完成效果得到极大的认可。

Description

一种双曲面弧形吊顶的施工方法

技术领域

本发明涉及吊顶施工技术领域，特别地是一种双曲面弧形吊顶的施工方法。

背景技术

吊顶在我们日常生活中无处不见，随时都可以看到的东西。

吊顶主要具有质地轻、绝热、吸声等性能。吊顶是由不同的装修材料所组合而成，在这里主要的原料就是纤维，本身连续或不连续的细丝组成的物质，纤维在日常生活中用途广泛，可织成线头等，同时也常用来制造其他物料，并且它可以与其他物料一起组成复合材料。而铝方通分为两种形式，一种是铝板方通另一种是型材铝方通]。两者之间最大区别在于成型状态，安装结构，特点以及用途不同，使得他们一起结合才获得不同的效果。通过这个效果也让这个工程利用了特殊的铝方通可拉弯成弧形即双曲面圆弧形，给人以想象的空间，创造出更多独特造型的美感。由于铝方通是通透式的，安装起来相对来说较为简单，方便维护与保养，每条铝方通都是单独存在的，在这基础上可随意安装和拆卸，不需任何特别工具，更加方便。双曲面圆弧形铝方通的美感与吊顶相结合，完美的诠释了对产品本身的质地保证和应用的便捷程度。

拱形吊顶适用于仿罗马风格建筑空间中，凸显豪华大气之感，特点呈圆拱形有弧度。传统的拱形吊顶施工方法先将需要的龙骨材料按照每隔50毫米的距离切割成V字形切口，然后按要求将龙骨弯曲成设计形状并固定。接着将竖龙骨等距离插入已经弯曲好的天地龙骨之间并进行固定，将吊顶需要材料的石膏板厚度背面用水湿润约半小时，保证具备规定的柔韧度后，使用自攻螺钉横向将其固定在竖龙骨上。

双曲面吊顶为拱形吊顶中常见的一种吊顶结构，其结构更为复杂，目前的双曲面吊顶中，相邻的两主龙骨之间的拼缝在安装后无法进行缝隙大小的快速调节，并且在后续使用中也无法自适应基层的形变，造成长期使用后拼缝处容易出现裂缝的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工方法简单实用，施工操作简便、快捷，而且施工成本低廉，维修方便的双曲面弧形吊顶施工方法。

为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：

一种双曲面弧形吊顶的施工方法,包括以下步骤：

步骤S1、施工图深化；在设计阶段，根据设计方案以及效果图完成施工图纸的深化，明确各个施工节点，明确材料的规格，确定穹顶具体的规则形状；

步骤S2、弧形饰面板单元BIM建模；通过对跨度较大的饰面板弧形曲面单元建模，模型根据穹顶完成的高度，从而确定各个大跨度饰面板的弧度要求，以及高程控制点，继而指导现场加工、下料；

多曲面饰面板单元拼接模型建模根据多曲面弧形饰面板的模型建立以及各个高程点确定交界处饰面板的高程点，从而确定相邻的饰面的弧度、形状、尺寸；

根据步骤S1中深化设计完成的施工图，建立三维模型；通过三维模型，完成各个龙骨的定位，确定龙骨长度、安装角度；同时通过三维模型确定金属穹顶的空间弧度，确定装饰面灯槽的位置以及铝单板的尺寸，保证材料的精确性；同时采用并使用手持720°环视技术，结合手机VR实现穹顶的精装效果体验；

步骤S3、饰面板加工；工厂根据设计的二维图纸，确定穹顶的弧度的直径，采用数控折弯机对铝板进行加工；

步骤S4、操作脚手架搭设；采用钢管搭设落地式脚手架作为操作平台，立杆横距b＝1.4m，主杆纵距l＝1.4m，脚手架步距h＝l.8m，顶层水平杆间隔设置，水平杆之间的间距0.70m，水平杆顶部铺钢筋网片，钢筋网片下部4.5m处设置水平的安全平网，水平方向设四层水平支撑，竖直方向纵横均设四道垂直支撑；

步骤S5、钢骨架定位放线；根据建筑标高以及设计图纸的标注，考虑吊顶施工是因金属穹顶整体荷载造成的下沉距离，设计人员逐点复核各个支撑角钢位置，计算出吊顶完成面距离角钢与结构固定点的距离，标注于三维图纸中，作为现场吊顶施工的高程控制点；

穹顶结构的圆心是整个穹顶结构施工的参照点，根据图纸坐标，结合测量仪器，确定穹顶圆心的位置，作为整个穹顶施工的参照点，确保穹顶施工无偏差；

采用放线机器人进行放线以及将圆弧分成多段线的方式，确定圆弧轴线，对于分层的角钢标高的确定，测量人员根据三维模型确定的支撑角钢三维坐标，确定现场支撑角钢焊接位置，同时按照三维模型所确定的尺寸数据进行下料，保证支撑角钢长度控制在设计范围以内；

步骤S6、钢骨架安装；吊顶支撑角钢材料型号按照设计要求通过焊接方式与钢结构构件进行连接；采用热镀锌方通拉筋与上部钢结构进行固定，周圈采用热镀锌角钢龙骨焊接成环状受力节点，作为吊杆连接的下弦杆，保证整体结构的稳定性；

步骤S7、穹顶饰面板安装；先进行吊顶龙骨安装，龙骨安装根据铝单板规格、吊装点确定安装位置；通过可调挂件与钢骨架有效连接并形成通过连接件组装成井字形单元；再进行饰面板安装，弧形穹顶饰面板均通过龙骨固定在副龙骨上；龙骨与弧形装饰面板相一致，能更好的保证弧形穹顶由于下沉产生的挠度，在跨度较大的铝单板背后设置背筋，保证了铝单板本身的刚性；最后对饰面板进行调平；

步骤S8、穹顶灯具安装与调试；装饰面板安装完成后，根据现场灯具实际排布情况通过吊顶内增设的维修马道，所有灯具均从吊顶内部安装；灯具安装完成后进行通电调试，调试完成后进行操作平台的拆除。

优选的，所述步骤S2中，饰面板可单独作为独立单元，导出加工图纸。

优选的，所述步骤S4中，钢管的规格为p48×3.0mm；所述钢筋网片的尺寸为800x1000mm。

优选的，所述步骤S6中，钢骨架施工时需焊缝连接要求焊缝需满焊，各个主要穹顶吊杆受力点达到一级焊缝标准，所有焊缝做防锈漆处理；然后进行可调挂件安装，通过定制专用可调吊挂件与钢骨架进行连接安装。

优选的，所述步骤S6中，热镀锌方通的规格为75*75*6mm；热镀锌角钢龙骨的规格为50x5mm。

本发明的有益效果：

1、本发明基于BIM技术的弧形金属穹顶施工方法，采用龙骨与结构本身进行固定，通过龙骨的长短以及铝单板专用可调吊挂件实现三维的调节功能，能适应适应空间曲面吊顶的变化以及变形需要；同时，通过弧形金属穹顶三维模型指导施工的方法，精确定位结构龙骨的位置，保证龙骨与吊顶高度的关联性，保证吊顶的平整度。同时通过三维设计的深化，确定灯槽位置以及铝单板的尺寸，保证材料下料的精确性，保证弧形金属穹顶的安装质量与完成效果，在施工过程中，技能节省材料，又能保证整体穹顶的结构安全性能，稳定性强，施工完成效果得到极大的认可。

2、采用圆弧形铝方通吊顶施工技术，铝方通吊顶的整体效果和观感质量良好，吊顶造型并没有因为吊顶高度高、造型奇特以及未使用配套的吊顶配件而发生影响观感的现象。吊顶造型定位准确，吊顶的圆弧形轮廓线位置正确、曲线圆滑、角度对称、美观，给人以气势恢宏的感觉。第三，铝方通的吊挂方式采用角钢龙骨和木质连接配件，施工方法简单实用，施工操作简便、快捷，而且施工成本低廉，维修方便，对外观质量没有影响，得到了业主的一致好评。该实施例的首二层天花为双曲面天花，其主要特性表现在平水方向的弧形造型及垂直方向的弧形造型相结合。实施该双曲面弧形天花施工技术后，保证天花造型施工后灯光的光影效果，保证整个造型线条的顺滑。完全达到预期的设计效果。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种双曲面弧形吊顶的施工方法,包括以下步骤：

施工图深化

在设计阶段，根据设计方案以及效果图完成施工图纸的深化，明确各个施工节点，明确材料的规格，确定穹顶具体的规则形状。

2.2BIM模型建立

(1)弧形饰面板单元建模

通过对跨度较大的饰面板弧形曲面单元建模，模型要求精确度高，存在偏差小，模型可根据穹顶完成的高度，从而确定各个大跨度饰面板的弧度要求，以及高程控制点，继而指导现场加工、下料。

(2)多曲面饰面板单元拼接模型建模根据多曲面弧形饰面板的模型建立以及各个高程点确定交界处饰面板的高程点，从而确定，相邻的饰面的弧度、形状、尺寸。饰面板可单独作为独立单元，导出加工图纸。

根据三维模型计算，相邻饰面板为金属饰面板，自重较大，若以整块饰面板进行施工，模型显示因饰面板自重产生的挠度过大，无法满足装饰效果，最终将一块大型铝单板分界成三块较小的铝单板饰面，从而减小整个饰面板因自重产生的挠度。

(3)VR效果体验

根据深化设计完成的施工图，建立三维模型。通过三维模型，完成各个龙骨的定位，确定龙骨长度、安装角度。同时通过三维模型确定金属穹顶的空间弧度，确定装饰面灯槽的位置以及铝单板的尺寸，保证材料的精确性。同时采用并使用手持720°环视技术，结合手机VR实现穹顶的精装效果体验。

2.3饰面板加工

饰面板加工要求厂家加工弧度精确、顺直，以保证整个穹顶装饰的效果。双曲面饰面板加工难度大，工厂根据设计的二维图纸，确定穹顶的弧度的直径，采用数控折弯机进行铝板加工，由支架、工作台和夹紧板对金属饰面板直接压弯，折弯机加工形成的金属饰面板直接折弯，不需拼接，不需开槽，不需用焊条，效果较好。

2.4操作脚手架搭设

采用p48×3.0mm钢管搭设落地式脚手架作为操作平台，立杆横距b＝1.4m，主杆纵距1＝1.4m，脚手架步距h＝l.8m，顶层水平杆隔一加一，间距0.70米，上满铺800x1000钢筋网片，钢筋网片下部4.5米处设置水平的安全平网，水平方向设四层水平支撑，竖直方向纵横均设四道垂直支撑。

2.5钢骨架定位放线

2.5.1、三维模型定位

根据建筑标高以及设计图纸的标注，考虑吊顶施工是因金属穹顶整体荷载造成的下沉距离，设计人员逐点复核各个支撑角钢位置，计算出吊顶完成面距离角钢与结构固定点的距离，标注于三维图纸中，作为现场吊顶施工的高程控制点。

2.5.2、现场定位

(1)圆心定位

穹顶结构的圆心是整个穹顶结构施工的参照点，根据图纸坐标，结合测量仪器，确定穹顶圆心的位置，作为整个穹顶施工的参照点，确保穹顶施工无偏差。

(2)圆弧轴线定位

采用放线机器人进行放线以及将圆弧分成多段线的方式，确定圆弧轴线，对于分层的角钢标高的确定，测量人员根据三维模型确定的支撑角钢三维坐标，确定现场支撑角钢焊接位置，同时按照三维模型所确定的尺寸数据进行下料，保证支撑角钢长度控制在设计范围以内。

2.6钢骨架安装

吊顶支撑角钢材料型号严格按照设计要求通过焊接方式与钢结构构件进行连接，由于穹顶中间为巨型壮锦图案位置，为穹顶的主要受力位置，焊接要求较高。中间采用75*75*6热镀锌方通拉筋与上部钢结构进行固定，周圈采用50x5热镀锌角钢龙骨焊接成环状受力节点，作为吊杆连接的下弦杆，保证整体结构的稳定性，中间结构采用三角状的设计方案，保证整个穹顶支撑结构的稳定性。钢骨架施工时需焊缝连接要求焊缝需满焊，各个主要穹顶吊杆受力点达到一级焊缝标准，所有焊缝做防锈漆处理。然后进行可调挂件安装，通过定制专用可调吊挂件与钢骨架进行连接安装。

2.7穹顶饰面板安装

2.7.1、吊顶龙骨安装

龙骨安装根据铝单板规格、吊装点确定安装位置。通过可调挂件与钢骨架有效连接并形成通过连接件组装成井字形单元，井字形单元水平方向的安装误差通过该连接件的伸缩来消化。通过该连接件的伸缩来消化安装误差，龙骨安装完后，必须调平，使龙骨表面平整度、接缝宽度和起拱符合设计要求，并进行隐蔽验收。龙骨的平整度，将直接影响天花面板观感效果。

2.7.2、饰面板安装

(1)弧形穹顶饰面板均通过特制的专用龙骨固定在副龙骨上，由于弧形龙骨跨度较大，极易产生挠度，因此，根据受力方式，设置相应规格的龙骨，龙骨与弧形装饰面板相一致，能更好的保证弧形穹顶由于下沉产生的挠度。

(2)考虑自身固定结构需保证要求外，对于部分平面铝单板本身因板面过大造成板面产生挠度的问题，在跨度较大的铝单板背后设置背筋，保证了铝单板本身的刚性，在安装时确定相邻饰面板在同一高度后，进行固定，确保不会出现下挠，完成安装。

2.7.3、饰面板调平

饰面板调平是整个天花吊顶最后一道关键工序，它的施工质量决定了整个天花外观效果，需要并挑选技术水平比较高的班组进行板与板之间的调平工作，直至达到验收要求。

2.8穹顶灯具安装与调试

装饰面板安装完成后，根据现场灯具实际排布情况通过吊顶内增设的维修马道，所有灯具均从吊顶内部安装。同时日后维修均可在吊顶内进行。灯具的规格型号需与图纸相对应。灯具安装完成后进行通电调试，调试完成后进行操作平台的拆除。

本发明基于BIM技术的弧形金属穹顶施工方法，采用龙骨与结构本身进行固定，通过龙骨的长短以及铝单板专用可调吊挂件实现三维的调节功能，能适应适应空间曲面吊顶的变化以及变形需要；同时，通过弧形金属穹顶三维模型指导施工的方法，精确定位结构龙骨的位置，保证龙骨与吊顶高度的关联性，保证吊顶的平整度。同时通过三维设计的深化，确定灯槽位置以及铝单板的尺寸，保证材料下料的精确性，保证弧形金属穹顶的安装质量与完成效果，在施工过程中，技能节省材料，又能保证整体穹顶的结构安全性能，稳定性强，施工完成效果得到极大的认可。

采用圆弧形铝方通吊顶施工技术，铝方通吊顶的整体效果和观感质量良好，吊顶造型并没有因为吊顶高度高、造型奇特以及未使用配套的吊顶配件而发生影响观感的现象。吊顶造型定位准确，吊顶的圆弧形轮廓线位置正确、曲线圆滑、角度对称、美观，给人以气势恢宏的感觉。第三，铝方通的吊挂方式采用角钢龙骨和木质连接配件，施工方法简单实用，施工操作简便、快捷，而且施工成本低廉，维修方便，对外观质量没有影响，得到了业主的一致好评。该实施例的首二层天花为双曲面天花，其主要特性表现在平水方向的弧形造型及垂直方向的弧形造型相结合。实施该双曲面弧形天花施工技术后，保证天花造型施工后灯光的光影效果，保证整个造型线条的顺滑。完全达到预期的设计效果。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种双曲面弧形吊顶的施工方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1、施工图深化；在设计阶段，根据设计方案以及效果图完成施工图纸的深化，明确各个施工节点，明确材料的规格，确定穹顶具体的规则形状；

步骤S2、弧形饰面板单元BIM建模；通过对跨度较大的饰面板弧形曲面单元建模，模型根据穹顶完成的高度，从而确定各个大跨度饰面板的弧度要求，以及高程控制点，继而指导现场加工、下料；

多曲面饰面板单元拼接模型建模根据多曲面弧形饰面板的模型建立以及各个高程点确定交界处饰面板的高程点，从而确定相邻的饰面的弧度、形状、尺寸；

根据步骤S1中深化设计完成的施工图，建立三维模型；通过三维模型，完成各个龙骨的定位，确定龙骨长度、安装角度；同时通过三维模型确定金属穹顶的空间弧度，确定装饰面灯槽的位置以及铝单板的尺寸，保证材料的精确性；同时采用并使用手持720°环视技术，结合手机VR实现穹顶的精装效果体验；

步骤S3、饰面板加工；工厂根据设计的二维图纸，确定穹顶的弧度的直径，采用数控折弯机对铝板进行加工；

步骤S4、操作脚手架搭设；采用钢管搭设落地式脚手架作为操作平台，立杆横距b＝1.4m，主杆纵距l＝1.4m，脚手架步距h＝l.8m，顶层水平杆间隔设置，水平杆之间的间距0.70m，水平杆顶部铺钢筋网片，钢筋网片下部4.5m处设置水平的安全平网，水平方向设四层水平支撑，竖直方向纵横均设四道垂直支撑；

步骤S5、钢骨架定位放线；根据建筑标高以及设计图纸的标注，考虑吊顶施工是因金属穹顶整体荷载造成的下沉距离，设计人员逐点复核各个支撑角钢位置，计算出吊顶完成面距离角钢与结构固定点的距离，标注于三维图纸中，作为现场吊顶施工的高程控制点；

穹顶结构的圆心是整个穹顶结构施工的参照点，根据图纸坐标，结合测量仪器，确定穹顶圆心的位置，作为整个穹顶施工的参照点，确保穹顶施工无偏差；

采用放线机器人进行放线以及将圆弧分成多段线的方式，确定圆弧轴线，对于分层的角钢标高的确定，测量人员根据三维模型确定的支撑角钢三维坐标，确定现场支撑角钢焊接位置，同时按照三维模型所确定的尺寸数据进行下料，保证支撑角钢长度控制在设计范围以内；

步骤S6、钢骨架安装；吊顶支撑角钢材料型号按照设计要求通过焊接方式与钢结构构件进行连接；采用热镀锌方通拉筋与上部钢结构进行固定，周圈采用热镀锌角钢龙骨焊接成环状受力节点，作为吊杆连接的下弦杆，保证整体结构的稳定性；

步骤S7、穹顶饰面板安装；先进行吊顶龙骨安装，龙骨安装根据铝单板规格、吊装点确定安装位置；通过可调挂件与钢骨架有效连接并形成通过连接件组装成井字形单元；再进行饰面板安装，弧形穹顶饰面板均通过龙骨固定在副龙骨上；龙骨与弧形装饰面板相一致，能更好的保证弧形穹顶由于下沉产生的挠度，在跨度较大的铝单板背后设置背筋，保证了铝单板本身的刚性；最后对饰面板进行调平；

步骤S8、穹顶灯具安装与调试；装饰面板安装完成后，根据现场灯具实际排布情况通过吊顶内增设的维修马道，所有灯具均从吊顶内部安装；灯具安装完成后进行通电调试，调试完成后进行操作平台的拆除。

2.根据权利要求1所述的一种双曲面弧形吊顶的施工方法，其特征在于：

所述步骤S2中，饰面板可单独作为独立单元，导出加工图纸。

3.根据权利要求1所述的一种双曲面弧形吊顶的施工方法，其特征在于：所述步骤S4中，钢管的规格为p48×3.0mm；所述钢筋网片的尺寸为800x1000mm。

4.根据权利要求1所述的一种双曲面弧形吊顶的施工方法，其特征在于：所述步骤S6中，钢骨架施工时需焊缝连接要求焊缝需满焊，各个主要穹顶吊杆受力点达到一级焊缝标准，所有焊缝做防锈漆处理；然后进行可调挂件安装，通过定制专用可调吊挂件与钢骨架进行连接安装。

5.根据权利要求1所述的一种双曲面弧形吊顶的施工方法，其特征在于：所述步骤S6中，热镀锌方通的规格为75*75*6mm；热镀锌角钢龙骨的规格为50x5mm。