異型空間幕墻三維掃描測(cè)量及可調(diào)安裝施工工法匯報(bào)

異型空間幕墻三維掃描測(cè)量與彈性可調(diào)安裝施工工法完成單位：申報(bào)時(shí)間：2015年7月1前言2當(dāng)前異型空間造型的建筑幕墻越來越多，設(shè)計(jì)師為實(shí)現(xiàn)此類造型，往往采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)作為主體基層，由于此類鋼結(jié)構(gòu)存在制作安裝誤差較大，溫度變形大，空間角度變化多等問題，導(dǎo)致幕墻玻璃的規(guī)格尺寸各異，下料制作周期長(zhǎng)，而且安裝困難，變形應(yīng)力大，玻璃易破碎等，傳統(tǒng)的放線測(cè)量下料和安裝技術(shù)不論從操作安全性、準(zhǔn)確性，還是從進(jìn)度、成本、質(zhì)量等方面均已不能滿足此類項(xiàng)目的需求。針對(duì)以上問題，在2014青島世界園藝博覽會(huì)植物館幕墻工程等項(xiàng)目異型空間幕墻工程的施工中，研究實(shí)施了三維激光掃描測(cè)量下料、基于實(shí)體的深化設(shè)計(jì)及彈性可調(diào)安裝等新技術(shù)，很好地解決了以上技術(shù)難題，并總結(jié)提煉形成本工法。效果圖效果圖3該工法中的關(guān)鍵技術(shù)于2015年4月通過山東省建筑工程管理局的專家鑒定，總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先?？茖W(xué)技術(shù)成果鑒定證書4該工法中的關(guān)鍵技術(shù)于2015年6月通過了青島市科學(xué)技術(shù)信息研究所組織的查新鑒定，技術(shù)先進(jìn)，創(chuàng)新性較高，國(guó)內(nèi)尚無(wú)其他相關(guān)技術(shù)研究。由青島市科學(xué)技術(shù)信息研究所出具的科技查新報(bào)告5采用本工法施工的“2014青島世界園藝博覽會(huì)植物館幕墻工程”和“2014青島世界園藝博覽會(huì)睡蓮博物館幕墻工程”作為2014青島世界園藝博覽會(huì)主場(chǎng)館之一，憑借精湛的施工工藝、高標(biāo)準(zhǔn)的施工質(zhì)量順利評(píng)為“2014～2015年度中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)（國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程）第一批入選工程”。2014～2015年度中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)（國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程）第一批入選工程名單6已成功應(yīng)用于包括2014青島世界園藝博覽會(huì)植物館幕墻工程、2014青島世界園藝博覽會(huì)睡蓮博物館幕墻工程、青島市偉東城市廣場(chǎng)項(xiàng)目幕墻工程中，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，具有良好的市場(chǎng)前景。2014青島世界園藝博覽會(huì)植物館效果圖2014青島世界園藝博覽會(huì)睡蓮博物館效果圖青島市偉東城市廣場(chǎng)項(xiàng)目幕墻工程效果圖72工法特點(diǎn)81、采用三維激光掃描、免棱鏡測(cè)量與鋼結(jié)構(gòu)無(wú)線變形監(jiān)測(cè)相結(jié)合的技術(shù)，通過AUTOCAD軟件對(duì)建筑的三維實(shí)景模型進(jìn)行逆向重建，從而快速完成建筑幕墻尺寸的確定，進(jìn)行批量下料。2、采用特制的球鉸夾具，實(shí)現(xiàn)幕墻單元的多向可調(diào)彈性安裝，消化施工尺寸誤差，同時(shí)，可多塊玻璃多角度同時(shí)安裝，數(shù)量可任意增減，安裝速度快。3、采用本工藝，玻璃破碎率低且無(wú)需人工攀爬測(cè)量，安全可靠。工法特點(diǎn)93工藝流程及操作要點(diǎn)10平面控制網(wǎng)建立→平面控制測(cè)量→高程控制測(cè)量→燭點(diǎn)布設(shè)（變形監(jiān)測(cè)）→三維掃描→內(nèi)業(yè)處理→坐標(biāo)轉(zhuǎn)換→空間定位→虛擬放樣→批量下料→夾具底盤安裝→絲桿及中心球鉸調(diào)節(jié)→玻璃試裝→肋板嚙合調(diào)節(jié)→玻璃對(duì)稱安裝→反復(fù)調(diào)節(jié)到位→夾具面板安裝→打膠→清理保潔工藝流程11平面控制測(cè)量12高程控制測(cè)量13

燭點(diǎn)布設(shè)安裝14

三維激光掃描15

場(chǎng)館逆向建模ACDABCD

三維空間虛擬放樣生成玻璃尺寸下料表16夾具底盤安裝絲桿及中心球鉸調(diào)節(jié)幕墻玻璃試裝18玻璃對(duì)稱安裝19反復(fù)槳調(diào)節(jié)材到位疑、夾防具扣蜓蓋安豬裝玻璃返打膠爆、清叔理保蕉潔201平面容控制行網(wǎng)建筐立。根據(jù)瞞建筑膨物的肯形狀崗、大漿小、淚所處歷的位勇置等油，沿虎建筑陰物四膽周布慮設(shè)若全干個(gè)魔主要餅控制趁點(diǎn)。生控制致點(diǎn)之路間的蒼距離負(fù)須相導(dǎo)對(duì)均頂勻、騰前后察通視遣良好般且在苦測(cè)量諷儀器停誤差春允許拋的測(cè)湯量距勻離內(nèi)膜，然玩后由境測(cè)繪齊院提墾供的摧基準(zhǔn)柄點(diǎn)坐賞標(biāo)，飛采用毛閉合東導(dǎo)線遞作業(yè)砍測(cè)量臘法，啊即可雅建立寫城市塔坐標(biāo)淘系下漂的控棒制網(wǎng)植。2平面犬控制枯測(cè)量客。平面亡控制叫測(cè)量障的主嫁要目悉的是綢獲取版控制充網(wǎng)上慰所有歸控制皇點(diǎn)的湖平面罰坐標(biāo)脊，即揉（x,述y）坐予標(biāo)，嘴該工蠶序通拒過全慌站儀魯測(cè)量站角度秀和距釣離，棟依次低推算鴿各個(gè)蜓點(diǎn)的俊坐標(biāo)庸（起蒙始點(diǎn)賢為已祝知城澤市坐握標(biāo)系岡點(diǎn)）屬。操爆作要庭點(diǎn)如故下，讓平面肯控制掛測(cè)量捐示意董見圖1。第一表部分桃：三洋維激嫩光掃謎描測(cè)絲式量、豆下料操作正要點(diǎn)21圖1平面京控制越測(cè)量點(diǎn)示意窗圖222.冷1利用點(diǎn)全站辟儀測(cè)謊量轉(zhuǎn)鏟折角址βi和邊晶長(zhǎng)Si。2.百2根據(jù)麻已知托點(diǎn)Ｎ鉛和定紅向點(diǎn)汁Ｍ的丟坐標(biāo)毅，計(jì)狀算MN的方占位角朗。2.岸3然后遙根據(jù)聾方位叔角計(jì)秩算公纏式，吃計(jì)算俗每條黨邊的熱方位炭角。2.蔑4根據(jù)現(xiàn)閉合洗網(wǎng)進(jìn)犁行方敲位角捷平差耽和坐盜標(biāo)增龜量計(jì)算算和傭改正苗。2.攀5計(jì)算窯每個(gè)銀點(diǎn)的餓坐標(biāo)慰。3高程忘控制舊測(cè)量瞎。根據(jù)圖電子驗(yàn)平面咐圖先畫進(jìn)行皺圖上歸選點(diǎn)演，然廊后到晃現(xiàn)場(chǎng)森根據(jù)就測(cè)區(qū)蠶環(huán)境狼進(jìn)行扎實(shí)地瘋選點(diǎn)終，布勇設(shè)若尸干個(gè)煙控制連點(diǎn)，揪每個(gè)稱導(dǎo)線江點(diǎn)均駱以水拍泥墩術(shù)或者創(chuàng)木樁+釘子果作為賀標(biāo)志論，并情做好明點(diǎn)記箭。高勉程控傍制測(cè)蘿量的出主要栽目的傘是解啟決三朋維坐之標(biāo)的簽“Z”值棋問題芝，由粥此，建通過柏平面讓控制森測(cè)量存和高顯程控期制測(cè)窩量，爪（x,幕y,帶z）的欄值均踏可以礦得以核解決溝。23圖2高程糕控制寨測(cè)量仇示意彎圖244安設(shè)繡燭點(diǎn)警。鋼結(jié)運(yùn)構(gòu)管搬桁架送的每刑個(gè)相調(diào)貫線狐的節(jié)筐點(diǎn)處濱均有果焊接敬的幕冤墻球躍鉸基嶼座，咸為了話獲取額球鉸甩基座液形心鏈的坐剪標(biāo)點(diǎn)龍，需梳在每獸個(gè)球塑鉸基撐座上驗(yàn)安設(shè)芽樹脂傳燭點(diǎn)臺(tái)，當(dāng)勵(lì)掃描翻儀工隨作時(shí)宴，可閥以準(zhǔn)版確的盯捕捉帆到該潑點(diǎn)的個(gè)坐標(biāo)喚。5變形項(xiàng)監(jiān)測(cè)帖。采用響應(yīng)變吹計(jì)無(wú)斯線監(jiān)硬測(cè)系測(cè)統(tǒng)對(duì)磨鋼結(jié)疊構(gòu)卸銳載到變幕墻待安裝利全程尾監(jiān)測(cè),及時(shí)瓶監(jiān)測(cè)猶其豎耍向變蘇形、謹(jǐn)支座乳位移志、及換應(yīng)力鮮的變討化情吧況,分析己鋼結(jié)教構(gòu)的淺安全尤穩(wěn)定膨性,保證蓬結(jié)構(gòu)希安全岡，為是后續(xù)雄三維恭掃描輩及安儉裝提植供保聯(lián)障。童遠(yuǎn)程古無(wú)線蒸自動(dòng)涼化數(shù)洋據(jù)采殊集系裙統(tǒng)各丘傳感臘器采海集的養(yǎng)數(shù)據(jù)銷曲線折見圖3.25圖3無(wú)線向檢測(cè)秤數(shù)據(jù)論曲線無(wú)線票傳輸微模塊266三維并掃描墨。待兄結(jié)構(gòu)董變形漿監(jiān)測(cè)臣數(shù)值愧穩(wěn)定災(zāi)后采鼓用三哈維激陰光掃付描儀火分區(qū)濤掃描速所有忠燭點(diǎn)怖形成淹點(diǎn)云豬數(shù)據(jù)謝。掃銷描過惹程中躍，不早僅需煎掃描攀到燭短點(diǎn)，組而且仁要覆稼蓋該臘部分釘?shù)目乩⒅泣c(diǎn)籍的坐帥標(biāo)，陳這樣懶，便琴于后棍續(xù)的慣坐標(biāo)膽轉(zhuǎn)換堤。三攤維掃禽描分辟區(qū)示周意見體圖4。7內(nèi)業(yè)譯處理庫(kù)。通炎過內(nèi)孤業(yè)處光理，溪將掃極描儀林中的綠點(diǎn)云筒數(shù)據(jù)語(yǔ)轉(zhuǎn)換步成坐親標(biāo)數(shù)題據(jù)。8坐標(biāo)震轉(zhuǎn)換談。在講幕墻掛球鉸逆基座剃坐標(biāo)烘掃描組后，大需將侍所掃詞描點(diǎn)悉（或謀對(duì)象詳）的貪坐標(biāo)斃轉(zhuǎn)化況成城床市坐犁標(biāo)系誤下的爆坐標(biāo)我。具挽體轉(zhuǎn)奮換方漏法為雹：控制堡網(wǎng)系笨中坐叔標(biāo)A0（X0,扯Y0,Z0）掃描條坐標(biāo)車系中A1盜(X1,狂Y1,Z1)掃描揉坐標(biāo)交系中干目標(biāo)士點(diǎn)A2（X2,泥Y2,Z2）相對(duì)非坐標(biāo)病差控制學(xué)網(wǎng)系寫（城孕市坐定標(biāo)系華）與刻掃描控坐標(biāo)奸系對(duì)乖目標(biāo)焦點(diǎn)A2進(jìn)行血坐標(biāo)依轉(zhuǎn)換軌：2712634578圖4掃描通區(qū)域眾分區(qū)線示意289空間取定位覽。根嚴(yán)據(jù)所綱得的校燭點(diǎn)父的坐坡標(biāo)系蟻值，記采用秋計(jì)算孟機(jī)輔鬼助設(shè)脾計(jì)的向方式乓，建文立空相間定沒位模框型。10虛擬待放樣床。以捧上工邪序之左后，斑即可界獲得庫(kù)所測(cè)駐區(qū)域申的三以維空呀間定另位控雨制點(diǎn)腹，由央此，憤可以欲借助用計(jì)算召及進(jìn)睜行虛聯(lián)擬放磚樣，剛為后浴續(xù)工受作做撓好模蹦型鋪古墊。漂三維壤空間唇虛擬彩放樣駕見圖5。圖5三維蜂空間暮虛擬計(jì)放樣2911批量待下料縫。提從取每牲塊玻撕璃的梅尺寸少信息槐，形附成下美料單祖，工起廠定原制加齊工。圖6玻璃巴尺寸欲三維植信息餅表301夾具芹底盤山安裝野。根猛據(jù)設(shè)腎計(jì)要評(píng)求、計(jì)料單依進(jìn)行恐夾具延底盤沙安裝王。2絲桿洞及中載心球勁鉸調(diào)簽節(jié)。竹夾具繩底盤投安裝之完畢更后，猶應(yīng)分恭區(qū)分槐段對(duì)防絲桿搖及中詠心球喘鉸進(jìn)涂行整優(yōu)體調(diào)義節(jié)，疲確保摩幕墻椒玻璃丘安裝后標(biāo)高悉、角堵度基萌本符纏合設(shè)桿計(jì)要艷求。竿絲桿朵及中藝心球壁鉸調(diào)鍛節(jié)。3玻璃揉試裝窮：1）玻璃抬整體沈安裝殼順序選應(yīng)依覆據(jù)建寶筑物宮構(gòu)造醬特點(diǎn)罰分區(qū)奴分段梅進(jìn)行誓。各慣區(qū)段屈宜按喉照自宅下而賭上，躬先易針后難嗚，由惑曲率爆變化蔬較小蹦面延俘伸至放曲率車變化鑰較大擇面的林順序約依次訂安裝游。2）節(jié)省點(diǎn)玻速璃安濟(jì)裝。甘利用衣汽車康吊及投玻璃臭吊裝使專用扔吸盤帽將玻輔璃根蹤蝶據(jù)料損單編商號(hào)放侍在調(diào)紅節(jié)好施的球鍵鉸夾特具玻種璃肋尺隔板話之間完，隔士一布尿一。4肋板址嚙合煎調(diào)節(jié)帶。根演據(jù)初魂裝的晨玻璃晝調(diào)節(jié)崖肋隔宇板，升確保怠肋隔磚板之終間間墊距適炊中，厭保證責(zé)各個(gè)竭方向預(yù)幕墻運(yùn)玻璃溪準(zhǔn)確易入位躬。5玻璃刪對(duì)稱欄安裝傭。將應(yīng)各個(gè)箏間隔熄之間統(tǒng)的玻她璃對(duì)閃稱安炕裝就票位，楚完成林該節(jié)頑點(diǎn)內(nèi)蹤蝶各塊槍玻璃憐的安把裝。第二飽部分刑：幕厚墻彈性繡多向小可調(diào)船安裝316反復(fù)佩調(diào)節(jié)趣到位濱。反冊(cè)復(fù)調(diào)菌節(jié)絲劑桿高逢度、酸球鉸群角度劑確保簽玻璃乘安裝涉平整障順滑船，滿國(guó)足觀萍感要注求。7夾具些前壓余蓋安墓裝。再各個(gè)漿球鉸羽夾具資處玻覽璃安譽(yù)裝完綿畢后流，將這夾具頃前壓松蓋用變螺栓掘擰緊戀。8打膠情。玻飽璃安壓裝后示，先拐清理鮮板縫恢，然紛后嵌鎖入泡荒沫條浮，泡究沫條潑嵌好虹后，矛貼上蝦防污同染的棕美紋凱紙，恢避免糾密封浪膠造齒成污棕染。虹貼美券紋紙舞應(yīng)保素證縫窮寬一刪致，閣美紋敵紙貼繩完后清進(jìn)行怪打膠稻，膠訴縫要姻求寬屋度均鞠勻、免橫平縫豎直膜，縫簽表面訪光滑蟻平整粗。打立膠完語(yǔ)成密龜封膠片半干鳥后撕俗下美僅紋紙膊。刮乎膠部幣位，奮要注校意縫榨寬。萬(wàn)用橡顛膠刮刃刀進(jìn)洽行刮鼻膠，斤刮刀炮根據(jù)誰(shuí)大小末、形偉狀能問任意礎(chǔ)切割勵(lì)。325效剝益飽分坦析33以20糞14青島體世界普?qǐng)@藝根博覽專會(huì)植掃物館米幕墻繳工程遇為例女，綜叮合考航慮質(zhì)改量控漠制、慌成本贏造價(jià)絕以及漿對(duì)工剝期的悉影響田等三雷個(gè)方艦面，而與目變前常潔用的農(nóng)三種逐可行夏方案案進(jìn)行穿經(jīng)濟(jì)趟分析高比較榨，見藏下表志。方案墾經(jīng)濟(jì)輪效益配分析神對(duì)比冰表通過銹對(duì)以賞上三慎種方濕案成蠶本測(cè)犬算分好析，子方案絨三較驢方案淚一、滅方案績(jī)二人逐工費(fèi)脊、材蜜料費(fèi)遼、管仔理費(fèi)蠻分別酒降低尊約95誰(shuí)2.粒8萬(wàn)元渾、13西2.轟8萬(wàn)元打，工辛期提謊分別區(qū)前約4.短5個(gè)月纏、2.師5個(gè)月他左右申，截勵(lì)止20棋15年5月未光發(fā)現(xiàn)柱玻璃秩破損奏現(xiàn)象筍，大肆大減做少了痕后續(xù)奏維修桿費(fèi)用鋒，經(jīng)忌濟(jì)效扒益十冶分顯尖著。1經(jīng)濟(jì)下效益般分析序號(hào)方案名稱測(cè)量費(fèi)材料費(fèi)管理費(fèi)測(cè)量下料周期安裝工期方案一全站儀測(cè)量，人工尺量下料，帶龍骨安裝18萬(wàn)7920萬(wàn)650萬(wàn)4個(gè)月9個(gè)月方案二全站儀測(cè)量，人工尺量下料，多向可調(diào)彈性安裝18萬(wàn)7200萬(wàn)550萬(wàn)4個(gè)月7個(gè)月方案三三維掃描測(cè)量下料，多向可調(diào)彈性安裝施工10.2萬(wàn)7200萬(wàn)425萬(wàn)1.5個(gè)月7個(gè)月34采用命本工另法不蹲僅施辜工安世全、仇節(jié)省欄人工訴，加扯快工重期，寇而且起施工譜質(zhì)量夫非常鏟高，筍完美聾的呈銹現(xiàn)了跌設(shè)計(jì)必效果茂，給恒海內(nèi)茂外游揚(yáng)客呈怒現(xiàn)一公幅精頓美的扮視覺哈盛宴鵲。同辜時(shí)，徒運(yùn)用慢三維充掃描圍模型說重建僚，也陪是符議合建歷筑業(yè)酷發(fā)展菊的BI單M技術(shù)遣，科擁技、高綠色傷、節(jié)轟能環(huán)撲保，憂社會(huì)扶和環(huán)朋保效籮益十鋤分顯途著。2社會(huì)楊和環(huán)朱保效旱益356應(yīng)辮用外實(shí)赴例36本工回法已視已成身功應(yīng)仰用于坡包括20魚14青島震世界斬園藝深博覽鎮(zhèn)會(huì)植罵物館剛工程撿、20富14青島翠世界肢園藝救博覽洲會(huì)睡彩蓮博奸物館住、偉算東城面市廣蔽場(chǎng)項(xiàng)怪目工垂程中規(guī)，取邊得了六明顯注的技帳術(shù)經(jīng)凡濟(jì)效蜻果。37實(shí)例格一：20燒14青島呆世界跨園藝懶博覽紙會(huì)植菜物館20懶14青島縮慧世界闊園藝鋒博覽漠會(huì)植暈物館戶幕墻主工程穩(wěn)位于欠青島夕市天樓水路迎以北歸，百竿果山懶森林至公園賤內(nèi)，吳占地紗面積2.蔽44公頃芝。醫(yī)本工剃程地議下一鼠層混趁凝土禮結(jié)構(gòu)五、地爬上一奏層鋼籠結(jié)構(gòu)沖，總永建筑衫面積22摧74敘9㎡，雄其中俱地上永建筑堆面積13鵝52氏2㎡，淺地下光建筑別面積92喜27㎡，須是全撞亞洲讓最大斥的鋼沉結(jié)構(gòu)段植物蕉館之營(yíng)一，發(fā)也是匪世界樸上唯妄一一趴座把上海洋年展區(qū)姥建在貢山區(qū)熟的建駐筑物宮。植登物館緣瑞地上槽主體急結(jié)構(gòu)脫為大勻跨度血不規(guī)論則空沙間三品角管弱桁架僻網(wǎng)格臨結(jié)構(gòu)染，圍晴護(hù)構(gòu)左造為壓玻璃紐奉幕墻塌。圖7植物虛館效旁果圖38圖8植物愁館幕醋墻工竿程完帳成效銹果39實(shí)例耀二：20不14青島梢世界裹園藝幸博覽稅會(huì)睡逗蓮博應(yīng)物館顯工程20倒14青島匯世界冰園藝爺博覽娘會(huì)睡削蓮博厚物館繡幕墻繼工