提高 530 米超高复杂曲面骑缝单元式幕墙安装精度

中国建筑第八工程局有限公司华北分公司天津周大福金融中心“云端霓裳”QC小组 2.1小组概况 23.1课题评价 23.2选择课题 3 4 6 6 7 9.1利用BIM技术优化曲面分块设计 9.2利用高精度一体化智能加工 189.3增大单元体调节量 199.4通过V口定位控制标准板块安装 219.5优化节点构造做法 22 24 26 2712.1技术经验总结： 2712.2管理经验总结： 2712.3综合素质总结： 281天津周大福金融中心项目位于天津市经济技术开发区，工程总建筑面积3层，地上100层，建筑总高度530m。塔楼幕墙为复杂双曲面骑缝单元式玻璃幕墙，面积11平均48小时制表人：李健时间：2017年6月4日2序号姓名项目职务小组职务文化程度组内分工1段新华装饰项目经理组长本科组织协调2顼晋源精装部经理组员本科技术指导3陈建革幕墙部总工组员本科技术指导4杨秀坤幕墙工程师组员本科方案编制5姜魁凯幕墙工程师组员本科现场实施指导6王丙泽幕墙工程师组员本科安全管理7分包施工班组长组员高中实施管理8李健幕墙工程师组员本科实施管理、成果整理、发布9幕墙工程师组员本科质量管理褚燕菊技术工程师组员本科BIM模拟表2-3小组活动计划表并从重要性、迫切性、经济性、可实施性以及预期效3表3.1-1课题选择评价表总分确定提高530米超高复杂曲面骑缝单元式幕墙本工程是世界第标为鲁班奖对目前幕墙该安装精及1-20层单元体平均安装精度提高单元体单元体深化、加工、员技术力量雄厚，有丰富的类似工程施工选择课题提高530米超高复杂曲面骑缝单元式幕墙本项目已进入机电及精装修施工式。平均每天安目前每天平均安增加垂直运输设备及措施导致措施费大幅度增建及钢构专业使用，提高单元体安装功效度低提高功效对提高提高幕墙安装功效，顺利实现幕墙亮灯节点，为项目及不选用杂曲面变化。实现幕墙曲面的平滑过渡，对设计、2）施工难度大：塔楼幕墙板块多达1.5万块、6652种规格，设备层及塔冠板块超高，4表3.2-1单元体安装精度统计表图3.2-11单元体安装合格率柱状图通过对VMU（视觉样板）、CMU（质量样板）及表4.1-1CMU、VMU单元体安装质量精度合格率调查表项目检查点数合格数合格率项目检查点数合格数合格率1层5层结论：共检查2260个点，合格点数为1876，合格率为83%制表人：顼晋源制表时间：2017年8与17日5制表人：顼晋源制表日期：2018年8月20日制图人：顼晋源制图日期：2018年8月20日进一步调查分析，上下板块T型缝不对中、竖向拼缝宽度超偏占所有问题的81.8%，是制表人：顼晋源制表日期：2018年8月25日制图人：顼晋源制图日期：2018年8月25日6装精度合格率是91.8%，QC小组结合成员整体专业水平，决定攻坚克难，超越前者，将目标两大问题症结占全部质量问题的81.8%，这两大问题症结解决85%，单元体安装精度合格率将确定目标：确保530米超高复杂曲面骑缝单元式幕墙安装精度≥92%图6.1-1关联图制图人：李健制图时间：2018年1月22日7123456789制表人：李健制表时间：2018.1.24末端原因一：幕墙安装技术交底不到位确认方法确认内容对应问题症结影响程度确认人确认时间调查分析交底考试成绩上下板块T型缝不对中影响很大影响很小竖向拼缝宽度超偏考试成绩≥80分确认过程通过检查技术交内容发现：技术交底对控制“上下板块T型缝”及“竖向拼缝宽度”有明确说明。然后检查现场36名单元体安装工人的交底情况，检查发现36名工人全部接受交底，并参加交底考试，考试成绩全部大于80分。确认结论工人参加技术交底考试成绩≥80分，对两个问题症结影响较小。8末端原因二：工人施工经验不足确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析3年以上施工经验所占比例上下板块T型缝不对中影响很小影响很大姜魁凯2018-2-18竖向拼缝宽度超偏3年以上经验者3年以上经验者<80%确认过程通过对现场36名单元体安装人员进行调查，发现有29人有3年以上单元体安装经验，占施工人员的80.55%，且经调查，其所施工的项目单元体安装精度合格率在92%以上。确认结论工人参加技术交底考试成绩≥80分，对两个问题症结影响较小。末端原因三：构件加工精度低确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析3年以上施工经验所占比例上下板块T型缝不对中影响很小影响很大姜魁凯2018-2-18竖向拼缝宽度超偏3年以上经验者3年以上经验者<80%确认过程通过散布图可以看出：1、单元体构件加工偏差越大，单元体安装合格率越低2、单元体加工偏差>2mm,单元体安装合格率<90%,对症结问题影响较大3、单元体加工偏差≤2mm,单元体安装合格率≥90%,对症结问题影响较小9确认过程2、对单元体加工精度进行检查，统计如下表：由饼分图可以看出单元体加工精度偏差在2mm以内的构件比例仅为16.7%。确认结论构件加工精度低，对两个问题症结影响较大。末端原因四：曲面分块设计不合理确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析曲面过渡上下板块T型缝不对中影响很小影响很大褚燕菊2018-2-24<95确认过程通过分析模型的线性特点，全部15000个点有1408个点出现曲面过渡不自然，曲面过渡自然所占比例为90.6%<95%。在模型上标记出1-20层曲面过渡不自然的点，现场调查该位置上下板块T型缝施工质量，检查200个点，有142个点合格，合格率为71%。确认结论工人参加技术交底考试成绩≥80分，对两个问题症结影响较小。末端原因五：预埋件安装偏位大确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析预埋件安装精度上下板块T型缝不对中影响很小影响很大李健2018-2-27竖向拼缝宽度超偏安装精度≥95%安装精度<95%确认过程根据设计要求，预埋件的标高允许偏差为20mm，进出允许偏差为20mm，左右允许偏差为50mm，现场抽查100个点测量预埋件的安装偏差情况，统计如下：确认结论预埋件安装偏位小，对两个问题症结影响较小。末端原因六：外檐结构局部偏差大确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析外檐结构偏差合格率上下板块T型缝不对中影响很小影响很大2018-3-1竖向拼缝宽度超偏合格率≥95%合格率<95%确认过程调查塔楼幕墙深化设计图发现，单元体对结构允许偏差为±20mm，复测21层结构偏差,检查120个点合格112个，合格率为93.3%。然后对这个8个点的上下板块T型缝偏差及竖向拼缝宽度进行检查：上下板块T型缝合格率为50%，竖向拼缝拼缝合格率为37.5%，因此外檐结构偏差对两个问题症结影响较大。确认结论外檐结构偏差大，对两个问题症结影响大。末端原因七：环形轨道设置不合理确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析环轨吊设置是否满足结构收缩变化上下板块T型缝不对中影响很小影响很大顼晋源2018-3-5竖向拼缝宽度超偏满足结构收缩变化不满足结构收缩变化确认过程调通过调查环形轨道安装方案，发现在方案里内轨施工，能有效解决结构上下收缩变形大的问题。因确认结论形轨道满足结构收缩变化，对两个问题症结无明显影响。末端原因八：单元体安装顺序不当确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析比较不同安装顺序竖向拼缝合格率偏差竖向拼缝宽度超偏影响很小影响很大顼晋源2018-3-8>5%确认过程确认结论形轨道满足结构收缩变化，对两个问题症结无明显影响。末端原因九：特殊部位构造复杂确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析比较特殊部位与平均安装精度合格率偏差上下板块T型缝不对中影响很小影响很大段新华2018-3-10竖向拼缝宽度超偏>5%确认过程通过调查发现：1、设备层、塔冠层高较高，构造复杂，为保证外立面效果，建筑师要求在设备层、塔冠增加次钢结构；2、71及99层设置擦窗机，幕墙形式为隐藏式开启单元；3、94层是CW-B与CW-A两种不同形式幕墙的衔接楼层。上述部位节点构造复杂，单元体加工安装确认结论形轨道满足结构收缩变化，对两个问题症结无明显影响。末端原因十：未进行碰撞检查确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析BIM碰撞检查情况上下板块T型缝不对中影响很小影响很大王丙泽2018-3-13竖向拼缝宽度超偏做过碰撞检查并调整未做碰撞检查或未调整确认过程且碰撞点均已优化调整。在图纸深化设计阶段将设计碰撞问题全部优在设计上与土建、钢构、机电等专业不存在碰撞，对两个确认结论形轨道满足结构收缩变化，对两个问题症结无明显影响。末端原因十一：大风天气施工困难确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析大风天施工与正常天气的单元体安装合格率差上下板块T型缝不对中影响很小影响很大张梁2018-3-15竖向拼缝宽度超偏≤5%>5%确认过程检查幕墙安装施工日志，未发现在雷雨及大风等恶劣天气进行安装作业情况，且吊装设备上安装风速仪，当风速大于5级时立即停止单元体安装作业。并根据施工日志检查3-5级风天气安装的单元体精度合格率与3级以下风速安装的单元体合格率进行对比，相差1.5%<5%安装风速仪监控风速确认结论形轨道满足结构收缩变化，对两个问题症结无明显影响。确认方法确认内容对应症结问题影响程度确认人确认时间调查分析冬季施工楼层与其他楼层安装合格率对比上下板块T型缝不对中影响很小影响很大李健2018-3-20竖向拼缝宽度超偏≤5%>5%确认过程通过调查发现，已编制并通过审批《塔楼幕墙冬季施工方案》并严格按方案执行。通过检查施工日志发现在6-11层是在冬季施工，通过现状调查发现6-11层的平均合格率为84%，3-5层及12-14层的平均合格率为85.4%，相差1.4%<5%。确认结论表7-1要因确认汇总表12345制表人：李健制表时间2018年3月针对每条要因小组成员利用“头脑风暴法”提出多种对策，并从有效性、可行表8.1-1对策选择评价表选择对策1成熟的BIM技术少成本少，提高加（10分）提高加工精滑过渡增加6个月术水平要求不采用2加工加不采用3结构据偏差在3cm调模型可以模型后再加工（8分）施工至72层涉及72层不能解决72层以下结构不采用选择对策4向拼缝累计（8）提高竖向拼面分成8个误差无影响差累计（5分）用增加但垂直运输不采用5复杂工艺，降提高安装精减少施工偏监管难度大不采用制表人：李健制表时间：218年4月10日通过方案比选我们针对要因按照“5W1H”原则，逐一制定对策量化目标具体措施，形成如下对策表：表8.1-2对策表1格率95%23差4线5皮模型，再利用自适应构件功能快速完成1.5万块幕墙板块的优化和模型绘制。利用BIM软件SAP2000分析统计出每个单元板块的翘曲值，确保翘曲之后的应力、变形满足其原始的使图9.2-1绘制BIM模型图9.2-2分析翘曲值2）采用-4mm的数学方法进行玻璃规格的归并，将大部分的不规则四边形玻璃归并为矩图9.2-3优化归并单元体规格采用可变副框安装共面玻璃的技术手段，解决单元板块翘曲，通过三维模型放样，确定图9.2-4可变副框设计图9.2-5定制多套型材模具底横梁与下单元板块采用分离式插接型材，保证底横梁有足够空间吸收下层单元错位尺图9.2-6采用分离式插接型材图9.2-7上下板块错缝连接通过利用BIM技术进行设计优化，实现了曲面的平滑过渡，通过对21-39层单元体上下表9.1-121-40层单元体T型缝合格率统计表表、型材加工图、数控机床加工代码。将型材加工模型导入CAM数控加工系统，输出编程文件至数控中心，实现基于BIM的专业一体化智能加工。项目项目偏100100100010000001101001101010010101合格1963个点合格率为99.3%制表人：陈建革制表时间：201利用三维激光扫描仪扫描结构得到原始点云模型，利用SCENE软件对点云模型进行处理图9.3-1扫描结构三维数据9.3.-3处理之后的塔楼点云轮廓线将处理之后的塔楼边线BIM模型导入Rhino软件进行幕墙表皮模根据最新幕墙模型优化板块尺寸，调整板块型材加工明细表。避免了由于现场结构与模采用三维六向可调节转接件。转接件可调节单元体上下、前后、左右6个方向，最大调采取上述对策后，对21-30层结构偏差情况进行测量复核，结构偏差对单元体安装已无20制表人：李健制表时间：2019.4-1三维控制坐标9.4-3扫描二维码表9.4-121-40层单元体竖向拼缝合格率统计表制表人：王丙泽制表时间：2018.08.05将幕墙次钢结构在工厂与主体钢结构一体化制作加工，现场安装过程中，幕墙专业跟踪施上述对策后，小组成员对特殊构造单元体安装精度合格率进行检查，合格率为表9.5-1特殊构造单元体安装精度合格率合格率统计表表10.1-121-94层单元