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上海中心外幕墻數(shù)字化精益施工技術(shù)

來(lái)源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理  作者:孟根寶力高  日期:2013-12-12
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  上海中心外墻幕墻以其多層懸掛(每區(qū)12至15層)、135度連續(xù)扭轉(zhuǎn)、大跨懸空支撐(鋼構(gòu)系統(tǒng)外懸挑最大12米)、巨大的工程體量(超13萬(wàn)平米,20327個(gè)單元板塊)以及632米超高等特征,為連續(xù)、安全和綠色施工提出了挑戰(zhàn)。為此,采用系統(tǒng)方法,從外立面方案確定、結(jié)構(gòu)體系選擇,新材料選擇和施工方案選擇等多方面,尊重建筑理念的同時(shí),充分研究大批量化工藝,確保其可建性;采用可視化預(yù)控BIM數(shù)字化工具,為復(fù)雜體態(tài)幕墻板塊構(gòu)建、多工種交叉集成施工等諸多方面創(chuàng)造有利條件。數(shù)字化、智能化和柔性化為特點(diǎn)的第三次工業(yè)革命悄然到來(lái),建筑幕墻應(yīng)做充分準(zhǔn)備。本文總結(jié)適用于超大復(fù)雜工程的系統(tǒng)思維方法和批量工藝化、模塊化、裝配化、數(shù)字化施工管理理念運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),欲為綠色集成施工和管理提供借鑒。關(guān)鍵詞:系統(tǒng)方法、施工批量化工藝、BIM技術(shù)、數(shù)字化、超大復(fù)雜工程。

  2.1基于BIM模型,可快速分析現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù),自動(dòng)對(duì)不同偏差情況分類判別(正常偏差/正超差/負(fù)超差),效率大增。

  2.2運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù),快速修正設(shè)計(jì)模型,提取加工圖,抽取細(xì)目定額理論數(shù)據(jù)。即使在最不利的正超差情況下,通過(guò)快速設(shè)計(jì)變更響應(yīng)和設(shè)計(jì)加工運(yùn)輸綠色通道等措施,在1天時(shí)間內(nèi)可將新構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。響應(yīng)速度提升3倍以上。

  2.3實(shí)現(xiàn)了模型預(yù)拼裝。對(duì)于偏差較大的情況,采用三座標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量單元控制點(diǎn),自動(dòng)生產(chǎn)實(shí)際單元板塊,置入理論模型中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)拼裝模擬。

  3. 運(yùn)用三座標(biāo)測(cè)量?jī)x,對(duì)復(fù)雜構(gòu)件進(jìn)行精確測(cè)量,保證測(cè)量精度的同時(shí)提高效率。對(duì)于超差構(gòu)件,通過(guò)測(cè)量結(jié)果直接轉(zhuǎn)化為實(shí)際模型,返回至理論模型中,依據(jù)組裝工藝原則,判定超差對(duì)單元成品的影響。

  4. 基于BIM創(chuàng)建的三維模型,對(duì)外幕墻、外幕墻支撐鋼結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查,快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,協(xié)調(diào)解決。

  5. 基于BIM創(chuàng)建現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)具模型,包括鋼平臺(tái)、雙層吊籃、施工吊機(jī)等等,進(jìn)行運(yùn)行分析模擬。

  上海中心大廈外幕墻依然在有序的上升,遠(yuǎn)大在這個(gè)項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用也始終沒(méi)有停止腳步。遠(yuǎn)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)更加關(guān)注BIM管理應(yīng)用,正在積極思考包括:高區(qū)現(xiàn)場(chǎng)堆料管理,單元板塊破損更換指導(dǎo),RFID材料實(shí)施跟蹤以及加工圖圖檔管理等方面。

  5 總結(jié)與展望

  上海中心外幕墻幾何形狀復(fù)雜:扭轉(zhuǎn)、懸空、跨多層(15層之多)、板塊種類眾多幕墻,總結(jié)類似大型項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn),以系統(tǒng)性思維方法采用了一些新技術(shù)、新工藝、新材料,落實(shí)了高標(biāo)準(zhǔn)施工方案,并有效的實(shí)施了:

  1. 實(shí)施和實(shí)現(xiàn)“大批量工藝”思維是超大項(xiàng)目順利施工的必要前提。本項(xiàng)目體系選擇、新材料使用、施工工藝選擇方面均體現(xiàn)了該理念。

  2. 系統(tǒng)方法為復(fù)雜項(xiàng)目避免出現(xiàn)“短板”,從而降低系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)和提高品質(zhì)方面創(chuàng)造了條件。

  2.1 “整體式單元”工藝是工廠化產(chǎn)物,代表建筑幕墻模塊化發(fā)展趨勢(shì),為保障品質(zhì)、安全提供了良好條件。

  2.2 CAM制造為多樣化工程板塊制造提供了先進(jìn)、可靠手段,值得推廣于多樣化、個(gè)性化幕墻項(xiàng)目中。

  2.3 數(shù)字化設(shè)計(jì)施工工具是提高幕墻行業(yè)生產(chǎn)力的必由之路,代表了未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),BIM工具為建筑幕墻,通過(guò)模型可視化、模擬預(yù)策劃,BLM生命周期信息管理等方面具有重要意義,而且能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工之前預(yù)先解決所有技術(shù)問(wèn)題。

  數(shù)字化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)數(shù)字化建模、聯(lián)動(dòng)測(cè)量(特別是該項(xiàng)目變形測(cè)量)、反饋現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過(guò)程控制和確認(rèn)等措施和流程對(duì)提高施工準(zhǔn)確率具有重要意義,能有效降低綜合成本。

  3. 多專業(yè)集成設(shè)計(jì)施工是現(xiàn)代建筑幕墻(特別是對(duì)智能化、綠色為特征的建筑幕墻)的顯著特征,幕墻作為結(jié)構(gòu)載體,牽頭進(jìn)行設(shè)計(jì)施工整合并協(xié)調(diào)各專業(yè),對(duì)提高綜合品質(zhì)和降低維護(hù)成本具有積極意義。

  l LED 集成:關(guān)注了構(gòu)建協(xié)調(diào)性、電源線和信號(hào)線的隱蔽性(美觀性)、布線方便性、維護(hù)方便性等因素;

  l 風(fēng)力發(fā)電集成:關(guān)注了其震動(dòng)對(duì)幕墻影響、對(duì)外部局部風(fēng)壓擾動(dòng)對(duì)幕墻的影響;

  l 熱水管:該項(xiàng)目與幕墻關(guān)系極其密切,系統(tǒng)考慮了尺寸協(xié)調(diào)性、高溫防老化、溫度變形等因素;

  l BMU擦窗機(jī)集成:考慮了一體化電動(dòng)開(kāi)啟系統(tǒng);

  本項(xiàng)目中,幕墻牽頭整合各專業(yè),比較好地解決了防水、抗震,降低振動(dòng)噪音,并實(shí)現(xiàn)了一系列其他性能和功能。

  4. 針對(duì)性先進(jìn)的施工工藝技術(shù),創(chuàng)造良好的施工條件,為實(shí)施高難度項(xiàng)目積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

  4.1 模塊化施工平臺(tái):斜向滑移雙層吊籃既安全,又方便,確保了施工效率。

  4.2 軌道吊車是施工多專業(yè)集成化、集約化施工典范,利用擦窗機(jī)BMU軌道,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離高效吊裝。

  4.3 防風(fēng)、防震對(duì)超高層建筑施工至關(guān)重要。

  5. 采用了多種專項(xiàng)技術(shù)為項(xiàng)目創(chuàng)造了實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。例如:

  l 收口技術(shù);

  l 板塊更換技術(shù);

  l 新材料……

  l 作為超大型項(xiàng)目,跟其他超高層建筑一樣,高效、安全的施工是項(xiàng)目保證設(shè)計(jì)策劃品質(zhì)和工期的保障。由于上海中心外幕墻幾何形體極富個(gè)性、施工條件惡劣,選擇合理的技術(shù)路線基礎(chǔ)上,在幕墻施工過(guò)程中,采用先進(jìn)施工工藝,進(jìn)行了科學(xué)有效地管理、嚴(yán)格測(cè)量監(jiān)控和精心調(diào)整、嚴(yán)格規(guī)范操作等才能交付精品幕墻。盡管現(xiàn)場(chǎng)安裝量超過(guò)一半,任務(wù)依然艱巨!

  該項(xiàng)目是建筑創(chuàng)新方法集中采用的案例,值得總結(jié)!

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上海中心大廈,位于浦東的陸家嘴功能區(qū),占地3萬(wàn)多平方米,所處地塊東至東泰路,南依銀城南路,北靠花園石橋路,西臨銀城中路,為上海陸家嘴摩天大樓建設(shè)計(jì)劃最后的壓軸工程。其建筑設(shè)計(jì)方案由美國(guó)Gensler建
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