CN114215233B - 一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法 - Google Patents

一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法 Download PDF

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Abstract

一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法，包括：步骤一，采用BIM模型定位；步骤二，埋杆、连接龙骨和幕墙龙骨的加工制作；步骤三，施工生根件；步骤四，弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的安装及微调；步骤五，放水平线控制面板单元的X、Y向坐标；步骤六，安装定位支架，并采用定位支架控制面板单元的Z向坐标；步骤七，当理论差值与实际差值在设计要求的范围内时，根据步骤五与步骤六中确定的X、Y、Z进行面板单元的安装与调整；步骤八，在面板单元的接缝部位的打密封胶及清洁，至此施工完毕。本发明解决了传统施工方法对于累积误差不能及时发现，最后导致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题。

Description

一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，特别涉及一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法 。
背景技术
传统曲面围护结构的施工，均采用分块吊装或者整体节点拼装的办法，分块吊装在地面拼装，安装精度控制较好，但提升之后，由于分块结构提前进行受力，分块结构形态有了一定初始变形，待候补杆安装到位之后，整体结构卸载完成之后，整体形态与原设计形态会有明显的差异。整体拼装虽然实现了设计图纸的原位拼装，但由于高空作业精度控制难度较大，测量定位困难，安装精度控制较差。这就导致理论围护结构龙骨加工、安装，与理论数据存在明显的差异，现场安装过程经常会出现缝隙把控度量控制较差，常常到最后发现有的面板安装不上或者面板缝隙过大的问题，最终导致了多次拆改安装施工，调整缝隙的宽度。
发明内容
本发明的目的是提供一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法，要解决传统施工方法对于累积误差不能及时发现，最后导致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，复杂双曲面幕墙结构设置在主体结构的外侧上部，并且复杂双曲面幕墙结构的上端与主体结构的屋面相连接，复杂双曲面幕墙结构的下端与主体结构的外墙面相连接；所述复杂双曲面幕墙结构的外表面为曲面；所述复杂双曲面幕墙结构包括有连接龙骨、幕墙龙骨和面板；其特征在于：所述连接龙骨通过埋杆与主体结构连接，且该连接龙骨用以将幕墙龙骨与主体结构相连接；所述连接龙骨包括有生根件和钢网架；所述钢网架沿环向设置在主体结构的外墙上部和主体结构的顶部；所述埋杆里端埋设在主体结构中，埋杆外端与钢网架相连接；所述生根件对应连接在钢网架的球形节点上，包括有连接座和转接杆；所述连接座固定连接在球形节点的外侧；所述转接杆的里端与连接座连接，转接杆的外端与幕墙龙骨相连接；所述幕墙龙骨包括有弧形竖龙骨和弧形水平龙骨；所述弧形水平龙骨有一组，沿竖向平行间隔布置；每根弧形水平龙骨呈弧形，且弧形水平龙骨与转接杆的外端固定连接；所述弧形竖龙骨有一组，沿环向平行间隔布置在一组弧形水平龙骨的外侧；每根弧形竖龙骨为弧形杆；所述弧形竖龙骨的上端位于主体结构的顶部上方，弧形竖龙骨的下端位于主体结构的外墙外侧；一组弧形水平龙骨与一组弧形竖龙骨共同构成曲面网格结构；所述面板由一组面板单元拼接而成；每块面板单元对应安装在幕墙龙骨的每个网格中，且面板单元与幕墙龙骨之间通过自攻钉连接；在相邻面板单元之间的接缝处设置有密封胶和泡沫条。
该定位施工方法，包括步骤如下。
步骤一，采用BIM模型定位：建立复杂双曲面幕墙结构的BIM理论模型，通过模型导出墙面部位上面板单元角节点处的定位坐标和屋顶部位上面板单元角节点处的定位坐标，并把导出的所有定位坐标进行理论编号；同时，导出相邻的定位坐标的相对坐标差值，通过理论差值对实际安装过程中的定位坐标控制，以备后期面板单元安装施工时使用。
步骤二，埋杆、连接龙骨和幕墙龙骨的加工制作；具体步骤如下。
第1步：依据图纸及犀牛模型，结合现场实际情况，由工厂和现场共同加工制作幕墙结构的埋杆、连接龙骨和幕墙龙骨；弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的拉弯在工厂内加工完成，弧形水平龙骨结合现场的实际情况，现场安装过程中进行裁割。
第2步：对拉完的弧形竖龙骨和弧形水平龙骨进行弯弧的精确度复核：根据加工数据对弧形竖龙骨和弧形水平龙骨进行弦长、弦高、弧长和内切半径进行校对。
第3步，将埋杆在现场进行定位施工，采用全站仪校准埋杆的点位坐标。
第4步，将连接龙骨在现场进行安装。
第5步，连接龙骨现场安装完成后，采用全站仪进行校核测量：对连接龙骨的起始节点坐标进行校核。
步骤三，施工生根件：采用生根件作为幕墙龙骨的连接受力点，将生根件按照埋杆的布置点进行布置，生根件与连接龙骨的球形节点固定连接。
步骤四，弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的安装及微调：先将弧形水平龙骨与生根件固定连接；然后在弧形水平龙骨的外侧施工一组弧形竖龙骨。
步骤五，放水平线控制面板单元的X、Y向坐标。
当面板的弧度不超过15°时，直接在幕墙龙骨上进行放线，每隔10~20米放一个控制点。
当面板的弧度超过15°，且不超过90°时，放水平线的具体过程如下。
步骤1，先选择一个基准点，并且在基准点处安装放线装置；基准点选在面板单元的横缝与竖缝的交点位置处；所述放线装置包括有第一磁铁块、第一短柱和线圈；所述第一短柱垂直固定在第一磁铁块的顶面，在第一短柱的顶部设置有连接板；所述线圈有两个，分别转动连接在连接板上，且一个线圈的转动方向朝向X方向，另一个线圈的转动方向朝向Y方向；在两个线圈上分别缠绕有鱼线；所述第一磁铁块的底面吸附在基准点处的幕墙龙骨上，且第一短柱与对应位置处的幕墙龙骨相垂直。
步骤2，以选好的基准点为原点，采用测量机器人在X方向依次放出三个控制点，在Y方向依次放出三个控制点。
步骤3，放X方向的鱼线和Y方向的鱼线：通过X方向的三个控制点控制鱼线在X方向的走向，通过Y方向的三个控制点控制鱼线在Y方向的走向；X方向的鱼线与Y方向的鱼线共同形成坐标轴；以该坐标轴为基准控制待安装的面板单元角点的X、Y坐标。
步骤六，安装定位支架，并采用定位支架控制面板单元的Z向坐标；所述定位支架安装在幕墙龙骨上、对应弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的交点位置处；所述定位支架包括有第二短柱、旋转支架和丝杆；所述第二短柱的底部设置有第二磁铁块，第二短柱的顶部设置有插接短杆；所述旋转支架包括有水平杆；所述水平杆有六根，呈辐射状设置，相邻水平杆之间的夹角为60°；在六根水平杆交点的部位处开设有穿孔；所述插接短杆穿设在穿孔中，且旋转支架绕插接短杆可旋转；在插接短杆顶部的可调连接有螺母；所述水平杆的长度大于第二短柱与面板单元之间的间距；所述丝杆有六根，分别螺纹连接在六根水平杆上、靠近端部位置处，并且丝杆竖向可调；在丝杆上设置有刻度；所述定位支架的第二磁铁块吸附在幕墙龙骨上，且定位支架的第二短柱与对应位置处的幕墙龙骨相垂直。
采用定位支架控制面板单元的Z向坐标的具体过程为。
步骤a，通过在图纸里预先设置定位支架的位置，计算出面板单元的理论相对标高差值。
步骤b，通过已安装的斜对角的面板单元形成180°夹角，旋转旋转支架，调整丝杆，使丝杆的端部与已安装的斜对角的面板单元相接触，得出已安装的斜对角的面板单元的竖向Z1值。
步骤c，调整另一斜对角向的丝杆，使丝杆的端部与待安装的斜对角的面板单元相接触，得出待安装的斜对角的面板单元的Z2值，通过Z1与Z2之间的理论差值与实际差值相比较，控制两块待安装的斜对角的面板单元相对坐标。
步骤七，当理论差值与实际差值在设计要求的范围内时，根据步骤五与步骤六中确定的X、Y、Z进行面板单元的安装与调整。
步骤八，在面板单元的接缝部位的打密封胶及清洁，至此施工完毕。
优选的，所述连接座为钢连接座，包括有底托、连接板和连接块；所述底托连接在球形节点面向幕墙龙骨一侧的表面上，并且底托与球形节点相连接侧面为凹曲面，底托远离球形节点的一侧为平面；所述连接板连接在底托远离球形节点一侧的平面上；所述连接块连接在连接板上，用以将转接杆与连接板连接。
优选的，步骤一中，每块面板单元导出四个角节点处的定位坐标，然后将四个定位坐标相对应的坐标点及根据坐标点算得的拼接缝宽度进行列表统计。
优选的，步骤二的第1步中，弧形竖龙骨和弧形水平龙骨制作时，严格按照犀牛模型与CAD结合的方法，将弧形竖龙骨弯弧的数据与拉弯数据相对应，将弧形水平龙骨弯弧的数据与拉弯数据相对应；对称的弧形竖龙骨和对称的弧形水平龙骨制作时采用同一模具和同一机械拉弯的方法进行加工。
优选的，在步骤六的步骤c中，当理论差值与实际差值超出了设计要求的范围内时，通过控制自攻钉的进出位从而调节待安装的面板单元的Z向值；或者通过在对应位置处的弧形竖龙骨上切割V形槽，重新安装弧形竖龙骨从而调节待安装的面板单元的Z向值。
优选的，步骤八中的泡沫条填塞深浅度要一致，不得出现高低不平现象；在泡沫条填塞后，在泡沫条的外表面上粘贴美纹纸，美纹纸的粘贴横平竖直。
优选的，在步骤四安装弧形竖龙骨和弧形水平龙骨前，先根据图纸中建筑物轴线，对建筑物外形进行认真、精确的测量；然后按主体结构外墙外侧的面板图纸进行放线，确定面板的外表平面线和生根件上转接杆的定位线；测量放线后，检查实际施工中建筑物的结构边线；
当实际施工中建筑物的结构边线与设计图中建筑物的结构边线的偏差在允许偏差范围内，进行弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的施工工作。
当实际施工中建筑物的结构边线与设计图中建筑物的结构边线的偏差超出允许偏差范围时及时分析原因，通过调整弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的尺寸值和调整弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的安装长度进行调整。
优选的，在步骤七中，面板单元安装时，依据编号图的位置，进行面板单元的安装，在面板单元支承点处进行调整垫平。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明的一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法 ，其中面板单元的X、Y向通过鱼线控制，鱼线精度更加精密，误差可以控制在毫米级别，相比传统的墨线，精度大大提高；并且安装鱼线的放线装置可以拆装转换，施工速度快；另外，针对龙骨安装偏差及角度转换较大的问题，传统墨线无法实现连续从而导致断线情况，而鱼线适应性强，可以灵活转变可以有效的避免这种情况的发生。
2、本发明对于Z向龙骨坐标导致面板平整度差的问题，采用定位支架测量相对面板之间的高差，通过调整自攻钉的进深时调整面板高差，确保面板曲面的流畅、顺滑；最后采用全站仪针对沿一定长度的范围内的面板单元的控制点坐标进行抄测复检，有效的确保了一定范围内的面板累积误差，并能及时发现累积误差的大小，有效的解决了传统施工过程中对于累积误差不能及时发现，最后导致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题；另外，定位支架的应用有效的降低了现场抄测控制的任务量，节省了大量的人力。
3、采用本发明的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法 ，避免了传统现场安装过程经常在最后发现缝隙把控度量控制差，导致面板安装不上或者面板缝隙过大的问题，最终通过多次拆改安装施工，调整缝隙的宽度的施工问题，真正实现了现场累积误差的实时发现和控制，做到了一次成活，一次完工。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明中复杂双曲面幕墙结构的结构示意图。
图2是本发明中连接龙骨和幕墙龙骨连接在主体结构外侧的结构示意图。
图3是本发明中连接龙骨的结构示意图。
图4是本发明中连接座的结构示意图。
图5是本发明中放线装置的立面结构示意图。
图6是本发明中定位支架设置在幕墙龙骨上的结构示意图。
图7是本发明中定位支架的立面结构示意图。
图8是本发明中放线装置的平面结构示意图。
附图标记：1－主体结构、2－连接龙骨、2.1－生根件、2.1.1－连接座、2.1.1a－底托、2.1.1b－连接板、2.1.1c－连接块、2.1.2－转接杆、2.2－钢网架、3－幕墙龙骨、3.1－弧形竖龙骨、3.2－弧形水平龙骨、4－面板、4.1－面板单元、5－埋杆、6－放线装置、6.1－第一磁铁块、6.2－第一短柱、6.3－线圈、6.4－鱼线、7－定位支架、7.1－第二短柱、7.2－旋转支架、7.2.1－水平杆、7.3－丝杆、7.4－第二磁铁块、7.5－插接短杆、8－穿孔。
具体实施方式
如图1-8所示，这种复杂双曲面幕墙结构，设置在主体结构1的外侧上部，并且复杂双曲面幕墙结构的上端与主体结构1的屋面相连接，复杂双曲面幕墙结构的下端与主体结构1的外墙面相连接；所述复杂双曲面幕墙结构的外表面为曲面；所述复杂双曲面幕墙结构包括有连接龙骨2、幕墙龙骨3和面板4；其特征在于：所述连接龙骨2通过埋杆5与主体结构1连接，且该连接龙骨2用以将幕墙龙骨3与主体结构1相连接；所述连接龙骨2包括有生根件2.1和钢网架2.2；所述钢网架2.2沿环向设置在主体结构1的外墙上部和主体结构1的顶部；所述埋杆5里端埋设在主体结构1中，埋杆5外端与钢网架2.2相连接；所述生根件2.1对应连接在钢网架2.2的球形节点上，包括有连接座2.1.1和转接杆2.1.2；所述连接座2.1.1固定连接在球形节点的外侧；所述转接杆2.1.2的里端与连接座2.1.1连接，转接杆2.1.2的外端与幕墙龙骨3相连接；所述幕墙龙骨3包括有弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2；所述弧形水平龙骨3.2有一组，沿竖向平行间隔布置；每根弧形水平龙骨3.2呈弧形，且弧形水平龙骨3.2与转接杆2.1.2的外端固定连接；所述弧形竖龙骨3.1有一组，沿环向平行间隔布置在一组弧形水平龙骨3.2的外侧；每根弧形竖龙骨3.1为弧形杆；所述弧形竖龙骨3.1的上端位于主体结构1的顶部上方，弧形竖龙骨3.1的下端位于主体结构1的外墙外侧；一组弧形水平龙骨3.2与一组弧形竖龙骨3.1共同构成曲面网格结构；所述面板4由一组面板单元4.1拼接而成；每块面板单元4.1对应安装在幕墙龙骨3的每个网格中，且面板单元4.1与幕墙龙骨3之间通过自攻钉连接；在相邻面板单元4.1之间的接缝处设置有密封胶和泡沫条。
本实施例中，所述连接座2.1.1为钢连接座，包括有底托2.1.1a、连接板2.1.1b和连接块2.1.1c；所述底托2.1.1a连接在球形节点面向幕墙龙骨3一侧的表面上，并且底托2.1.1a与球形节点相连接侧面为凹曲面，底托2.1.1a远离球形节点的一侧为平面；所述连接板2.1.1b连接在底托2.1.1a远离球形节点一侧的平面上；所述连接块2.1.1c连接在连接板2.1.1b上，用以将转接杆2.1.2与连接板2.1.1b连接。
本实施例中，所述面板单元4.1为铝板。
 这种复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法 ，包括步骤如下。
步骤一，采用BIM模型定位：建立复杂双曲面幕墙结构的BIM理论模型，通过模型导出墙面部位上面板单元4.1角节点处的定位坐标和屋顶部位上面板单元4.1角节点处的定位坐标，并把导出的所有定位坐标进行理论编号；同时，导出相邻的定位坐标的相对坐标差值，通过理论差值对实际安装过程中的定位坐标控制，以备后期面板单元4.1安装施工时使用。
步骤二，埋杆5、连接龙骨2和幕墙龙骨3的加工制作；具体步骤如下。
第1步：依据图纸及犀牛模型，结合现场实际情况，由工厂和现场共同加工制作幕墙结构的埋杆5、连接龙骨2和幕墙龙骨3；弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2的拉弯在工厂内加工完成，弧形水平龙骨3.2结合现场的实际情况，现场安装过程中进行裁割。
第2步：对拉完的弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2进行弯弧的精确度复核：根据加工数据对弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2进行弦长、弦高、弧长和内切半径进行校对。
第3步，将埋杆5在现场进行定位施工，采用全站仪校准埋杆5的点位坐标。
第4步，将连接龙骨2在现场进行安装。
第5步，连接龙骨2现场安装完成后，采用全站仪进行校核测量：对连接龙骨2的起始节点坐标进行校核。
步骤三，施工生根件2.1：采用生根件2.1作为幕墙龙骨3的连接受力点，将生根件2.1按照埋杆5的布置点进行布置，生根件2.1与连接龙骨2的球形节点固定连接。
步骤四，弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2的安装及微调：先将弧形水平龙骨3.2与生根件2.1固定连接；然后在弧形水平龙骨3.2的外侧施工一组弧形竖龙骨3.1。
步骤五，放水平线控制面板单元4.1的X、Y向坐标。
当面板4的弧度不超过15°时，直接在幕墙龙骨3上进行放线，每隔10~20米放一个控制点。
当面板4的弧度超过15°，且不超过90°时，放水平线的具体过程如下。
步骤1，先选择一个基准点，并且在基准点处安装放线装置6；基准点选在面板单元4.1的横缝与竖缝的交点位置处；所述放线装置6包括有第一磁铁块6.1、第一短柱6.2和线圈6.3；所述第一短柱6.2垂直固定在第一磁铁块6.1的顶面，在第一短柱6.2的顶部设置有连接板；所述线圈6.3有两个，分别转动连接在连接板上，且一个线圈6.3的转动方向朝向X方向，另一个线圈6.3的转动方向朝向Y方向；在两个线圈6.3上分别缠绕有鱼线6.4；所述第一磁铁块6.1的底面吸附在基准点处的幕墙龙骨3上，且第一短柱6.2与对应位置处的幕墙龙骨3相垂直。
步骤2，以选好的基准点为原点，采用测量机器人在X方向依次放出三个控制点，在Y方向依次放出三个控制点。
步骤3，放X方向的鱼线6.4和Y方向的鱼线6.4：通过X方向的三个控制点控制鱼线6.4在X方向的走向，通过Y方向的三个控制点控制鱼线6.4在Y方向的走向；X方向的鱼线6.4与Y方向的鱼线6.4共同形成坐标轴；以该坐标轴为基准控制待安装的面板单元4.1角点的X、Y坐标。
步骤六，安装定位支架7，并采用定位支架7控制面板单元4.1的Z向坐标；所述定位支架7安装在幕墙龙骨3上、对应弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2的交点位置处；所述定位支架7包括有第二短柱7.1、旋转支架7.2和丝杆7.3；所述第二短柱7.1的底部设置有第二磁铁块7.4，第二短柱7.1的顶部设置有插接短杆7.5；所述旋转支架7.2包括有水平杆7.2.1；所述水平杆7.2.1有六根，呈辐射状设置，相邻水平杆7.2.1之间的夹角为60°；在六根水平杆7.2.1交点的部位处开设有穿孔8；所述插接短杆7.5穿设在穿孔8中，且旋转支架7.2绕插接短杆7.5可旋转；在插接短杆7.5顶部的可调连接有螺母；所述水平杆7.2.1的长度大于第二短柱7.1与面板单元4.1之间的间距；所述丝杆7.3有六根，分别螺纹连接在六根水平杆7.2.1上、靠近端部位置处，并且丝杆7.3竖向可调；在丝杆7.3上设置有刻度；所述定位支架7的第二磁铁块7.4吸附在幕墙龙骨3上，且定位支架7的第二短柱7.1与对应位置处的幕墙龙骨3相垂直。
采用定位支架7控制面板单元4.1的Z向坐标的具体过程为。
步骤a，通过在图纸里预先设置定位支架7的位置，计算出面板单元4.1的理论相对标高差值。
步骤b，通过已安装的斜对角的面板单元4.1形成180°夹角，旋转旋转支架7.2，调整丝杆7.3，使丝杆7.3的端部与已安装的斜对角的面板单元4.1相接触，得出已安装的斜对角的面板单元4.1的竖向Z1值。
步骤c，调整另一斜对角向的丝杆7.3，使丝杆7.3的端部与待安装的斜对角的面板单元4.1相接触，得出待安装的斜对角的面板单元4.1的Z2值，通过Z1与Z2之间的理论差值与实际差值相比较，控制两块待安装的斜对角的面板单元4.1相对坐标。
步骤七，当理论差值与实际差值在设计要求的范围内时，根据步骤五与步骤六中确定的X、Y、Z进行面板单元4.1的安装与调整。
步骤八，在面板单元4.1的接缝部位的打密封胶及清洁，至此施工完毕。
本实施例中，步骤一中，每块面板单元4.1导出四个角节点处的定位坐标，然后将四个定位坐标相对应的坐标点及根据坐标点算得的拼接缝宽度进行列表统计。
本实施例中，步骤二的第1步中，弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2制作时，严格按照犀牛模型与CAD结合的方法，将弧形竖龙骨3.1弯弧的数据与拉弯数据相对应，将弧形水平龙骨3.2弯弧的数据与拉弯数据相对应；对称的弧形竖龙骨3.1和对称的弧形水平龙骨3.2制作时采用同一模具和同一机械拉弯的方法进行加工。
本实施例中，在步骤六的步骤c中，当理论差值与实际差值超出了设计要求的范围内时，通过控制自攻钉的进出位从而调节待安装的面板单元4.1的Z向值；或者通过在对应位置处的弧形竖龙骨3.1上切割V形槽，重新安装弧形竖龙骨3.1从而调节待安装的面板单元4.1的Z向值。
本实施例中，在步骤七施工完成后，采用全站仪对面板单元4.1的控制点坐标进行抄测复检；面板单元4.1的控制点为采用角点。
本实施例中，步骤八中的泡沫条填塞深浅度要一致，不得出现高低不平现象；在泡沫条填塞后，在泡沫条的外表面上粘贴美纹纸，美纹纸的粘贴横平竖直。
本实施例中，在步骤四安装弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2前，先根据图纸中建筑物轴线，对建筑物外形进行认真、精确的测量；然后按主体结构1外墙外侧的面板4图纸进行放线，确定面板4的外表平面线和生根件2.1上转接杆2.1.2的定位线；面板4的外表平面线是指整个面板4所在的面上所有的线，检查实际施工中建筑物的结构边线；
当实际施工中建筑物的结构边线与设计图中建筑物的结构边线的偏差在允许偏差范围内，进行弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2的施工工作。
当实际施工中建筑物的结构边线与设计图中建筑物的结构边线的偏差超出允许偏差范围时及时分析原因，通过调整弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2的尺寸值和调整弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2的安装长度进行调整。
本实施例中，在步骤四安装弧形竖龙骨3.1和弧形水平龙骨3.2前，采用生根件2.1作为幕墙龙骨3的连接受力点，生根件2.1按照埋杆5的布置点进行行水平布置，南北对称，统一标高；其次，对连转接杆2.1.2的长度进行切割下料，并根据转接杆2.1.2在幕墙龙骨3的曲面的线性长度范围内进行准确定位，整个曲面上的转接杆2.1.2的安装尺寸误差要在幕墙龙骨3的外表面控制线尺寸范围内消化，误差数不得向外伸延；最后，所有构件安装前应将钢结构清理干净，并对埋杆5的数量、高度、埋杆5朝向、防腐处理情况进行全数检查，对不符合要求的埋杆5进行及时处理。
本实施例中，在步骤七中，面板单元4.1安装时，依据编号图的位置，进行面板单元4.1的安装，在面板单元4.1支承点处进行调整垫平。
本实施例中，面板单元4.1接缝部位的打密封胶及清洁的具体过程为：首先，面板单元4.1安装完毕后，在接缝两侧的面板单元4.1侧壁上打底漆，防止密封胶与面板单元4.1粘接不牢，然后在接缝处进行泡沫条的填塞工作，泡沫条填塞深浅度一致，不得出现高低不平现象；在泡沫条填塞后，在泡沫条的外侧进行美纹纸的粘贴，美纹纸的粘贴横平竖直，不得有扭曲现象；在打密封胶的过程中，注胶连续饱满，刮胶均匀平滑，不得有跳刀现象。
本实施例中，所述连接座2.1.1与钢网架2.2的球节点相连接。
本实施例中，所述埋杆5和转接杆2.1.2均为钢管。
本实施例中，所述连接块2.1.1c由矩形钢管切割制成。
本实施例中，所述第一磁铁块6.1的平面尺寸为20×20mm；所述第二磁铁块7.4的平面尺寸为20×20mm；所述第一短柱6.2的直径为10mm，第一短柱6.2高度为50mm；所述第二短柱7.1的直径为10mm，第二短柱7.1高度为50mm。

Claims (8)

1.一种复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于，
复杂双曲面幕墙结构设置在主体结构（1）的外侧上部，并且复杂双曲面幕墙结构的上端与主体结构（1）的屋面相连接，复杂双曲面幕墙结构的下端与主体结构（1）的外墙面相连接；所述复杂双曲面幕墙结构的外表面为曲面；所述复杂双曲面幕墙结构包括有连接龙骨（2）、幕墙龙骨（3）和面板（4）；所述连接龙骨（2）通过埋杆（5）与主体结构（1）连接，且该连接龙骨（2）用以将幕墙龙骨（3）与主体结构（1）相连接；所述连接龙骨（2）包括有生根件（2.1）和钢网架（2.2）；所述钢网架（2.2）沿环向设置在主体结构（1）的外墙上部和主体结构（1）的顶部；所述埋杆（5）里端埋设在主体结构（1）中，埋杆（5）外端与钢网架（2.2）相连接；所述生根件（2.1）对应连接在钢网架（2.2）的球形节点上，包括有连接座（2.1.1）和转接杆（2.1.2）；所述连接座（2.1.1）固定连接在球形节点的外侧；所述转接杆（2.1.2）的里端与连接座（2.1.1）连接，转接杆（2.1.2）的外端与幕墙龙骨（3）相连接；所述幕墙龙骨（3）包括有弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）；所述弧形水平龙骨（3.2）有一组，沿竖向平行间隔布置；每根弧形水平龙骨（3.2）呈弧形，且弧形水平龙骨（3.2）与转接杆（2.1.2）的外端固定连接；所述弧形竖龙骨（3.1）有一组，沿环向平行间隔布置在一组弧形水平龙骨（3.2）的外侧；每根弧形竖龙骨（3.1）为弧形杆；所述弧形竖龙骨（3.1）的上端位于主体结构（1）的顶部上方，弧形竖龙骨（3.1）的下端位于主体结构（1）的外墙外侧；一组弧形水平龙骨（3.2）与一组弧形竖龙骨（3.1）共同构成曲面网格结构；所述面板（4）由一组面板单元（4.1）拼接而成；每块面板单元（4.1）对应安装在幕墙龙骨（3）的每个网格中，且面板单元（4.1）与幕墙龙骨（3）之间通过自攻钉连接；在相邻面板单元（4.1）之间的接缝处设置有密封胶和泡沫条；
该定位施工方法包括步骤如下：
步骤一，采用BIM模型定位：建立复杂双曲面幕墙结构的BIM理论模型，通过模型导出墙面部位上面板单元（4.1）角节点处的定位坐标和屋顶部位上面板单元（4.1）角节点处的定位坐标，并把导出的所有定位坐标进行理论编号；同时，导出相邻的定位坐标的相对坐标差值，通过理论差值对实际安装过程中的定位坐标控制，以备后期面板单元（4.1）安装施工时使用；
步骤二，埋杆（5）、连接龙骨（2）和幕墙龙骨（3）的加工制作；具体步骤如下：
第1步：依据图纸及犀牛模型，结合现场实际情况，由工厂和现场共同加工制作幕墙结构的埋杆（5）、连接龙骨（2）和幕墙龙骨（3）；弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的拉弯在工厂内加工完成，弧形水平龙骨（3.2）结合现场的实际情况，现场安装过程中进行裁割；
第2步：对拉完的弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）进行弯弧的精确度复核：根据加工数据对弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）进行弦长、弦高、弧长和内切半径进行校对；
第3步，将埋杆（5）在现场进行定位施工，采用全站仪校准埋杆（5）的点位坐标；
第4步，将连接龙骨（2）在现场进行安装；
第5步，连接龙骨（2）现场安装完成后，采用全站仪进行校核测量：对连接龙骨（2）的起始节点坐标进行校核；
步骤三，施工生根件（2.1）：采用生根件（2.1）作为幕墙龙骨（3）的连接受力点，将生根件（2.1）按照埋杆（5）的布置点进行布置，生根件（2.1）与连接龙骨（2）的球形节点固定连接；
步骤四，弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的安装及微调：先将弧形水平龙骨（3.2）与生根件（2.1）固定连接；然后在弧形水平龙骨（3.2）的外侧施工一组弧形竖龙骨（3.1）；
步骤五，放水平线控制面板单元（4.1）的X、Y向坐标：
当面板（4）的弧度不超过15°时，直接在幕墙龙骨（3）上进行放线，每隔10~20米放一个控制点；
当面板（4）的弧度超过15°，且不超过90°时，放水平线的具体过程如下：
步骤1，先选择一个基准点，并且在基准点处安装放线装置（6）；基准点选在面板单元（4.1）的横缝与竖缝的交点位置处；所述放线装置（6）包括有第一磁铁块（6.1）、第一短柱（6.2）和线圈（6.3）；所述第一短柱（6.2）垂直固定在第一磁铁块（6.1）的顶面，在第一短柱（6.2）的顶部设置有连接板；所述线圈（6.3）有两个，分别转动连接在连接板上，且一个线圈（6.3）的转动方向朝向X方向，另一个线圈（6.3）的转动方向朝向Y方向；在两个线圈（6.3）上分别缠绕有鱼线（6.4）；所述第一磁铁块（6.1）的底面吸附在基准点处的幕墙龙骨（3）上，且第一短柱（6.2）与对应位置处的幕墙龙骨（3）相垂直；
步骤2，以选好的基准点为原点，采用测量机器人在X方向依次放出三个控制点，在Y方向依次放出三个控制点；
步骤3，放X方向的鱼线（6.4）和Y方向的鱼线（6.4）：通过X方向的三个控制点控制鱼线（6.4）在X方向的走向，通过Y方向的三个控制点控制鱼线（6.4）在Y方向的走向；X方向的鱼线（6.4）与Y方向的鱼线（6.4）共同形成坐标轴；以该坐标轴为基准控制待安装的面板单元（4.1）角点的X、Y坐标；
步骤六，安装定位支架（7），并采用定位支架（7）控制面板单元（4.1）的Z向坐标；所述定位支架（7）安装在幕墙龙骨（3）上、对应弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的交点位置处；所述定位支架（7）包括有第二短柱（7.1）、旋转支架（7.2）和丝杆（7.3）；所述第二短柱（7.1）的底部设置有第二磁铁块（7.4），第二短柱（7.1）的顶部设置有插接短杆（7.5）；所述旋转支架（7.2）包括有水平杆（7.2.1）；所述水平杆（7.2.1）有六根，呈辐射状设置，相邻水平杆（7.2.1）之间的夹角为60°；在六根水平杆（7.2.1）交点的部位处开设有穿孔（8）；所述插接短杆（7.5）穿设在穿孔（8）中，且旋转支架（7.2）绕插接短杆（7.5）可旋转；在插接短杆（7.5）顶部的可调连接有螺母；所述水平杆（7.2.1）的长度大于第二短柱（7.1）与面板单元（4.1）之间的间距；所述丝杆（7.3）有六根，分别螺纹连接在六根水平杆（7.2.1）上、靠近端部位置处，并且丝杆（7.3）竖向可调；在丝杆（7.3）上设置有刻度；所述定位支架（7）的第二磁铁块（7.4）吸附在幕墙龙骨（3）上，且定位支架（7）的第二短柱（7.1）与对应位置处的幕墙龙骨（3）相垂直；
采用定位支架（7）控制面板单元（4.1）的Z向坐标的具体过程为：
步骤a，通过在图纸里预先设置定位支架（7）的位置，计算出面板单元（4.1）的理论相对标高差值；
步骤b，通过已安装的斜对角的面板单元（4.1）形成180°夹角，旋转旋转支架（7.2），调整丝杆（7.3），使丝杆（7.3）的端部与已安装的斜对角的面板单元（4.1）相接触，得出已安装的斜对角的面板单元（4.1）的竖向Z1值；
步骤c，调整另一斜对角向的丝杆（7.3），使丝杆（7.3）的端部与待安装的斜对角的面板单元（4.1）相接触，得出待安装的斜对角的面板单元（4.1）的Z2值，通过Z1与Z2之间的理论差值与实际差值相比较，控制两块待安装的斜对角的面板单元（4.1）相对坐标；
步骤七，当理论差值与实际差值在设计要求的范围内时，根据步骤五与步骤六中确定的X、Y、Z进行面板单元（4.1）的安装与调整；
步骤八，在面板单元（4.1）的接缝部位的打密封胶及清洁，至此施工完毕。
2.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：所述连接座（2.1.1）为钢连接座，包括有底托（2.1.1a）、连接板（2.1.1b）和连接块（2.1.1c）；所述底托（2.1.1a）连接在球形节点面向幕墙龙骨（3）一侧的表面上，并且底托（2.1.1a）与球形节点相连接侧面为凹曲面，底托（2.1.1a）远离球形节点的一侧为平面；所述连接板（2.1.1b）连接在底托（2.1.1a）远离球形节点一侧的平面上；所述连接块（2.1.1c）连接在连接板（2.1.1b）上，用以将转接杆（2.1.2）与连接板（2.1.1b）连接。
3.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：步骤一中，每块面板单元（4.1）导出四个角节点处的定位坐标，然后将四个定位坐标相对应的坐标点及根据坐标点算得的拼接缝宽度进行列表统计。
4.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：步骤二的第1步中，弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）制作时，严格按照犀牛模型与CAD结合的方法，将弧形竖龙骨（3.1）弯弧的数据与拉弯数据相对应，将弧形水平龙骨（3.2）弯弧的数据与拉弯数据相对应；对称的弧形竖龙骨（3.1）和对称的弧形水平龙骨（3.2）制作时采用同一模具和同一机械拉弯的方法进行加工。
5.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：在步骤六的步骤c中，当理论差值与实际差值超出了设计要求的范围内时，通过控制自攻钉的进出位从而调节待安装的面板单元（4.1）的Z向值；或者通过在对应位置处的弧形竖龙骨（3.1）上切割V形槽，重新安装弧形竖龙骨（3.1）从而调节待安装的面板单元（4.1）的Z向值。
6.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：步骤八中的泡沫条填塞深浅度要一致，不得出现高低不平现象；在泡沫条填塞后，在泡沫条的外表面上粘贴美纹纸，美纹纸的粘贴横平竖直。
7.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：在步骤四安装弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）前，先根据图纸中建筑物轴线，对建筑物外形进行认真、精确的测量；然后按主体结构（1）外墙外侧的面板（4）图纸进行放线，确定面板（4）的外表平面线和生根件（2.1）上转接杆（2.1.2）的定位线；测量放线后，检查实际施工中建筑物的结构边线；
当实际施工中建筑物的结构边线与设计图中建筑物的结构边线的偏差在允许偏差范围内，进行弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的施工工作；
当实际施工中建筑物的结构边线与设计图中建筑物的结构边线的偏差超出允许偏差范围时及时分析原因，通过调整弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的尺寸值和调整弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的安装长度进行调整。
8.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法，其特征在于：在步骤七中，面板单元（4.1）安装时，依据编号图的位置，进行面板单元（4.1）的安装，在面板单元（4.1）支承点处进行调整垫平。
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