弧形铝板幕墙多维坐标定位施工技术

1、弧形铝板幕墙多维坐标定位施工技术李卫东 张灵 施海勇金丰环球装饰工程（天津）有限公司 摘 要 本工程为外幕墙装修工程，罩棚侧面最高约 4242 米，整个外幕墙造型 如同丹顶鹤的“翅膀” ，给人轻巧明快的感觉。因此工程造型独特，立体弧度渐 变感强，施工放线及现场定位是本工程的一大难点。为了能精确的完成本工程的 测量放线，根据幕墙施工定位坐标图纸， 结合土建的放线点位， 辅以城南测绘所 提供的水准测量成果， 进行幕墙定位的施工坐标与测量坐标进行转换。 在以往的 工程施工中， 往往采用转换公式进行计算转换， 这种繁琐的公式计算， 包括距离 计算、角度计算，工作量大， 且很容易出现计算错误或计算精度达

2、不到施工要求 的问题。为了提高数据精度，对所有建构筑物进行更为详细、准确的计算复核， 从而更适合控制点较多、更为复杂的体育场工程，本工程采用 CADCAD 法进行转换坐 标定位。 关键词 体育中心 弧形铝板 幕墙 CADCAD 施工技术1、工程概况盐城体育中心项目位于江苏省盐城市城南新区， 体育场工程包括主体育场和 位于主体育场西侧的热身场及第一检录处和南侧大平台下的能源中心。 看台外轮 廓为近椭圆形， 南北长约米， 东西宽约米， 看台下布置了与赛事密切相关的各类 房间和观众服务用房。 因此工程造型独特， 立体弧度变化感强， 施工放线及现场 定位是本工程的一大难点。 为了能精确的完成本工程的测

3、量放线， 本工程采用了 弧形铝板幕墙 CADCAD 坐标转换定位施工技术，极大地降低了施工难度，缩短了施工 工期。图 1 1 效果图图 2 2 效果图2、工艺原理整个工程施工原则为：采用全站仪放线，结合土建平面图纸和施工放线的测 量控制点，以整个体育场中心为土建坐标和幕墙坐标的联系点，先根据土建坐标校核幕墙坐标（两者坐标系不同，旋转角度相差），无误后根据幕墙坐标点位， 采用在电脑上 CADCAD 三维坐标直接读取法，精确每个点的精度，每个羽毛以点绘网， 最终控制住整个羽毛的弧度走向。在幕墙点位放线过程中，选取每个羽毛的2323个基准点进行与土建点位的再次核对，确保精确。施工过程中因整个体育场外

4、幕 墙为脚手架一圈全部搭设，根据搭设先后顺序，整个的十片羽毛最终可以同时进 行施工。横竖钢龙骨施工过程中，因竖向热镀锌 100*50*4100*50*4 方管需要根据弧度造 型预先拉弯弯弧，在满足图纸弧度条件下，配合面板弧度的安装，最终才能体现 羽毛的伸展变化特性。3、工艺流程及操作要点工艺流程全站仪测量放线一固定控制点一羽毛三维点位复核一热镀锌100*50*4100*50*4 立柱安装一热镀锌 80*40*480*40*4 横梁安装一热镀锌 40*40*440*40*4 方管安装(压型钢板龙骨)- 自检f龙骨验收f厚压型钢板安装f铺设无纺布、岩棉、钢丝网自检隐蔽验收2mn2mn 批水面板安装

5、打密封胶隐蔽验收 3mm3mm 面板安装f自检f验收操作要点3.2.13.2.1 测量放线根据轴线点位图上轴线与正北 N N 方向的夹角为度，而幕墙的整体定位图纸上 Y Y 轴方向为竖直正方向，为了使得旋转后轴线点位图能与幕墙整体定位图纸的X X、丫轴重合，此旋转角度为度+度(轴线点位图上的竖线与竖直方向的夹角度数)=度。根据羽毛板块 1616 的控制点与轴线的关系， 我们把此 6 6 个控制点放到轴线点 坐标的平面图纸中，经 CADCADft接测量得 6 6 个羽毛板块的控制点 1 1 (X:,Y:X:,Y:), ,控制 点 6464(X:,Y:X:,Y:), ,控制点 8888 (X:,X

6、:,), ,控制点 112(X:,Y:,112(X:,Y:,控制点 136136 (X:X: , Y:Y:), , 控制点200200 (X:,Y:X:,Y:)接着根据中心 O O 点旋转平面图度，并把中心 O O 点设成坐标 原点，再次测量此 6 6 个羽毛板块的控制点，采用 CADCAD 测量法测出施工坐标与幕墙 图纸吻合，复核正确。高度坐标根据建筑 1 1 米线标高进行放线。至此， 6 6 个羽毛 板块的基础控制点已经完成，羽毛板块上的其余坐标根据既定控制点坐标放线。 最后根据幕墙羽毛板块定位图纸， 用全站仪打点， 勾勒出羽毛完成面的轮廓控制 点。图 3 3 体育场平面图:1-图 4 4

7、 体育场东立面图图 5 5 体育场西立面图图 6 6 羽毛三维图322322 钢龙骨安装羽毛竖向钢龙骨安装采用热镀锌 100*50*4100*50*4 方管（6 6 米长）,热镀锌 90*40*490*40*4 钢套芯，热镀锌L90*56*6650L90*56*6650 钢制转接件（长度650mm650mm 不等）。原热镀锌250*120*8250*120*8 檩条安装完成后（见图 7 7），钢制转接件 L90*56*6L90*56*6（长度从 250mm250mm 到 650m650mn n不等）焊接在檩条平面上（见图 7 7），采用不锈钢 M12*10M12*100 0 螺栓（采用双平 垫

8、一弹簧垫一螺母） 与热镀锌 100*50*100*50*4 4方管螺接， 热镀锌80*40*80*40*4 4钢横梁一端 采用不锈钢M6*7M6*70 0螺栓（采用双平垫一弹簧垫一螺母）与热镀锌L63*460L63*460 角码螺接，热镀锌 L63*460L63*460 角码与热镀锌 100*50*4100*50*4 竖龙骨焊接。另一端热镀锌 80*40*80*40*4 4钢横梁与竖向热镀锌 100*50*4100*50*4 钢龙骨直接焊接。此部位是整个施工难 点之一，因整个龙骨面的弧度走向直接影响面板安装完成后的质量，所以在竖向龙骨安装过程中，每个小轴线竖向龙骨长度约3333 米，在这段长度

9、上，直线段共1616 米，取头尾两个三维点位定位，上部弧形部位 1212 米（因弧形部位上下两个三 维点的 X X、Y Y、Z Z 三个数值均不相同，造成弧形部位的竖向热镀锌100100X5050X4 4 钢龙骨的 50mm50mmS与面板的平面不平行，整个弧形龙骨呈扭曲状态），采用 4 4 个三维 点位进行定位，最上部 6 6 米为直线部位，两个三维点定位。所以每个竖向龙骨共 采用 6 6 个三维点位进行控制，满足图纸要求的定位方式，能达到最终的成型效果。L90X56X6fiW押飪糠250X120W12?W4图 8 8 热镀锌转接件 L90L90X5656X6 6 焊接在檩条平面323323

10、 压型钢板龙骨安装在施工铝单板钢龙骨的同时，进行压型钢板龙骨的施工。压型钢板钢龙骨热镀锌 4040X4040X4 4 方管根据施工图纸直接焊接在热镀锌250250X120120X8 8 主檩条方管上，长度根据实际上下主檩条的距离进行现场量取断料，每根热镀锌4040X4040X4 4图 7 7 热镀锌 250250X120120X8 8 檩条安装完成方管的横向间距根据现场共 8484 个轴线之间的间距均分，横向间距大致与铝板的 长度方向相同，约米（每块压型钢板背面有3 3 根热镀锌 4040X4040X4 4 方管龙骨）。324324 压型钢板安装压型钢板龙骨验收完毕后，进行压型钢板的安装，采用

11、厚压型钢板围绕体育 场进行环形铺设，相邻压型钢板搭接长度为 150mm150mm 采用 M5XM5X 2525 镀白锌自攻自 钻钻尾螺钉将压型钢板固定在热镀锌 4040X4040X4 4 方管上（从体育场内侧位置固 定），每块压型钢板的每个波谷均固定螺钉。图 9 9 压型钢板安装3.2.53.2.5 无纺布、岩棉、钢丝网安装压型钢板安装完成后，进行无纺布的安装，无纺布平铺在压型钢板上，安装 50m50mm m厚的岩棉（1200mr1200mrX600mr600mr）i i , ,外侧再采用钢丝网进行覆盖固定。整个无纺 布、岩棉、钢丝网安装完成后，采用冷镀锌 18#18#铁丝在上下相邻主檩条之间

12、（岩 棉的外侧）拉水平两道进行固定整体，并在相交的每根竖向压型钢板的龙骨热镀 锌 4040X4040X4 4 上采用冷镀锌 18#18#铁丝穿过岩棉收紧固定。图 1111 顶部节点326326 批水铝单板加工及安装师、： 1iflmni NK01.050 x50L0860 x50tHKrn图 1010 无纺布、岩棉、钢丝网安装五($五(1)(1) 安装前的工作。在安装前的准备阶段，把现场的铝单板按编号运输到就 近的起吊位置，堆放规则整齐。保护好板面的干净整洁，防止污染或人为的故意 划痕。(2)(2)铝单板从地面运输到安装位置时，注意起吊位置的下方是否有人或有贵 重仪器等。在吊装过程中，应设专人

13、看管，禁止有人在下面活动走动。看到此类 情况发生，看管人员应制止约束，确保安全。(3)(3)在铝单板运输至脚手架上开始安装的过程中，应先调整板块的位置与龙 骨顺序一致，然后再撕去铝单板上的保护膜，进行安装。(4)(4)在安装铝单板前，班组长做好各安装人员的交底工作，确保安装的时必须戴好安全帽，系好帽带和系好安全带，脚穿防滑胶鞋，在保证工人各项安全的 前提下，才能开始施工。(5)(5)遇到 30mm30mm 勺缝隙，必须按照规定采用沉头螺钉安装铝单板。 批水铝单板安装时，注意折边的位置，东区 1 1 号55 号羽毛的批水铝板均 折底边和右边，安装时注意叠放位置，所有的螺钉必须全部安装到龙骨骨架上

14、， 每颗螺钉的间距不大于 350mm350mm 对于竖向龙骨，采用加长的螺钉X4545 自攻自钻进 行安装。(西区1 1 号55 号羽毛折底边和右边，安装时从下往上第1717 块板是左侧板的竖向右边在右侧版竖向左边之上，其余从下往上1616 块板是相反安装)图 1212 2mm2mm 批水铝单板安装侧面(7)(7)所有板块安装完成后，进入打胶程序。在打胶前，用碎布头擦干净打胶缝的位置，清理出灰尘等污物。后用高性能密封胶进行密封，每道缝打完后，应 采用专用工具刮缝，确保高性能密封胶与上下两侧铝板的填充密实，严禁漏打和存在缝隙的位置。另螺钉部位用高性能密封胶密封时，应把螺帽位置全部盖住，打的胶缝应

15、统一，整齐美观。(8)(8)注胶时，周围环境的湿度及温度等气候条件要符合耐侯胶的施工条件，方可进行施工。过低的温度，将影响耐候胶的固化质量。因此应避免在温度较低 的夜间、早晨和傍晚进行注胶，需要选择中午(11:0011:00 至 15:0015:00)的时间进行。(9)(9)打完胶后，应先进行自检，检查是否存在漏打部位，若存在，进行局部 修补。自检完成修缮完成后，报甲方进行验收。验收通过后，再进入下一道安装 程序。图 1313 2mm2mm 批水铝单板安装顶面327327 面板安装(1)(1)根据留缝的位置，在铝单板现场安装角码时，需要区分角码的安装位置, 角码的子健安装在板块的左侧边和下侧边

16、，母健安装在板块的上侧边和右侧边。 注意：母健的长度为 80mm80mm 子健的长度为 40mm40mm 每组角码位置之间的间隔不能 超过 350mm350mm 注：角码子母健与铝单板的缝隙处需要注结构胶(在注胶前应先清 理干净注胶的表面)。见下图 30mn30mn 缝隙和 2mm2mm 缝隙节点图。节点图注；铝单板龜条边上铝合金角码的间距不大于35(knk图 1515 30mm30mm 缝隙节点图图 1414 3mm3mm 铝单板安装M-r/5：.71FL铝单板条边卜侣合金曲码的间距不大丁35伽叽图 1616 20mm20mm 缝隙节点图(2)(2)在安装顶部弧形板位置时，因脚手架搭设无法到

17、位，及内层 2mm2mm 批水铝 板安装完成后，形成一个统一的光滑的完成面，人无法站立，从羽毛第 1616 块板 以上(由下往上数)均采用“蜘蛛人”式悬挂施工安装面板。们齒金U U憧气協茁冒旌罐 mTd c记】、更328328 面板安装完成清理验收图 1717 幕墙完成效果4、组织和安全操作工必须经过培训和安全教育方可上岗，并进行安全技术交底，有关人 员必须持证上岗；脚手架搭设应满足有关规范要求，不得随意拆除脚手架；高空作业时，须配戴劳保用品；临时用电的架设应满足施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46JGJ46）的有 关规定；在电焊作业时，必须设置接火斗；各种防火工具配备齐全，并定期检查。5

18、、效益分析提高了计算精度，确保每片羽毛上的铝板都能完全符合设计要求。在以往的工程施工中，往往采用转换公式进行计算转换， 这种繁琐的公式计算，包括距 离计算、角度计算，工作量大，且很容易出现计算错误或计算精度达不到施工要 求的问题。采用弧形铝板幕墙 CACA 坐标转换定位施工技术提高了计算精度，确保 每片羽毛上的铝板都能完全符合设计要求。极大地降低了施工难度，缩短了施工工期。6、成本分析提高了计算精度，确保每片羽毛上的铝板都能完全符合设计要求， 极大地降 低了施工难度，缩短了施工工期。就盐城体育中心体育场幕墙项目采用此种工艺 与常规分析后，对照见下表：经济效益对照表消耗常规做法（转换公式计算）CADCAD 坐标转换定位法节省率精确度80%80%99%99%1919%工期300300 天260260 天%成本95009500