双曲面幕墙定位、校核的技术创新

双曲面幕墙定位、校核的技术创新

呼和浩特市游泳跳水馆及体育馆幕墙工程

项目部QC小组

浙江宝业幕墙装饰有限公司

201Q年9月20日

目录

一、工程概况......................................................................2

二、QC小组基本情况...............................................................2

三、选题理由......................................................................3

四、确定目标及可行性论证.........................................................3

五、提出各种方案.................................................................4

六、确定最佳方案.................................................................4

七、制定对策表....................................................................6

八、对策实施......................................................................6

九、效果检查......................................................................7

十、标准化措施....................................................................8

十一、总结和今后打算.............................................................9

附件.............................................................................9

一、工程概况

工程名称:呼和浩特市游泳跳水馆及体育馆幕墙工程

项目地点:位于呼和浩特市市区北部，东与呼和浩特体育场隔路相对，南至赛马

场北路，西至府兴营西巷，北临成吉思汗大街。

建设单位：呼和浩特市体育局

项目概况:游泳跳水馆总建筑面积为317()0曰主场馆为地上3层，地下1层，主体

为框架结构，屋顶为双层

网壳结构，体育馆建筑面

积为16300平方米；主场馆

为地上1层，局部3层，主体

为框架结构，屋顶为双层

网壳结构。

结构形式:混凝土框架结

构。

建筑层数和建筑高度:场

馆单层局部3层，体育馆建

筑高度27.75米，游泳馆建

筑高度33.05米。

幕墙形式:涉及明框玻璃

幕墙、单元式蜂窝铝板幕墙、铝单板幕墙、檐口穿孔铝板幕墙等。

质量要求:符合国家相关规定的质量验收标准

效果图图1

二、00小组基本情况

1、小组简介

呼和浩特市游泳跳水馆及体育馆幕墙工程项目部QC小组成立于2016年7月1

。日，在公司注册登记号浙宝幕BQC・02・

2016,属于创新型QC小组，由项目经理、技术负责人、设计师、施工员等项目部

人员等8人组成。小组成立后，平均每星期开展一次小组活动或分组调查，小组成

员受过QC知识教育，平均接受35小时以上教育。

QC小组成员表表1

呼和浩特市游泳跳水馆及体

小组名称小组类型创新型

育馆幕墙工程项目部QC小组

小组注册浙宝幕BQC-02-

成立时间2016.7.10

登记号2016

活动时间7.10-9.15活动次数12

课题名称双曲面幕墙定位、校核的技术创新

活动时

组内职务姓名性别年龄学历技术职称职务

间(h)

组长童军庆男41本科工程师项目经理39

技术负责

副组长陈国柱男39本科高级工程师44

人

组员周斌男38本科高级工程师技术员40

组员包峰男36本科工程师设计师38

组员周森旦男29本科助理工程师设计师35

组员王伟利男45本科工程施工员38

组员郑学栋男39本科工程师材料员40

组员何成成男29本科助理工程师资料员38

制表:何成成2016年9月20日

2、PDCA活动计戈I]

PDCA循环示意图图2

制图:何成成2016年9月20日

三、选题理由

1、本工程幕墙主要包括顶部双曲面金属屋面及四周四边形玻璃幕墙，存在空间

定位困难等问题。

2、四周玻璃幕墙空间定位依据钢结构坐标，需要定位数量较多，尺寸复核较繁琐

本工程工程量较大，且存在多处双曲面位置，在施工过程中需要及时对现场施

工尺寸与设计要求进行校对。

4、本工程工期较紧，急需利用新技术新设备提高生产效率，缩短施工工期。

5、借此活动深入研究，制定一整套结合BIM及激光扫描仪技术的作业指导书。

6、为企业积累BIM技术及激光扫描技术应用的施工经验。

四、确定目标及可行性论证

1、确定目标

a.提高双曲面幕墙施工过程中测量、校核速度;

b.加快双曲面幕墙施工进度，缩短工期；

c.提高双曲面幕墙施工精度。

2、可行性论证

可行性分析图图3

制图:何成成2016年9月20日

五、提出各种方案

针对本次课题，小组成员召开会议，运用“头脑风暴法”，提出三套对应方案，

并进行了现场测试比较。

方案一:利用2套全站仪设备进行多点位定位、校对，提高施工精度。需要2名

测量员、2名记录员、2名人员给棱镜定位，需要利用脚手架及吊篮进行操作。利

用cad和office软件进行数据处理，模型对比，更新犀牛软件中的模型数据。

方案二:将曲面划分为多个区域，近似的进行各个区域内的直线定位。划分

区块，确定主要曲线后，按照折线进行划分。需要分为两组人，一组人在立面上

进行涮的确定，一组人在平面进行xy轴的测量。需要利用吊篮脚手架等。利用ca

d和office软件进行数据处理，模型对比，更新犀牛软件中的模型数据。

方案三:利用三维激光扫描仪进行结构定位、扫描校对。需要人员两名，在测

量物侧边道路进行扫描，利用设备自动生成数据，形成模型。而后利用Naviswork

s软件进行模型对比，更新犀牛软件中的模型数据，

六、确定最佳方案

小组成员对3个方案，分别从操作难度、工期、成本、准确度进行分析比较，

具体如下：

1、操作难度分析

操作难度分析表表2

方案工序步骤

架设多台设备，读取记录数据输制作数据模型

I-

设置棱镜数据入电脑并对比更新

划分区测量主线，分段制作数据模型

2记录数据

域平移测量-并对比更新

处理数制作数据模型

3架设设备扫描数据

-据并对比更新

制表:何成成2016年9月20日

2、工期分析

工期分析表表3

方案时间(min)合计(min)

架设2台设制作数据模

备,设置棱测量记录数处理数据型并对比更

1140

镜据新

30203060

测量主线，制作数据模

划分区域分段平移测处理数据型并对比更

2185

量新

5903060

制作数据模

架设设备扫描数据处理数据型并对比更

326

新

310310_____

制表:何成成2016年9月2()日

备注:以100平方米为基础数据对比。

3、成本分析

成本分析表表4

方案人工费(元)材料费(元)设备费用(元)合计(元)

6人吊篮，脚手架2套全站仪设备

16*140*140*00.0316546.924

52517.54.424

0.625.125*140

6人(2组)吊篮，脚手架钢尺，线锤等

26*185*716.875

693.75185*023.12500

0.625.125

1套三维激光扫描

人

2-仪

337.1982

2*26*032.5000.18074.6982

.625*26

制表：何成成2016年9月2()日

备注:以1(X)平方米为基础数据对比，仅列表计算各方案之间的差异项，人工

费：300元/8HS.625元

/min);材料中吊篮脚手架费用按照6()元/8HS.125元/min);设备折旧费用按照平

均年限法计算，年折旧额=资产原值

残值率)/折旧年限，(测量设备残值率为5%,折旧年限4年)，则2台全站仪折旧费

用为:2*35000*(1-

5%)7(4*365*24*60)=0.0316元/分钟;三维激光扫描仪折旧费用为：1*400000*(1-

5%)/(4*365*24*60)=0.1807元/分钟。

4、准确度分析

准确度分析表表5

方案准确度误差数量

11~2mm10

25〜10mm20

3l~2mm3

制表:何成成2016年9月20日

最后，三种方案评价总结

方案总结分析表表6

准确数字化水

方案难度工期成本是否选用

度平

1复杂快高昌1一般不选用

目▲日

2简单取慢最高最低较低不选用

3简单最快最低最局较高选用

制表:何成成2016年9月20日

根据上述各项分析，综合操作难度、工期、成本、准确度等四个方面，我们最

终决定采用方案3,激光扫描仪结合BIM技术来提高双曲面幕墙的定位。

七、制定对策表

1、BIM技术结合激光扫描技术提高双曲面幕墙定位方法的操作流程

制图:何成成2016年9月20日

2、操作流程的对策表

对策措施表表7

负责

要因目标措施地点

序号时间人

whywhathow

wherewhenwho

测量

员

人1、安排测量人员进行测量技术的专彭华

质

素提高人员业培训；翔

111/16

提

待W刘铁

操作水平2、安排激光扫描仪设备的专业培训

高

*军

扫

描朱志

精

度提高扫描1、提高设备的扫描精度选项；雄

2王赅11/20

不

够精度2、缩短各扫描点位的距离；王永

林

料

材1、清理测量物体，是之外露，去除阻

人

或周斌

减少扫描挡物；

干

3员贩11/24瞿肖

2、扫描过程中禁止人员通过扫描范

涉误差波

围；

庆

1、优先进行小区域的数据核对；夏

何

软件确保软件2、大面对比核对，多人复核；办公桥

411/28

成

操作正确使用3、安排设计人员进行BIM软件的培室成

训；

制表:何成成2016年9月20日

八、对策实施

1、提高人员操作水平

我司技术部门针对本工程测量技术编制了《双曲面幕墙测绘操作指导》，对测

量过程中的各个注意事项进行了说明，并提出了解决方法。

同时，我司安排激光扫描仪供货单位，提供成套的设备使用说明，并进行了现

场操作和配套软件的使用培训I,确保测量人员数量掌握激光扫描仪及相应软件

的使用技术。

2、提高扫描精度

根据设备选项提高扫描精度，控制每个扫描点之间的距离要求，加强扫描点

云数据的准确性可靠性。

3、减少扫描误差

清理测量物体，使其外露，去除阻挡物，扫描过程中禁止人员通过扫描范围

,避免对扫描数据造成干扰。

现场扫描图图5

制图：何成成2()16年9月20B

4、正确使用软件和设备

在进行大面测量施工前，优先进行小区域的数据核对，大面施工前进行对比

核对，多人复核，降低软件操作引起的误差。安排设计人员进行BIM软件的培训，

提高设计能力。

九、效果检查

1、通过QC活动，小组成员数量掌握了测量过程中三维激光扫描设备的使用，大

大减少了测量所需的时间，缩短了尺寸校核的步骤。

2、通过三维激光扫描设备的使用，大大减低了测量过程中的误差，提高的测量的

精度，提高了工程总体的施工质量精度，获得业主和建立单位的一致好评。

3、通过三维激光扫描设备的使用，做到了一次扫描，多次使用的要求。能够通过

配套的软件，输入到Navisworks进行对比，分析。得出直观的偏差数据，方便利用

犀牛软件进行模型的调整和深化下单。通过BIM技术和三维激光扫描技术的结合

,加快了深化下单的速度，方便了对细部的碰撞检查。

数据导入图图6

导入BIM模型数据图图7

碰撞检测图图8

Autodesk'

Navisworks,

,次公N♦»«*6例已串制，：特11已11破女型52

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碰撞检测报告图图9

4、通过B1M技术和三维激光扫描技术的应用，大大提高了双曲面幕墙施工的精

度，针对双曲面位置，做到了及时准确的定点定位。缩短了双曲面幕墙的施工工

期。

十、标准化措施

1、对BIM技术和三维激光扫描技术的结合应用，进行归纳总结，形成企业技术资

料，并在宝业集团内部刊物进行发表。

2、对BIM技术和三维激光扫描仪的结合应用过程中出现的问题及解决方法，进

行整理，形成技术资料。

3、针对双曲面幕墙的定位，形成了基于三维扫描仪获取结构数据，采用Naviswor

ks进行碰撞处理，并修改BIM模型的一整套方法。

十一、总结和今后打算

1、针对空间造型复杂的幕墙结构，我司将大力推广使用三维激光扫描仪进行测

量复核，为图纸深化、材料下单做为施工依据，提前发现结构的误差，将问题消

灭在测量复核阶段。

2、我司将在宁波奥体中心游泳馆幕墙工程中应用三维激光扫描仪及BIM技术。

3、通过本次QC活动，公司研发部和工程部决定，在各项目部进行三维激光拦描

仪及BIM技术的培训|,加强现场施工和设计之间信息沟通。

4、今后我们将继续广泛深入开展QC活动，总结经脸，发扬团队精神积极探索，进

一步提高工程质量。

5、通过本次QC活动，QC小组综合素质得到了提升。

综合素质评价表表8

活动前（活动后（

序号评价