异型空间幕墙三维扫描测量及可调安装施工工法汇报

异型空间幕墙三维扫描测量与弹性可调安装施工工法完成单位：申报时间：2015年7月1前言2当前异型空间造型的建筑幕墙越来越多，设计师为实现此类造型，往往采用结构复杂的钢结构作为主体基层，由于此类钢结构存在制作安装误差较大，温度变形大，空间角度变化多等问题，导致幕墙玻璃的规格尺寸各异，下料制作周期长，而且安装困难，变形应力大，玻璃易破碎等，传统的放线测量下料和安装技术不论从操作安全性、准确性，还是从进度、成本、质量等方面均已不能满足此类项目的需求。针对以上问题，在2014青岛世界园艺博览会植物馆幕墙工程等项目异型空间幕墙工程的施工中，研究实施了三维激光扫描测量下料、基于实体的深化设计及弹性可调安装等新技术，很好地解决了以上技术难题，并总结提炼形成本工法。效果图效果图3该工法中的关键技术于2015年4月通过山东省建筑工程管理局的专家鉴定，总体技术水平达到国内领先。科学技术成果鉴定证书4该工法中的关键技术于2015年6月通过了青岛市科学技术信息研究所组织的查新鉴定，技术先进，创新性较高，国内尚无其他相关技术研究。由青岛市科学技术信息研究所出具的科技查新报告5采用本工法施工的“2014青岛世界园艺博览会植物馆幕墙工程”和“2014青岛世界园艺博览会睡莲博物馆幕墙工程”作为2014青岛世界园艺博览会主场馆之一，凭借精湛的施工工艺、高标准的施工质量顺利评为“2014～2015年度中国建设工程鲁班奖（国家优质工程）第一批入选工程”。2014～2015年度中国建设工程鲁班奖（国家优质工程）第一批入选工程名单6已成功应用于包括2014青岛世界园艺博览会植物馆幕墙工程、2014青岛世界园艺博览会睡莲博物馆幕墙工程、青岛市伟东城市广场项目幕墙工程中，技术先进，经济合理，具有良好的市场前景。2014青岛世界园艺博览会植物馆效果图2014青岛世界园艺博览会睡莲博物馆效果图青岛市伟东城市广场项目幕墙工程效果图72工法特点81、采用三维激光扫描、免棱镜测量与钢结构无线变形监测相结合的技术，通过AUTOCAD软件对建筑的三维实景模型进行逆向重建，从而快速完成建筑幕墙尺寸的确定，进行批量下料。2、采用特制的球铰夹具，实现幕墙单元的多向可调弹性安装，消化施工尺寸误差，同时，可多块玻璃多角度同时安装，数量可任意增减，安装速度快。3、采用本工艺，玻璃破碎率低且无需人工攀爬测量，安全可靠。工法特点93工艺流程及操作要点10平面控制网建立→平面控制测量→高程控制测量→烛点布设（变形监测）→三维扫描→内业处理→坐标转换→空间定位→虚拟放样→批量下料→夹具底盘安装→丝杆及中心球铰调节→玻璃试装→肋板啮合调节→玻璃对称安装→反复调节到位→夹具面板安装→打胶→清理保洁工艺流程11平面控制测量12高程控制测量13

烛点布设安装14

三维激光扫描15

场馆逆向建模ACDABCD

三维空间虚拟放样生成玻璃尺寸下料表16夹具底盘安装丝杆及中心球铰调节幕墙玻璃试装18玻璃对称安装19反复桨调节材到位疑、夹防具扣蜓盖安猪装玻璃返打胶爆、清叔理保蕉洁201平面容控制行网建筐立。根据瞒建筑膨物的肯形状岗、大浆小、泪所处历的位勇置等油，沿虎建筑阴物四胆周布虑设若全干个魔主要饼控制趁点。生控制致点之路间的苍距离负须相导对均顶匀、腾前后察通视遣良好般且在苦测量讽仪器停误差春允许抛的测汤量距匀离内膜，然玩后由境测绘齐院提垦供的摧基准柄点坐赏标，飞采用毛闭合东导线递作业砍测量腊法，啊即可雅建立写城市塔坐标淘系下漂的控棒制网植。2平面犬控制枯测量客。平面亡控制叫测量障的主嫁要目悉的是绸获取版控制充网上慰所有归控制皇点的湖平面罚坐标脊，即揉（x,述y）坐予标，嘴该工蚕序通拒过全慌站仪鲁测量站角度秀和距钓离，栋依次低推算鸽各个蜓点的俊坐标庸（起蒙始点贤为已祝知城泽市坐握标系冈点）属。操爆作要庭点如故下，让平面肯控制挂测量捐示意董见图1。第一表部分桃：三洋维激嫩光扫谜描测丝式量、豆下料操作正要点21图1平面京控制越测量点示意窗图222.冷1利用点全站辟仪测谎量转铲折角址βi和边晶长Si。2.百2根据麻已知托点Ｎ铅和定红向点汁Ｍ的丢坐标毅，计状算MN的方占位角朗。2.岸3然后遥根据聋方位叔角计秩算公缠式，吃计算俗每条党边的热方位炭角。2.蔑4根据现闭合洗网进犁行方敲位角捷平差耽和坐盗标增龟量计算算和佣改正苗。2.攀5计算窑每个银点的饿坐标慰。3高程忘控制旧测量瞎。根据图电子验平面咐图先画进行皱图上归选点演，然廊后到晃现场森根据就测区蚕环境狼进行扎实地疯选点终，布勇设若尸干个烟控制连点，揪每个称导线江点均骆以水拍泥墩术或者创木桩+钉子果作为贺标志论，并情做好明点记箭。高勉程控傍制测萝量的出主要栽目的伞是解启决三朋维坐之标的签“Z”值棋问题芝，由粥此，建通过柏平面让控制森测量存和高显程控期制测窝量，爪（x,幕y,带z）的栏值均踏可以矿得以核解决沟。23图2高程糕控制寨测量仇示意弯图244安设绣烛点警。钢结运构管搬桁架送的每刑个相调贯线狐的节筐点处滨均有果焊接敬的幕冤墙球跃铰基屿座，咸为了话获取额球铰甩基座液形心链的坐剪标点龙，需梳在每兽个球塑铰基撑座上验安设芽树脂传烛点台，当励扫描翻仪工随作时宴，可阀以准版确的盯捕捉帆到该泼点的个坐标唤。5变形项监测帖。采用响应变吹计无斯线监硬测系测统对磨钢结叠构卸锐载到变幕墙待安装利全程尾监测,及时瓶监测犹其竖耍向变苏形、谨支座乳位移志、及换应力鲜的变讨化情吧况,分析己钢结教构的浅安全尤稳定膨性,保证蓬结构希安全冈，为是后续雄三维恭扫描辈及安俭装提植供保联障。童远程古无线蒸自动凉化数洋据采殊集系裙统各丘传感腊器采海集的养数据销曲线折见图3.25图3无线向检测秤数据论曲线无线票传输微模块266三维并扫描墨。待兄结构董变形浆监测臣数值愧稳定灾后采鼓用三哈维激阴光扫付描仪火分区涛扫描速所有忠烛点怖形成淹点云猪数据谢。扫销描过惹程中跃，不早仅需煎扫描攀到烛短点，组而且仁要覆稼盖该腊部分钉的控愧制点籍的坐帅标，陈这样懒，便琴于后棍续的惯坐标胆转换堤。三摊维扫禽描分辟区示周意见体图4。7内业译处理库。通炎过内孤业处光理，溪将扫极描仪林中的绿点云筒数据语转换步成坐亲标数题据。8坐标震转换谈。在讲幕墙挂球铰逆基座剃坐标烘扫描组后，大需将侍所扫词描点悉（或谋对象详）的贪坐标毙转化况成城床市坐犁标系误下的爆坐标我。具挽体转奋换方漏法为雹：控制堡网系笨中坐叔标A0（X0,扯Y0,Z0）扫描条坐标车系中A1盗(X1,狂Y1,Z1)扫描揉坐标交系中干目标士点A2（X2,泥Y2,Z2）相对非坐标病差控制学网系写（城孕市坐定标系华）与刻扫描控坐标奸系对乖目标焦点A2进行血坐标依转换轨：2712634578图4扫描通区域众分区线示意289空间取定位览。根严据所纲得的校烛点父的坐坡标系蚁值，记采用秋计算孟机辅鬼助设脾计的向方式乓，建文立空相间定没位模框型。10虚拟待放样床。以捧上工邪序之左后，斑即可界获得库所测驻区域申的三以维空呀间定另位控雨制点腹，由央此，愤可以欲借助用计算召及进睁行虚联拟放砖样，刚为后浴续工受作做挠好模蹦型铺古垫。漂三维壤空间唇虚拟彩放样驾见图5。图5三维蜂空间暮虚拟计放样2911批量待下料缝。提从取每牲块玻撕璃的梅尺寸少信息槐，形附成下美料单祖，工起厂定原制加齐工。图6玻璃巴尺寸欲三维植信息饼表301夹具芹底盘山安装野。根猛据设肾计要评求、计料单依进行恐夹具延底盘沙安装王。2丝杆洞及中载心球劲铰调签节。竹夹具绳底盘投安装之完毕更后，犹应分恭区分槐段对防丝杆摇及中咏心球喘铰进涂行整优体调义节，疲确保摩幕墙椒玻璃丘安装后标高悉、角堵度基萌本符缠合设杆计要艳求。竿丝杆朵及中艺心球壁铰调锻节。3玻璃揉试装穷：1）玻璃抬整体沈安装壳顺序选应依覆据建宝筑物宫构造酱特点罚分区奴分段梅进行誓。各惯区段屈宜按喉照自宅下而赌上，躬先易针后难呜，由惑曲率爆变化蔬较小蹦面延俘伸至放曲率车变化钥较大择面的林顺序约依次订安装游。2）节省点玻速璃安济装。甘利用衣汽车康吊及投玻璃臭吊装使专用扔吸盘帽将玻辅璃根踪蝶据料损单编商号放侍在调红节好施的球键铰夹特具玻种璃肋尺隔板话之间完，隔士一布尿一。4肋板址啮合煎调节带。根演据初魂装的晨玻璃昼调节崖肋隔宇板，升确保怠肋隔砖板之终间间垫距适炊中，厌保证责各个竭方向预幕墙运玻璃溪准确易入位躬。5玻璃删对称栏安装佣。将应各个筝间隔熄之间统的玻她璃对闪称安炕装就票位，楚完成林该节顽点内踪蝶各块枪玻璃怜的安把装。第二饱部分刑：幕厚墙弹性绣多向小可调船安装316反复佩调节趣到位滨。反册复调菌节丝剂杆高逢度、酸球铰群角度剂确保签玻璃乘安装涉平整障顺滑船，满国足观萍感要注求。7夹具些前压余盖安墓装。再各个浆球铰羽夹具资处玻览璃安誉装完绵毕后流，将这夹具顷前压松盖用变螺栓掘拧紧恋。8打胶情。玻饱璃安压装后示，先拐清理鲜板缝恢，然纷后嵌锁入泡荒沫条浮，泡究沫条泼嵌好虹后，矛贴上虾防污同染的棕美纹凯纸，恢避免纠密封浪胶造齿成污棕染。虹贴美券纹纸舞应保素证缝穷宽一删致，阁美纹敌纸贴绳完后清进行怪打胶稻，胶诉缝要姻求宽屋度均鞠匀、免横平缝竖直膜，缝签表面访光滑蚁平整粗。打立胶完语成密龟封胶片半干鸟后撕俗下美仅纹纸膊。刮乎胶部币位，奋要注校意缝榨宽。万用橡颠胶刮刃刀进洽行刮鼻胶，斤刮刀炮根据谁大小末、形伟状能问任意础切割励。325效剥益饱分坦析33以20粪14青岛体世界普园艺根博览专会植扫物馆米幕墙缴工程遇为例女，综叮合考航虑质改量控漠制、慌成本赢造价绝以及浆对工剥期的悉影响田等三雷个方舰面，而与目变前常洁用的农三种逐可行夏方案案进行穿经济趟分析高比较榨，见藏下表志。方案垦经济轮效益配分析神对比冰表通过锈对以赏上三慎种方湿案成蚕本测犬算分好析，子方案绒三较驴方案泪一、灭方案绩二人逐工费脊、材蜜料费辽、管仔理费蛮分别酒降低尊约95谁2.粒8万元浑、13西2.轰8万元打，工辛期提谎分别区前约4.短5个月缠、2.师5个月他左右申，截励止20棋15年5月未光发现柱玻璃秩破损奏现象笋，大肆大减做少了痕后续奏维修杆费用锋，经忌济效扒益十冶分显尖著。1经济下效益般分析序号方案名称测量费材料费管理费测量下料周期安装工期方案一全站仪测量，人工尺量下料，带龙骨安装18万7920万650万4个月9个月方案二全站仪测量，人工尺量下料，多向可调弹性安装18万7200万550万4个月7个月方案三三维扫描测量下料，多向可调弹性安装施工10.2万7200万425万1.5个月7个月34采用命本工另法不蹲仅施辜工安世全、仇节省栏人工诉，加扯快工重期，寇而且起施工谱质量夫非常铲高，笋完美聋的呈锈现了跌设计必效果茂，给恒海内茂外游扬客呈怒现一公幅精顿美的扮视觉哈盛宴鹊。同辜时，徒运用慢三维充扫描围模型说重建僚，也陪是符议合建历筑业酷发展菊的BI单M技术遣，科拥技、高绿色伤、节轰能环扑保，忧社会扶和环朋保效箩益十锄分显途著。2社会杨和环朱保效旱益356应辫用外实赴例36本工回法已视已成身功应仰用于坡包括20鱼14青岛震世界斩园艺深博览镇会植骂物馆刚工程捡、20富14青岛翠世界肢园艺救博览洲会睡彩莲博奸物馆住、伟算东城面市广蔽场项怪目工垂程中规，取边得了六明显注的技帐术经凡济效蜻果。37实例格一：20烧14青岛呆世界跨园艺懒博览纸会植菜物馆20懒14青岛缩慧世界阔园艺锋博览漠会植晕物馆户幕墙主工程稳位于欠青岛夕市天楼水路迎以北归，百竿果山懒森林至公园贱内，吴占地纱面积2.蔽44公顷芝。医本工剃程地议下一鼠层混趁凝土礼结构五、地爬上一奏层钢笼结构冲，总永建筑衫面积22摧74叙9㎡，雄其中俱地上永建筑堆面积13鹅52氏2㎡，浅地下光建筑别面积92喜27㎡，须是全撞亚洲让最大斥的钢沉结构段植物蕉馆之营一，发也是匪世界朴上唯妄一一趴座把上海洋年展区姥建在贡山区熟的建驻筑物宫。植登物馆缘瑞地上槽主体急结构脱为大匀跨度血不规论则空沙间三品角管弱桁架僻网格临结构染，围晴护构左造为压玻璃纽奉幕墙塌。图7植物虚馆效旁果图38图8植物愁馆幕醋墙工竿程完帐成效锈果39实例耀二：20不14青岛梢世界裹园艺幸博览税会睡逗莲博应物馆显工程20倒14青岛汇世界冰园艺爷博览娘会睡削莲博厚物馆绣幕墙继工