基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，幕墙系统中的高精度钢肋通长倾斜设置，采用三支点固定形式，地梁承受幕墙主要自重，顶部横撑主要承担幕墙水平荷载。高精度钢肋的上面双支点采用固定铰支座和滑动支座形式，固定铰支座约束X、Y轴的平动，滑动支座约束X轴方向平动，防止出现超静定结构，安装时固定铰支座可以吸收安装过程中产生的一部分误差，上下固定后连接滑动支座，解决抗震需求又可调节误差。本发明专利技术采用智能机器人定位技术，人力投入少、精度高，能够进行可视化交底，避免了幕墙与结构碰撞出现的问题和高精度钢肋位置安装不准带来的材料浪费及返工问题，提高了施工质量和效率，减少了施工风险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法


[0001]本专利技术属于建筑幕墙施工
，尤其涉及一种基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法。

技术介绍

[0002]随着当今城市的高速发展，建筑材料更新迭代加快，建筑形态越来越多样化、个性化，各类公共建筑外立面也越来越独特新颖，非线性元素越来越多地出现在建筑幕墙设计中，异形、双曲面、斜面、球面、斜曲面等复杂形状幕墙的应用越发普遍。由于建筑外曲面造型的复杂性，在进行幕墙骨架及面板安装时的施工难度也成倍增加。
[0003]其中，斜曲面玻璃幕墙具有垂直方向线性倾斜角度、水平方向曲面排布的特点，这类幕墙系统在定位放线和安装上较其他幕墙系统难度更大。大跨度斜曲面幕墙的立柱材料要求极为严格，常规做法是内做钢套芯外包型材装饰，但这类两层构造会增大立柱外观尺寸，而且普通钢型材无法做到22m以上，立柱会出现断缝，因此需要选用高精度定制型钢来解决这一难题。每根超长超重的高精度钢的精准定位和安装是确保斜曲面幕墙玻璃安装质量的关键，往往毫米的偏差都会引响整体幕墙系统的完成；而传统的利用全站仪以及水准仪等工具、依据二维建筑平面图和人工测量放线的方法已经无法满足高精度钢斜曲面幕墙的下单和安装，会导致工期缓慢、材料浪费、返工量大、存在安全隐患等问题。综上，如何解决主体钢结构施工带来的尺寸误差、如何进行斜曲面高精度钢的下单和测量定位、如何实现斜曲面玻璃下单角度的准确定位，这些都是目前高精度钢斜曲面玻璃幕墙系统安装过程中亟需解决的难题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，适用于大跨度斜曲面玻璃幕墙的安装，能够精准下单和定位，并做到毫米微调，解决了传统幕墙钢立柱易变形、立柱定位难、材料下单慢、精度低、安装难度大等问题，更好的提高施工效率和施工质量。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现上述技术目的。
[0006]一种基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，包括如下 步骤：步骤1：利用三维激光扫描仪对现场主体结构进行扫描以形成三维点云模型，将其与原主体结构模型合模后进行误差分析、数据修正，建立主体结构的实际轮廓线；步骤2：建立并优化幕墙系统三维模型，然后进行三维排版与下单；步骤3：基于智能放样机器人以及三维激光扫描仪统一现场点云模型三维空间坐标系与幕墙系统三维模型空间坐标系，并进行点位转换；步骤4：加工制作高精度钢肋，提取高精度钢肋上三支点的坐标信息，并进行现场放样同步，对主要安装部件进行尺寸复核；步骤5：在主体结构封边钢梁上安装上支座钢构件；
步骤6：吊装高精度钢肋，将高精度钢肋的上部支点与上支座钢构件连接，然后进行高精度钢肋底部支点的固定，最后进行位置矫正与复核；步骤7：在主体结构钢梁上安装中支座钢构件，然后将高精度钢肋的中上部支点与中支座钢构件连接；步骤8：在高精度钢肋上安装用于承载幕墙玻璃板块的玻璃托以及折弯U形钢槽；步骤9：吊装放置玻璃板块；步骤10：安装铝型材装饰条；步骤11：玻璃板块以及铝型材装饰条安装完成后，对缝隙进行清洗，清洗完成后半小时内完成注胶工作，最后清洗幕墙。
[0007]进一步地，所述步骤4中的高精度钢肋整体截面近似梭形，为两个圆角三角形和一个方形组合，表面喷涂有氟碳漆；高精度钢肋包括定制型钢A和定制型钢B，定制型钢A与定制型钢B之间通过多个钢板组合焊接件连接，定制型钢A外侧上部、中上部分别等强焊接有连接钢板A和定制钢管。
[0008]进一步地，所述步骤5的具体过程如下：先将每个上支座钢构件的点位信息输入放样机器人，进行自动化放样，放样机器人的红外激光投射到定位挡光牌上，得出上支座钢构件螺栓孔距主体结构的距离，然后利用短截废料钢筋临时焊接到主体结构上，作为上支座钢构件的定位参考；然后将上支座钢构件焊接固定在封边钢梁上，并通过放样机器人复核，保证每个上支座钢构件都经过测
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定流程，即经过四次测量，实现放样点位误差最小化控制，并形成所有上支座钢构件点位的测量偏差记录。
[0009]进一步地，所述上支座钢构件包括焊接在封边钢梁上的两块平行布置的连接钢板B，两块连接钢板B中线上均预留有安装孔，连接钢板B与封边钢梁之间均焊接有两块直角三角形加强钢板B。
[0010]进一步地，所述步骤6的具体过程如下：步骤8.1：通过配VR头盔的放样机器人对高精度钢肋的底部支点进行自动化放样，然后直接在地面弹出定位线；步骤8.2：通过吊车吊起高精度钢肋，保证其上部移动至上支座钢构件位置处，然后将连接钢板A插入上支座钢构件的两块连接钢板B之间，并通过M30螺栓组连接；步骤8.3：缓慢调整吊车，通过吊臂使高精度钢肋下端对准预先定好位置的钢制预埋板处；然后将钢套芯套入定制型钢A以及定制型钢B内腔中，并将钢套芯底端与钢制预埋板焊接在一起；然后将高精度钢肋缓慢下放，使之整体重量落到钢制预埋板上，达到下端受力的要求；步骤8.4：高精度钢肋初步固定安装完成后，通过三维激光扫描采集数据，对每一根高精度钢肋位置与三维模型的位置进行拟合碰撞，实现毫米级别的调整复核。
[0011]进一步地，所述步骤7中，中支座钢构件包括矩形钢管A，矩形钢管A一端与主体结构钢梁焊接，另一端焊接有方形钢板A，定制钢管端部焊接有方形钢板B，方形钢板A与方形钢板B之间通过多组M24不锈钢六角头螺栓连接；矩形钢管A与方形钢板A之间、定制钢管与方形钢板B之间均焊接有两块三角形加强钢板D。
[0012]进一步地，所述步骤8的具体过程如下：
先按照玻璃板块尺寸分格在高精度钢肋表面定位，将玻璃托的位置画出，然后在高精度钢肋槽口内定制型钢A的对应位置进行开孔，使用M8
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170螺栓组将玻璃托固定在高精度钢肋槽口内部；在相邻高精度钢肋槽口下部之间焊接折弯U形钢槽，在折弯U形钢槽下部设置多个支撑肋板，支撑肋板与折弯U形钢槽焊接连接，与地面膨胀螺栓固定连接；在折弯U形钢槽拼接处设置铝板，在折弯U形钢槽向室内倾斜的一侧焊接折弯L形钢件，折弯L形钢件下表面与地面膨胀螺栓固定连接，在折弯U形钢槽靠近室外一侧焊接不锈钢，不锈钢另一端固定在地面上。
[0013]进一步地，所述步骤9的具体过程如下：基于汽车吊搭配遥控式吸盘车进行玻璃板块的安装搬运，利用机械臂和人工配合进行安装，采用斜装工艺安装玻璃板块，使玻璃板块一侧先进入到高精度钢肋的槽口内，再使另外一侧下放至两边全部入槽，然后进一步调整玻璃板块位置，使玻璃板块两侧搭接宽度一致，并缓慢下放至带有橡胶垫片的玻璃托上，且保证最下排的玻璃板块底部放置于折弯U形钢槽内，并在接缝处采用耐候密封胶进行密封；然后再放入矩形钢管B对玻璃板块进行限位，并采用泡沫棒+密封胶以及双面贴+结构胶进一步固定密封矩形钢管B以及玻璃板块。
[0014]进一步地，所述步骤10的具体过程如下：利用不锈钢自攻自钻钉将铝型材装饰条的压块固定在高精度钢肋槽口内的定制型钢A上，然后把铝型材装饰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，其特征在于，包括如下 步骤：步骤1：利用三维激光扫描仪对现场主体结构进行扫描以形成三维点云模型，将其与原主体结构模型合模后进行误差分析、数据修正，建立主体结构的实际轮廓线；步骤2：建立并优化幕墙系统三维模型，然后进行三维排版与下单；步骤3：基于智能放样机器人以及三维激光扫描仪统一现场点云模型三维空间坐标系与幕墙系统三维模型空间坐标系，并进行点位转换；步骤4：加工制作高精度钢肋，提取高精度钢肋上三支点的坐标信息，并进行现场放样同步，对主要安装部件进行尺寸复核；步骤5：在主体结构封边钢梁（8）上安装上支座钢构件；步骤6：吊装高精度钢肋，将高精度钢肋的上部支点与上支座钢构件连接，然后进行高精度钢肋底部支点的固定，最后进行位置矫正与复核；步骤7：在主体结构钢梁（24）上安装中支座钢构件，然后将高精度钢肋的中上部支点与中支座钢构件连接；步骤8：在高精度钢肋上安装用于承载幕墙玻璃板块（6）的玻璃托（18）以及折弯U形钢槽（19）；步骤9：吊装放置玻璃板块（6）；步骤10：安装铝型材装饰条（23）；步骤11：玻璃板块（6）以及铝型材装饰条（23）安装完成后，对缝隙进行清洗，清洗完成后半小时内完成注胶工作，最后清洗幕墙。2.根据权利要求1所述的基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，其特征在于，所述步骤4中的高精度钢肋整体截面近似梭形，为两个圆角三角形和一个方形组合；高精度钢肋包括定制型钢A（1）和定制型钢B（2），定制型钢A（1）与定制型钢B（2）之间通过多个钢板组合焊接件（7）连接，定制型钢A（1）外侧上部、中上部分别等强焊接有连接钢板A（3）和定制钢管（4）。3.根据权利要求2所述的基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，其特征在于，所述步骤5的具体过程如下：先将每个上支座钢构件的点位信息输入放样机器人，进行自动化放样，放样机器人的红外激光投射到定位挡光牌上，得出上支座钢构件螺栓孔距主体结构的距离，然后利用短截废料钢筋临时焊接到主体结构上，作为上支座钢构件的定位参考；然后将上支座钢构件焊接固定在封边钢梁（8）上，并通过放样机器人复核，保证每个上支座钢构件都经过测
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定四次测量流程，并形成所有上支座钢构件点位的测量偏差记录。4.根据权利要求3所述的基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，其特征在于，所述上支座钢构件包括焊接在封边钢梁（8）上的两块平行布置的连接钢板B（9），两块连接钢板B（9）中线上均预留有安装孔，连接钢板B（9）与封边钢梁（8）之间均焊接有两块直角三角形加强钢板B（10）。5.根据权利要求4所述的基于智能放样技术的高精度钢斜曲面幕墙系统安装方法，其特征在于，所述步骤6的具体过程如下：步骤8.1：通过配VR头盔的放样机器人对高精度钢肋的底部支点进行自动化放样，然后
在地面弹出定位线；步骤8.2：通过吊车吊起高精度钢肋，使其上部移动至上支座钢构件位置处，然后将连接钢板A（3）插入上支座钢构件的两块连接钢板B（9）之间，并通过螺栓组连接；步骤8.3：缓慢调整吊车，通过吊臂使高精度钢肋下端对准预先定好位置的钢制预埋板（12）处...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海梅，曹兆伟，唐潮，全有维，王靖，张思远，谢冬冬，
申请(专利权)人：中建八局第三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：