BIM-技术辅助复杂曲面超大-GRC-幕墙施工工法

PAGEPAGE133BIM技术辅助复杂曲面超大GRC幕墙施工工法1前言现阶段国内的幕墙设计仍是以AutoCAD二维平面设计方法为主，面对建筑艺术性要求的不断提高，二维平面设计面临效率低下、质量不达标、工期不满足等多重困难。柳东文化广场项目以“蝶•舞”为设计构思，整体展现了百花齐放、蝶舞翩翩的建筑造GRC2工法特点复核的准确性；通过BIM期，提高了下单的准确性，同时极大节约施工图纸的出图时间；通过BIMGRC板安装位置准确，造型流畅；使用EBIM平台整个各专业模型，进行二维码物料跟踪、现场问题实施反馈，极大提高了现场问题处理效率；GRC过程中破坏板边、板角。

3适用范围本工法适用于大体量异形曲面外幕墙，特别是超大板块曲面GRC幕墙的施工。4工艺原理现场三维扫描三维激光扫描仪是光电结合的快速测量仪器，仪器通过发射激光和接收发射回来的激光，形成点云文件，本项目使用的仪器型号为FAROX130，每秒生成976000个点。三维激光扫描仪快速测量现场结构施工尺寸，在Rhino的指导现场施工。BIM建模Rhino是一款超强的三维建模软件，是一款高精度、高效率的BIM软件。Grasshopper是基于RhinoBIM件、面板等，精细的幕墙模型将可以作为后期的下单和出图的依据。

图4.2-1幕墙整体模型基于精细化的模型，通过Grasshopper编程的手段从模型导出数据表格及生成图纸与标注，稍微按照下单规范整理数据和图纸后即可实现快速下单及交付现场施工。现场智慧管理EBIM是一个BIM平台，将各专业的模型整合到平台中，实现模型轻量化、多平台查看模型、全人员使用BIM模型、二维码物料追踪、现场施工问题及时反馈和跟踪等功能。GRC板块吊装吊装方法本项目最大板块达到30m2，宽度3m，高度10m，GRC面板30kg/m2，背负钢架经过受力计算最大达到GRC板块每平方重量达到到一定高度后，板块垂直于空中，即可平行移动安装，成功完成“大块头的空中翻身”。吊装设备性能参数现场STT293塔吊最大起重量为18t，满足吊装要求。本项目安装超大板块时工作半径在约10m，30t汽车吊最大起重为3.8t，满足吊装要求。施工工艺流程及操作要点工艺流程二维码物料追踪二维码物料追踪现场施工问题快速沟通与反馈材料下单施工图纸三维扫描BIM建模图5.1-1BIM工作流程注胶清理交验保温防水层檩条安装埋件清理主龙骨安装图5.1-2GRC安装工艺流程图施工工艺三维扫描型，校核前期施工误差，作为深化设计基准。（不满足施工偏差的部分，及时反馈整改，保证整个项目的施工质量。BIM建模设计和深化阶段，主要使用Rhino及GrasshopperGRC费用。碰撞分析Navisworks撞问题，并导出相应的图纸与报告，与相关单位共同协调处理，避免了大量的现场整改。材料下单及批量生成施工图纸基于Rhino及Grasshopper1:1GrasshopperEBIM平台基于全员全过程运用BIM的理念，将幕墙模型导入EBIM平台中，将模型轻量化的同时（工、到场、安装及验收状态，施工管理人员可更好的对现场材料进行部署。GRC系统节点设计GRC系统面板主要构成材料为GRC面板、100×200×6mm厚竖向钢方通、100×200×10mm镀锌方通转接件（牛腿）、16#槽钢转接件、30×30×1.5mm镀锌钢丝网、70mm厚保温岩棉、1.5mm厚镀锌铁皮、防水卷材、100×100×6mm镀锌钢方通（支撑钢牛腿）、80×60×4（GRC背负钢架8mm厚Uφ146×4mm圆管等。安装方式为以GRC板块（GRC面板+GRC背负钢架）为单位，将板块固定于基层龙骨上面的转接件上。

图5.2-1GRC标准竖向节点偏位的埋件进行清理，并予以补埋。龙骨安装根据本项目外形特点，龙骨安装前需用全站仪对龙骨安装转接件的安装位置进行逐点打点。寸准确。临时固定：在转接件三维空间定位确定准确后，进行转接件的临时固定即点焊。验收检查：对临时固定的转接件按层次逐个检查施工质量，主要检查三维空间误差，一定要将误差控制在误差准许范围内。进行满焊。注意事项：主龙骨与预埋件之间的转接件水平误差小于2mm，进深误差小于3mm，竖向垂直误差小于3mm。保温防水层檩条安装主龙骨施工完毕后，根据图纸设计的分格尺寸，完成主龙骨间保温防水层檩条的安装，檩条与主龙骨采用焊接连接，，焊接完成后对焊缝处进行打磨、防腐处理。焊缝质量需满足以下要求：焊缝表面不允许有裂纹、弧坑缩孔、焊瘤缺陷。有密性要求结构的角焊缝表面不允许有气孔，其它部位的角焊缝在焊缝长度1米的范围内，只允许有2个孔径小于1毫米的气孔。咬边不超过0.5mm，焊缝的局部咬边可以允许不超过0.7mm。咬边总长度不大于100mm，且不得大于每条焊缝总长度的30﹪。角焊缝实际焊脚尺寸应大于或等于0.9为角焊缝的设计焊角尺寸。所有焊缝严禁有假焊现象。GRC板块安装支座安装果导入BIM度调整不足以满足尺寸需求的，需对主龙骨进行调整。GRCGRC需依据GRC三维位置偏差是否满足安装要求。后，檩条焊接过程中造成主龙骨钢架基层变形，造成已安装的GRC安装支座无法使用。GRC板的安装GRC板与基层制作的连接采用挂接，连接节点如下图所示：

图5.2-2GRC节点GRC上预留吊装用支点，具体如下：垂直及外倾板块此类型板块的吊装用支点可直接在GRC板块背附钢架上预开φ12mm的圆孔，在圆孔内安装定制吊环，采用尼龙吊带吊装，如下图所示。图5.2-3背附钢架上吊装孔的留设示意图吊点位置的留设需根据板块大小，通过计算确定吊点预留孔的位置。内倾及屋面板块安装。在板块的两个长边根据不同规格板块的大小，通过计算，确定每边2将吊点与吊架采用尼龙绑带连接，通过吊架吊装来完成板块的安装。表面清理及面层氟碳漆施工GRCGRC进行面漆的处理。打磨：使用600~800目细砂纸砂磨。砂磨时用力不能太重，以免将底漆涂膜磨穿，但（花）现象。（用喷枪吹风达不到要求无法得到平滑的涂膜，会出现颗粒。砂磨及除尘后，涂膜表面光滑，无粉尘及各种污渣。腻子层表面有一层厚约50~80μm厚的涂膜，无漏喷现象。注意事项施工配比：严格按厂家说明书要求比例将主漆与固化剂混合后，加适量稀释剂（据气候、温度调整粘度为涂-4杯18~23秒），用100目滤网过滤，并且必须在4小时内用完，否则混合料会胶化变质，影响其封闭效果及附着力。过滤：调配后须使用100目滤网过滤，混合料在放置过程中须不断搅拌，以免沉淀。注胶在氟碳漆面层喷涂完成后，对GRC板接缝处进行注胶处理。表面清洁、无污染。5.3超大板块吊装材料

6材料与设备表6.1-1主要使用材料序号常用材料主要功能115mm后GRC面板外装饰2100×200×6镀锌方通竖向主龙骨，主要受力构件370mm保温棉墙面保温430×30×1.5镀锌钢丝网支撑保温棉51.5mm厚镀锌钢板防水防火6防水卷材防水71.5mm厚EPDM防水套防水8100×100×6钢方管支撑钢牛腿9L125x125x8镀锌角钢转接件板块转接、调节位置108厚U型槽固定GRC板块11φ146×4圆管GRC板块连接构件1280×60×4镀锌钢通GRC板块固定背负钢架13//机械设备表6.2-1机械设备序号设备名称规格型号1叉车5t2叉车3.5t3吊篮ZLP6004无人机/5三维扫描仪/6剪刀车6m7剪刀车8m8剪刀车10m9吊车25t10吊车50t11吊车100t12全站仪/质量控制主控项目板块加工精度控制安装板块时需严格按照BIM模型中提取的数据对每一个板块安装的定位进行校准；从板块模具制作阶段开始，严格按照BIM模型生成的图纸控制板块模具加工尺寸精度；的变形，同时利用BIM模型导出的数据精细多重校核。GRC板拼缝对齐，整体造型平顺GRC板块时需严格按照BIM缝部位高低差；阶段性使用三维激光扫描仪测量GRC安装偏差，提前预判GRC板块形状走势，杜绝累计误差导破坏外立面造型；期合作关系的，承担过类似异型幕墙项目施工。质量保证措施设定质量责任制表7.2-1质量责任制序号岗位职责1项目经理全面负责项目质量管理工作2生产经理负责项目部对外协调工作，对内组织生产活动，具体负责项目各项质量活动，主抓质量策划、过程控制、质量验收等重点质量管理工作3技术负责人负责项目技术协调、技术交底，关键工序、关键点的技术控制4深化设计师负责项目施工节点的深化，面层材料的下单，与设计单位的沟通协调5质量员协助质量负责人做好项目质量日常管理工作，做好过程质量检查、隐蔽工程、检验批验收工作6测量员负责项目的测量工作，协助深化设计下单，提供基础数据，检查过程施工是否按放线要求进行7材料员负责对进场材料进行验收，材料的库存管理，过程限额发放，收集材料合格证明文件8BIM工程师使用三维激光扫描仪测量现场基层龙骨、GRC面板施工数据，校核施工偏差，不满足精度要求出具整改要求质量策划公司项管部协同项目部针对本项目特殊情况，编制详细的质量策划，报送公司审批后实施。专家论证针对本项目超大异形GRC特殊工艺，组织新材料、新工艺安全专项施工方案专家论证，细化整个流程满足施工要求，高质量完成GRC施工。安全措施建立安全生产管理体系本项目GRC管理在施工中是重中之重。1名，安装队伍必须有兼职安全员，负责各安装队伍的安全管理。安全管理制度定的各项安全制度及落实各项要求。安全交底制度应遵守的操作规程进行安全技术交底。工程开工前由项目经理对项目管理人员进行培训、技术交底的同时进行安全技术交底，让全体管理人员特别是技术员、安全员熟悉本工程的施工特点、安全技术措施。项目安全员存档备查。项对其进行书面安全技术交底，并交项目安全员存档。20对性与及时性。班前交底的内容与出席情况应逐日进行记录，不得弄虚作假。严格执行奖罚制度。现场把控危险源12运行。

在汽车吊装时，安全员采取旁站管理，实时管理和把控安全风险。高空作业设备如吊篮、高空车，由相关人员定期进行专项检查，保持机械设备的安全环保措施组织措施立施工现场环保自我保证体系，做到责任落实到人，设专职环保监察员。的施工环境。施，以达到预防影响环境的污染源，及时分析影响环境的原因。防止噪音污染措施白天控制在65分贝以内，晚上控制在55分贝以内。机械车辆使用过程中，做到不鸣笛，声音较大的机械施工尽量安排在白天施工。禁敞开式作业。因特殊原因无法围挡的要进行隔挡，并设警示标志。洒水设备，进行洒水降尘工作。防垃圾污染措施点进行堆放。施工垃圾要及时清运，并适量洒水减少扬尘。垃圾每天进行清理，定时清运出场，注意施工区的环境卫生。防尘污染措施施工现场采用封闭围挡，与外部环境分离，降低污染源的传播。对出现场的运输车辆，进行严格的清扫、防止遗洒现象。对松散易飞扬物采取封闭、覆盖、包扎，并在门口设减速装置，以防车速快引起扬尘。在干燥多风季节定时洒水除尘。严禁随意凌空抛洒，施工垃圾及时清运，安排专人清扫，洒水降尘。要求运输人员进行渣土等物资运输时车辆采用封闭式运输。固体废弃物的处理施工现场内设有垃圾分拣处，生活垃圾和施工垃圾实行分类管理。现场四周及工作面保持清洁，尽可能少产生固体废弃物。清理。联络相关单位进行有效处理。对进入现场的运输车辆不得有滴、漏油现象，不得污染土地资源。止乱丢乱放。垃圾整治措施楼层垃圾做到日清日运，当日垃圾清运至一层垃圾指定堆放地点。现场设置建筑垃圾和工程渣土的临时堆放场地，并用彩条布封闭。垃圾外运工作，按要求将楼层内垃圾清入垃圾集中桶内，并按照清运图完成垃圾清运工作，保证楼层的整洁。

效益分析基于BIM精度，施工质量相比于传统CAD的模式，施工精度与质量都得到极大的保证。工期效益BIMGRC系统的下单时间，提高了GRC的加工与安装精度，减少现场的变更。环保效益基于BIM参照，整个下单、加工、生产安装的流程最大限度的避免材料浪费。社会效益本工法运用了三维扫描、参数化下单及出图、二维码物料追踪、EBIMGRC用。经济效益人工节省在材料下单、施工图设计阶段，采用BIM设计方法，需要一名幕墙设计人员，一名BIM技术负责人，一名BIM工程师，若采用传统平面CAD的设计办法，至少需要10名幕墙设计。采用BIM技术导出龙骨定位坐标图，优化了原有定位方案，在安装龙骨时每组人员可以减少两个工人辅助定位。材料节省从BIM料，至少节省2%龙骨提料。采用BIM模型进行专业专业间碰撞检查、曲面优化、三维扫描质量校核等工作，为项目节省费用分别为5万元、110万元、10万元，