基於三維建模的單元式鋁板雙曲面吊頂安裝

1。主要技術內容

三維建模單元式雙曲面鋁板吊頂安裝技術克服傳統雙曲面鋁板吊頂施工過程中骨架安裝難度高、板塊下單成本高、易出錯，吊頂板縫調節難度大等缺點。應用 Rhino 軟體將鋼結構網架栓接球建模，模型匹配精度達到毫米級別。

鋼結構網架工序完成後，運用全站儀把包含鋼結構骨架資訊的建築現狀繪製成模型，透過匹配、碰撞把吊頂主副龍骨、吊裝盤、面板的三維空間座標建立出來，並且進行吊頂板塊分割，控制板縫，儘量避免網架沉降影響整體效果，透過調整龍骨或面板空間位置，提前把施工誤差消除。

（1）測量放線

根據前期勘察設定好的掃描站點，合理設定全站儀的資料解析度和質量以保證資料的可靠性。根據工程體量，合理安排勞動力和掃描週期，保證現場已完實體工程全部被掃描錄入資料。掃描時需注意：

1）佈設的用於全站儀聯測的平面標靶（棋盤板）要能夠清晰的識別。

2）全站儀需要專業的人員操作，且掃描完成錄入資料後，現場不要再做變動。

3）可根據工程需要，設定不同的掃描精度，掃描精度與 BIM 建模精度一致。

4）利用全站儀測量佈設平面標靶

5）採用全站儀測出標誌點的的中心座標點。平面標靶需要施工方提供準確的座標體系。

最終在全站儀裡顯示的平面標靶。如圖 8。8-1 所示。

（2）BIM 建模

根據網架原有結構，利用 BIM 技術對大吊頂進行建模，透過吊筋、主副龍骨及面板的三維座標進行安裝，避免下單的誤差，提高施工的準確性。見圖 8。8-2 所示。

吊頂吊杆安裝分為三種連線方式，主龍骨由三維可調連線裝置實現 XYZ 空間座標確定，主龍骨與副龍骨之間透過 U 型抱箍及螺桿連線。面板與副龍骨之間透過可調固定裝置進行連線，並且透過可調固定裝置對板縫進行調整，達到設計與使用要求。如圖 8。8-3 所示。

1）與結構的連線

三種連線方式可調節吊杆的高度，適用於更種網架結構。

①栓接球點：現場球點預留絲孔，可利用轉換件將吊杆固定在球點下，如圖 8。8-4 所示。

②焊接球點：現場球點未安裝底託，所以，為解決吊點固定問題，採用腹杆報箍措施，利用雙抱箍報箍在腹杆上，如圖 8。8-5 所示。

③馬道下方：現場部分球點被馬道佔用，對於此部分球點，採用吊裝角碼，焊接在馬道下方固定板上，如圖 8。8-6 所示。

2）三維調節裝置及主龍骨安裝

三維可調節的基本原理就是空間球鉸接，可實現不同部位曲率的變化，多維可調節角度，配以 M16 的螺桿，可實現 Z 方向的自由調節，四個外伸臂，在 X/Y 平面內實現夾角的調整，增加的弧形長條孔，又增加了一維的調節，爪件配件採用 SUS304 材質鑄造成型，各元件之間採用高強螺栓組配。

三維調節裝置可調節主龍骨的方向、曲率，並且透過全站儀測量其三維空間座標，使整個空間形成一個平滑的曲線，更好地對面板進行精確定位。如圖 8。8-7 所示。

3）副龍骨安裝

主龍骨採用 100*40*3mm 厚 C 型鍍鋅鋼，副龍骨採用 60*40*3mm 方管雙向彎弧處理，主龍骨與副龍骨之間透過 U 型抱箍及螺桿連線。如圖 8。8-8 所示。

4）可調固定裝置安裝

可調固定裝置是整個系統位置要求最高的裝置，面板透過裝置上 U 型孔調節其三維座標，每一個固定裝置必須用全站儀進行精確定位，面板、下單所產生的誤差可透過可調固定裝置進行消化，其位置直接影響面板的整體觀感效果。如圖 8。8-9 所示。

5）吊裝盤及面板

三角型整合燈具根據各種大小不同的板面分割尺寸定尺加工，和麵板一起形成一體化吊裝單元，發光面根據吊頂變徑雙曲面法向特徵排布。如圖 8。8-10 所示。

2。技術指標

（1）支撐龍骨採用鋼製龍骨，採用材質為 Q235 的鋼型材，屈服強度≥235Mpa，抗拉強度≥370Mpa，延伸率≥9%。支撐結構外形必須沒有連續的缺陷、裂紋、高差、起伏以及任何其他破損。

（2）板材表面光潔、平整、無明顯損傷、劃痕、壓光條和汙跡，板材兩端與針孔截面無毛刺、針孔板表面無肉眼可見紋路或隱條。成型板面無波紋、明顯凹凸、折邊不起邊。龍骨配件不得有毛刺、腐蝕、損傷、黑斑、麻點等缺陷。

（3）安裝單元網格定位尺寸誤差控制在±3mm。

（4）完工後的龍骨下料在每 1000mm 長度，水平度誤差控制在±2mm。

（5）在開始進行安裝前，檢查複核所有現場尺寸。

（6）確保詳細設計能容納所有公差以及實際現場尺寸設計尺寸之間的差別。

（7）金屬板之間的對接頭要一致並對齊，透過支撐系統被夾在一起。如果墊圈要安裝在接頭中，其寬度與已經就位的墊圈的寬度之間的差別不得超過 10%。

（8）任何安裝誤差應控制在 10m 長度內部超過 2mm。

（9）規定的公差內安裝方正、直線、水平和平面規則。吊架頂部固定時，不得使用卡盤或功率激勵方法，吊架進行底部固定時，不得使用鉚釘。

1）抱箍件安裝允許偏差 X、Y 方向±5mm，Z 方向位置固定（緊貼鋼結構下弦杆）。

2）萬向節安裝 X、Y、Z 方向±5mm；

3）主龍骨安裝：主龍骨安裝精度可以透過 M20 通常絲桿 Z 向調節。要求主龍骨安裝誤差允許範圍：Z 向±3mm。

4）副龍骨安裝：副龍骨距離主龍骨 50mm，方向與主龍骨方向一致，Z 向允許 2mm； 5）面板安裝：從主樓區域鋁板模型分析，鋁板寬度：225mm，板縫寬度在不斷變化，實際板縫為 9mm~13mm。 6）鋁板安裝特徵點允許誤差：任何一塊鋁板特徵點（4 個尖點）座標檢測（X/Y/Z）允許偏差±2mm。檢測鋁板任何一個點 Z 向偏差±2mm。

3。經濟、環境效果分析

（1）透過 BIM 模型進行雙曲面鋁板分析與下單，確保下單準確率。避免因材料加工不準確導致現場無法安裝，減少材料浪費並縮短施工週期。

（2）透過現場實際與 BIM 模型的對比，提前發現龍骨、鋁板之間的誤差，提前進行消化。

（3）此安裝技術大大提高了雙曲面鋁板吊頂安裝的成功率，有效避免了傳統方法所產生的反覆下單、整改。

（4）在縮短工期、減少勞動力投入的基礎上，對於整個工程的施工成本都有極大節約作用。

（5）此雙曲面鋁板吊頂安裝技術提升安裝質量標準，做到一次成型，一次成優，提升公司在雙曲面鋁板吊頂的施工水平的同時，得到良好的社會效益。

4。適用範圍

適用於吊頂工程特別是雙曲面鋁板吊頂的施工。