BIM-技術輔助復雜曲面超大-GRC-幕墻施工工法

PAGEPAGE133BIM技術輔助復雜曲面超大GRC幕墻施工工法1前言現階段國內的幕墻設計仍是以AutoCAD二維平面設計方法為主，面對建筑藝術性要求的不斷提高，二維平面設計面臨效率低下、質量不達標、工期不滿足等多重困難。柳東文化廣場項目以“蝶?舞”為設計構思，整體展現了百花齊放、蝶舞翩翩的建筑造GRC2工法特點復核的準確性；通過BIM期，提高了下單的準確性，同時極大節(jié)約施工圖紙的出圖時間；通過BIMGRC板安裝位置準確，造型流暢；使用EBIM平臺整個各專業(yè)模型，進行二維碼物料跟蹤、現場問題實施反饋，極大提高了現場問題處理效率；GRC過程中破壞板邊、板角。

3適用范圍本工法適用于大體量異形曲面外幕墻，特別是超大板塊曲面GRC幕墻的施工。4工藝原理現場三維掃描三維激光掃描儀是光電結合的快速測量儀器，儀器通過發(fā)射激光和接收發(fā)射回來的激光，形成點云文件，本項目使用的儀器型號為FAROX130，每秒生成976000個點。三維激光掃描儀快速測量現場結構施工尺寸，在Rhino的指導現場施工。BIM建模Rhino是一款超強的三維建模軟件，是一款高精度、高效率的BIM軟件。Grasshopper是基于RhinoBIM件、面板等，精細的幕墻模型將可以作為后期的下單和出圖的依據。

圖4.2-1幕墻整體模型基于精細化的模型，通過Grasshopper編程的手段從模型導出數據表格及生成圖紙與標注，稍微按照下單規(guī)范整理數據和圖紙后即可實現快速下單及交付現場施工?，F場智慧管理EBIM是一個BIM平臺，將各專業(yè)的模型整合到平臺中，實現模型輕量化、多平臺查看模型、全人員使用BIM模型、二維碼物料追蹤、現場施工問題及時反饋和跟蹤等功能。GRC板塊吊裝吊裝方法本項目最大板塊達到30m2，寬度3m，高度10m，GRC面板30kg/m2，背負鋼架經過受力計算最大達到GRC板塊每平方重量達到到一定高度后，板塊垂直于空中，即可平行移動安裝，成功完成“大塊頭的空中翻身”。吊裝設備性能參數現場STT293塔吊最大起重量為18t，滿足吊裝要求。本項目安裝超大板塊時工作半徑在約10m，30t汽車吊最大起重為3.8t，滿足吊裝要求。施工工藝流程及操作要點工藝流程二維碼物料追蹤二維碼物料追蹤現場施工問題快速溝通與反饋材料下單施工圖紙三維掃描BIM建模圖5.1-1BIM工作流程注膠清理交驗保溫防水層檁條安裝埋件清理主龍骨安裝圖5.1-2GRC安裝工藝流程圖施工工藝三維掃描型，校核前期施工誤差，作為深化設計基準。（不滿足施工偏差的部分，及時反饋整改，保證整個項目的施工質量。BIM建模設計和深化階段，主要使用Rhino及GrasshopperGRC費用。碰撞分析Navisworks撞問題，并導出相應的圖紙與報告，與相關單位共同協(xié)調處理，避免了大量的現場整改。材料下單及批量生成施工圖紙基于Rhino及Grasshopper1:1GrasshopperEBIM平臺基于全員全過程運用BIM的理念，將幕墻模型導入EBIM平臺中，將模型輕量化的同時（工、到場、安裝及驗收狀態(tài)，施工管理人員可更好的對現場材料進行部署。GRC系統(tǒng)節(jié)點設計GRC系統(tǒng)面板主要構成材料為GRC面板、100×200×6mm厚豎向鋼方通、100×200×10mm鍍鋅方通轉接件（牛腿）、16#槽鋼轉接件、30×30×1.5mm鍍鋅鋼絲網、70mm厚保溫巖棉、1.5mm厚鍍鋅鐵皮、防水卷材、100×100×6mm鍍鋅鋼方通（支撐鋼牛腿）、80×60×4（GRC背負鋼架8mm厚Uφ146×4mm圓管等。安裝方式為以GRC板塊（GRC面板+GRC背負鋼架）為單位，將板塊固定于基層龍骨上面的轉接件上。

圖5.2-1GRC標準豎向節(jié)點偏位的埋件進行清理，并予以補埋。龍骨安裝根據本項目外形特點，龍骨安裝前需用全站儀對龍骨安裝轉接件的安裝位置進行逐點打點。寸準確。臨時固定：在轉接件三維空間定位確定準確后，進行轉接件的臨時固定即點焊。驗收檢查：對臨時固定的轉接件按層次逐個檢查施工質量，主要檢查三維空間誤差，一定要將誤差控制在誤差準許范圍內。進行滿焊。注意事項：主龍骨與預埋件之間的轉接件水平誤差小于2mm，進深誤差小于3mm，豎向垂直誤差小于3mm。保溫防水層檁條安裝主龍骨施工完畢后，根據圖紙設計的分格尺寸，完成主龍骨間保溫防水層檁條的安裝，檁條與主龍骨采用焊接連接，，焊接完成后對焊縫處進行打磨、防腐處理。焊縫質量需滿足以下要求：焊縫表面不允許有裂紋、弧坑縮孔、焊瘤缺陷。有密性要求結構的角焊縫表面不允許有氣孔，其它部位的角焊縫在焊縫長度1米的范圍內，只允許有2個孔徑小于1毫米的氣孔。咬邊不超過0.5mm，焊縫的局部咬邊可以允許不超過0.7mm。咬邊總長度不大于100mm，且不得大于每條焊縫總長度的30﹪。角焊縫實際焊腳尺寸應大于或等于0.9為角焊縫的設計焊角尺寸。所有焊縫嚴禁有假焊現象。GRC板塊安裝支座安裝果導入BIM度調整不足以滿足尺寸需求的，需對主龍骨進行調整。GRCGRC需依據GRC三維位置偏差是否滿足安裝要求。后，檁條焊接過程中造成主龍骨鋼架基層變形，造成已安裝的GRC安裝支座無法使用。GRC板的安裝GRC板與基層制作的連接采用掛接，連接節(jié)點如下圖所示：

圖5.2-2GRC節(jié)點GRC上預留吊裝用支點，具體如下：垂直及外傾板塊此類型板塊的吊裝用支點可直接在GRC板塊背附鋼架上預開φ12mm的圓孔，在圓孔內安裝定制吊環(huán)，采用尼龍吊帶吊裝，如下圖所示。圖5.2-3背附鋼架上吊裝孔的留設示意圖吊點位置的留設需根據板塊大小，通過計算確定吊點預留孔的位置。內傾及屋面板塊安裝。在板塊的兩個長邊根據不同規(guī)格板塊的大小，通過計算，確定每邊2將吊點與吊架采用尼龍綁帶連接，通過吊架吊裝來完成板塊的安裝。表面清理及面層氟碳漆施工GRCGRC進行面漆的處理。打磨：使用600~800目細砂紙砂磨。砂磨時用力不能太重，以免將底漆涂膜磨穿，但（花）現象。（用噴槍吹風達不到要求無法得到平滑的涂膜，會出現顆粒。砂磨及除塵后，涂膜表面光滑，無粉塵及各種污渣。膩子層表面有一層厚約50~80μm厚的涂膜，無漏噴現象。注意事項施工配比：嚴格按廠家說明書要求比例將主漆與固化劑混合后，加適量稀釋劑（據氣候、溫度調整粘度為涂-4杯18~23秒），用100目濾網過濾，并且必須在4小時內用完，否則混合料會膠化變質，影響其封閉效果及附著力。過濾：調配后須使用100目濾網過濾，混合料在放置過程中須不斷攪拌，以免沉淀。注膠在氟碳漆面層噴涂完成后，對GRC板接縫處進行注膠處理。表面清潔、無污染。5.3超大板塊吊裝材料

6材料與設備表6.1-1主要使用材料序號常用材料主要功能115mm后GRC面板外裝飾2100×200×6鍍鋅方通豎向主龍骨，主要受力構件370mm保溫棉墻面保溫430×30×1.5鍍鋅鋼絲網支撐保溫棉51.5mm厚鍍鋅鋼板防水防火6防水卷材防水71.5mm厚EPDM防水套防水8100×100×6鋼方管支撐鋼牛腿9L125x125x8鍍鋅角鋼轉接件板塊轉接、調節(jié)位置108厚U型槽固定GRC板塊11φ146×4圓管GRC板塊連接構件1280×60×4鍍鋅鋼通GRC板塊固定背負鋼架13//機械設備表6.2-1機械設備序號設備名稱規(guī)格型號1叉車5t2叉車3.5t3吊籃ZLP6004無人機/5三維掃描儀/6剪刀車6m7剪刀車8m8剪刀車10m9吊車25t10吊車50t11吊車100t12全站儀/質量控制主控項目板塊加工精度控制安裝板塊時需嚴格按照BIM模型中提取的數據對每一個板塊安裝的定位進行校準；從板塊模具制作階段開始，嚴格按照BIM模型生成的圖紙控制板塊模具加工尺寸精度；的變形，同時利用BIM模型導出的數據精細多重校核。GRC板拼縫對齊，整體造型平順GRC板塊時需嚴格按照BIM縫部位高低差；階段性使用三維激光掃描儀測量GRC安裝偏差，提前預判GRC板塊形狀走勢，杜絕累計誤差導破壞外立面造型；期合作關系的，承擔過類似異型幕墻項目施工。質量保證措施設定質量責任制表7.2-1質量責任制序號崗位職責1項目經理全面負責項目質量管理工作2生產經理負責項目部對外協(xié)調工作，對內組織生產活動，具體負責項目各項質量活動，主抓質量策劃、過程控制、質量驗收等重點質量管理工作3技術負責人負責項目技術協(xié)調、技術交底，關鍵工序、關鍵點的技術控制4深化設計師負責項目施工節(jié)點的深化，面層材料的下單，與設計單位的溝通協(xié)調5質量員協(xié)助質量負責人做好項目質量日常管理工作，做好過程質量檢查、隱蔽工程、檢驗批驗收工作6測量員負責項目的測量工作，協(xié)助深化設計下單，提供基礎數據，檢查過程施工是否按放線要求進行7材料員負責對進場材料進行驗收，材料的庫存管理，過程限額發(fā)放，收集材料合格證明文件8BIM工程師使用三維激光掃描儀測量現場基層龍骨、GRC面板施工數據，校核施工偏差，不滿足精度要求出具整改要求質量策劃公司項管部協(xié)同項目部針對本項目特殊情況，編制詳細的質量策劃，報送公司審批后實施。專家論證針對本項目超大異形GRC特殊工藝，組織新材料、新工藝安全專項施工方案專家論證，細化整個流程滿足施工要求，高質量完成GRC施工。安全措施建立安全生產管理體系本項目GRC管理在施工中是重中之重。1名，安裝隊伍必須有兼職安全員，負責各安裝隊伍的安全管理。安全管理制度定的各項安全制度及落實各項要求。安全交底制度應遵守的操作規(guī)程進行安全技術交底。工程開工前由項目經理對項目管理人員進行培訓、技術交底的同時進行安全技術交底，讓全體管理人員特別是技術員、安全員熟悉本工程的施工特點、安全技術措施。項目安全員存檔備查。項對其進行書面安全技術交底，并交項目安全員存檔。20對性與及時性。班前交底的內容與出席情況應逐日進行記錄，不得弄虛作假。嚴格執(zhí)行獎罰制度?，F場把控危險源12運行。

在汽車吊裝時，安全員采取旁站管理，實時管理和把控安全風險。高空作業(yè)設備如吊籃、高空車，由相關人員定期進行專項檢查，保持機械設備的安全環(huán)保措施組織措施立施工現場環(huán)保自我保證體系，做到責任落實到人，設專職環(huán)保監(jiān)察員。的施工環(huán)境。施，以達到預防影響環(huán)境的污染源，及時分析影響環(huán)境的原因。防止噪音污染措施白天控制在65分貝以內，晚上控制在55分貝以內。機械車輛使用過程中，做到不鳴笛，聲音較大的機械施工盡量安排在白天施工。禁敞開式作業(yè)。因特殊原因無法圍擋的要進行隔擋，并設警示標志。灑水設備，進行灑水降塵工作。防垃圾污染措施點進行堆放。施工垃圾要及時清運，并適量灑水減少揚塵。垃圾每天進行清理，定時清運出場，注意施工區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生。防塵污染措施施工現場采用封閉圍擋，與外部環(huán)境分離，降低污染源的傳播。對出現場的運輸車輛，進行嚴格的清掃、防止遺灑現象。對松散易飛揚物采取封閉、覆蓋、包扎，并在門口設減速裝置，以防車速快引起揚塵。在干燥多風季節(jié)定時灑水除塵。嚴禁隨意凌空拋灑，施工垃圾及時清運，安排專人清掃，灑水降塵。要求運輸人員進行渣土等物資運輸時車輛采用封閉式運輸。固體廢棄物的處理施工現場內設有垃圾分揀處，生活垃圾和施工垃圾實行分類管理?，F場四周及工作面保持清潔，盡可能少產生固體廢棄物。清理。聯絡相關單位進行有效處理。對進入現場的運輸車輛不得有滴、漏油現象，不得污染土地資源。止亂丟亂放。垃圾整治措施樓層垃圾做到日清日運，當日垃圾清運至一層垃圾指定堆放地點?，F場設置建筑垃圾和工程渣土的臨時堆放場地，并用彩條布封閉。垃圾外運工作，按要求將樓層內垃圾清入垃圾集中桶內，并按照清運圖完成垃圾清運工作，保證樓層的整潔。

效益分析基于BIM精度，施工質量相比于傳統(tǒng)CAD的模式，施工精度與質量都得到極大的保證。工期效益BIMGRC系統(tǒng)的下單時間，提高了GRC的加工與安裝精度，減少現場的變更。環(huán)保效益基于BIM參照，整個下單、加工、生產安裝的流程最大限度的避免材料浪費。社會效益本工法運用了三維掃描、參數化下單及出圖、二維碼物料追蹤、EBIMGRC用。經濟效益人工節(jié)省在材料下單、施工圖設計階段，采用BIM設計方法，需要一名幕墻設計人員，一名BIM技術負責人，一名BIM工程師，若采用傳統(tǒng)平面CAD的設計辦法，至少需要10名幕墻設計。采用BIM技術導出龍骨定位坐標圖，優(yōu)化了原有定位方案，在安裝龍骨時每組人員可以減少兩個工人輔助定位。材料節(jié)省從BIM料，至少節(jié)省2%龍骨提料。采用BIM模型進行專業(yè)專業(yè)間碰撞檢查、曲面優(yōu)化、三維掃描質量校核等工作，為項目節(jié)省費用分別為5萬元、110萬元、10萬元，