技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体地说是一种不规则双曲面竹铝复合板施工方法。
背景技术：
近年来人民生活水平进一步提高，在满足温饱的前提下，精神文化生活得到了极大地提升。像国家大剧院等一批起点高、技术水平高、施工难度高的剧院类工程在全国陆续落成。大空间、异曲面、新材料得到了空前的应用。如何高质量、高标准的完成这类工程的施工任务成为剧院建设成败的关键。
技术实现要素：
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种不规则双曲面竹铝复合板施工方法。
本发明的技术方案是按以下方式实现的，该不规则双曲面竹铝复合板施工方法，该施工方法的步骤包括：
A、建立模型，深化材料加工计划
B、测量放线
C、T型钢龙骨定位安装
D、铝合金龙骨定位安装
E、织物安装
F、竹铝复合板安装
G、竹铝复合板的收口与复核调整。
该施工方法的步骤包括：
A、建立模型，深化材料加工计划
通过BIM系统对整个竹铝复合板壳体，含装饰龙骨，进行空间建模，然后根据空间模型导出平面模型，对平面模型进行细化分析，获得每根龙骨的平面曲率，具体步骤如下：
步骤一：通过设计参数建立内壳体模型；
步骤二：由BIM模型导出CAD平面模型；
步骤三：对平面模型进行分离获得龙骨模型；每段龙骨均为异型曲线；
步骤四：将每根龙骨进行深化，获得龙骨中心线的弧长及半径；
每段龙骨中心线进行深化时采取近似原则，将原来不规则的弧段近似成圆弧，以便对每根龙骨进行加工和拉弯；每段近似加工的铝合金龙骨长度控制在4米以内；
B、测量放线
根据竹铝复合板设计完成面尺寸弹放地面完成面控制线：
放线采取多点成线原则：先定位每根轴线上的控制点，控制点取轴线与结构柱内边线的交点，对控制点复核后确定其在设计蓝图中的位置并在蓝图中进行标注，然后根据设计蓝图中控制点在沿轴线方向距完成面点的距离放出完成面控制点，再将相邻轴线上的两控制点相连，根据弦中心点距完成面的垂直距离获得弦中心点处完成面的控制点，将此控制点再与两侧的控制点相连，按上述方式再获得每一段中心点处完成面的控制点，以此类推获取足够的控制点，满足近似原则，最后将各控制点相连获取整个地面完成面控制线；
C、T型钢龙骨定位安装
T型龙骨为双曲面结构的竖向构造及承载龙骨，对后续装饰横龙骨的安装质量起到决定作用；
T龙骨安装前先要对原结构H钢梁进行复核，原钢结构的H型钢梁对后续T型钢龙骨的安装起着重要的参照作用，测量时要复核每根H型钢梁的空间定位：沿H型钢梁中心线方向上每3m垂直距离布设一个测控点，计为O点；根据已知的三维坐标轴网通过全站仪测算出每个测控点的三维坐标值，然后将测量值与设计理论值，计为P点；进行比对，控制点处理论数据由钢结构施工方提供，为便于绘图及后续计算，统计出每个测量控制点处实际坐标值与理论数据的偏差；
将与H型钢梁翼缘板垂直的方向计为M轴方向，通过M轴在坐标系中所处的位置及三角函数计算出测控点实际位置O点相比设计位置P点沿M轴方向的偏差值；
T型钢龙骨采取分段式加工，垂直方向每3m划分为一段以满足现场定位需求；每段龙骨从下往上进行编号，然后由下往上与原H钢梁按控制距离进行定位；
T龙骨定位后先与H型钢梁预留钢板进行点焊固定，待对整个T龙骨的控制距离进行校正后再进行满焊，为使焊接应力和焊接变形控制到最小，在焊接时选择合理的焊接顺序及预热等工艺措施；焊缝隐蔽验收合格后涂刷防锈漆，防锈漆涂刷按先上后下、先左后右、先里后外、先难后易的原则施涂，使漆膜均匀、致密、光滑和平整；
D、铝合金龙骨定位安装
T龙骨与预留钢板满焊及防锈处理后进行铝合金横龙骨安装；铝合金横龙骨安装前先根据建立的空间模型测算出每根横龙骨中心线的标高，然后将标高控制线弹在T龙骨上，先进行下排镀锌钢角码的焊接，待钢角码位置复核无误后进行上排镀锌钢角码的焊接，最后安装铝合金横龙骨；
铝合金横龙骨与镀锌角码之间应加防腐隔离柔性垫片，以防止不同金属接触产生双金属腐蚀；铝合金横龙骨的下料尺寸及弯曲弧度安装时找准位置，所有铝合金横龙骨接头均设置在T型龙骨位置，这样有效地避免了横龙骨在空间中接头，简化了施工工序并节约了铝合金接头型材的用量；
铝合金横龙骨初装完成后根据地面所放的完成线对横龙骨的进出进行调整，尽可能消除因安装产生的误差；整体调整完毕后将螺栓进行紧固；铝合金横龙骨安装完毕后进行竖向铝合金小龙骨的安装，作为后续织物的固定龙骨；因竖向小龙骨作为织物的专用固定龙骨，故在安装竖龙骨时需注意避免与横龙骨产生高低差；
E、织物安装
铝合金龙骨安装完毕后，根据竹铝复合板设计排版及织物设计宽度在竹铝复合板横向缝隙处安装织物龙骨卡子，织物卡子龙骨弧度应与横向铝合金龙骨弧度相同，织物卡子安装完毕后安装织物，织物安装要求绷紧、平整；
F、竹铝复合板安装
织物安装完毕后进行竹铝复合板安装；竹铝复合板表皮为天然竹皮，安装前应进行色差比选，将颜色相近的竹板安装在同一片区域并注意颜色的过渡，减少色差对装饰效果的影响；竹铝复合板的安装借鉴外墙石材背栓式干挂法，竹铝复合板每排的安装根据设计排版起始点向两侧开始安装，由下往上进行，先安装大面，再安装边角部位，确保每块板在竖向投影上的垂直度；
G、竹铝复合板的收口与复核调整
每安装完一段都要进行检查校核，避免误差累计；保证整体双曲面的顺滑，横缝要保证水平度及宽窄度；
曲面的平滑可通过L型铝合金挂件进出进行调节，横缝宽窄度可通过背栓挂件上的的调节螺丝进行上下调节。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
该不规则双曲面竹铝复合板施工方法成功解决了不规则双曲面大空间内壳体内装饰施工难题。
本方法借助BIM系统，使看似难以实现的绘图工作转换成了直观的空间造型，并借助CAD软件对分离出的形象数据进行便于实际操作的简单抽象处理，使施工质量得到了有效控制，施工进度得到了极大提升。
本方法是利用AutoCAD软件、BIM 软件技术，使用全站仪对不规则曲面测量放线。
通过骨架、可调节连接件进行竹铝复合板安装技术。使安装更可靠、 简便、快捷、易于检修。
利用织物和竹铝复合板开缝安装，达到装饰效果。
本方法借助全站仪对大空间、异曲面进行了大量的、复杂的点位测算，为饰面板的安装提供了精确的安装定位。
本方法中饰面板的安装借鉴石材幕墙的背栓式干挂法，使施工的安全性和施工进度得到了有效的保证。
本方法使用的竹铝复合板采用天然竹皮与蜂窝铝板复合而成，是一种新型的绿色装饰材料，能够创造出独特的装饰效果，为此种材料的后续使用提供了很好的参考。
本方法适用于大空间、规则/不规则双曲面内部安装饰面板工程的施工。
本施工方法在曲面项目中的应用，对于降低成本，节能、绿色、环保，提高工程质量和工程进度，有着重大的意义，有着较好的发展前景。
附图说明
附图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的不规则双曲面竹铝复合板施工方法作以下详细说明。
如附图所示，本发明的不规则双曲面竹铝复合板施工方法，该施工方法的步骤包括：
A、建立BIM模型，深化材料加工计划
通过BIM系统对整个竹铝复合板壳体（含装饰龙骨）进行空间建模，然后根据空间模型导出平面模型，对平面模型进行细化分析，获得每根龙骨的平面曲率。具体步骤如下：
步骤一：通过设计参数建立内壳体模型；
步骤二：由BIM模型导出CAD平面模型；
步骤三：对平面模型进行分离获得龙骨模型（每段龙骨均为异型曲线）；
步骤四：将每根龙骨进行深化，获得龙骨中心线的弧长及半径；
每段龙骨中心线进行深化时采取了近似原则，将原来不规则的弧段近似成圆弧，以便工厂对每根龙骨进行加工和拉弯。每段近似加工的铝合金龙骨长度控制在4m以内，以便使曲率误差控制在极小的范围。每段龙骨的弧长及相应半径获得后就可以在进行精确拉弯，保证了对施工质量的要求。
B、测量放线
根据竹铝复合板设计完成面尺寸弹放地面完成面控制线:放线采取“多点成线”原则：先定位每根轴线上的控制点（本工程控制点取轴线与结构柱内边线的交点，对控制点复核后确定其在设计蓝图中的位置并在蓝图中进行标注），然后根据设计蓝图中控制点在沿轴线方向距完成面点的距离放出完成面控制点，再将相邻轴线上的两控制点相连，根据弦中心点距完成面的垂直距离获得弦中心点处完成面的控制点，将此控制点再与两侧的控制点相连，按上述方法再获得每一段中心点处完成面的控制点，以此类推获取足够的控制点（满足近似要求），最后将各控制点相连获取整个地面完成面控制线。
先确定M、N两控制点，根据装饰设计蓝图上M、N两点在轴线方向上距完成面的距离确定A、B两点。取AB连线的中点做垂线，根据蓝图上此中点距完成面控制点的距离确定C点，然后依次连接AC、BC，通过相同方法确定a、b两点。顺次连接AaCbB即获得完成面控制线。曲线变化较大处可多取几点，以满足精度要求。
C、T型钢龙骨定位安装
T型龙骨为双曲面结构的竖向构造及承载龙骨，对后续装饰横龙骨的安装质量起到决定作用。T龙骨安装前先要对原结构H钢梁进行复核，原钢结构的“H”钢梁对后续“T”型钢龙骨的安装起着重要的参照作用，测量时要复核每根“H”钢梁的空间定位：沿“H”钢梁中心线方向上每3m垂直距离布设一个测控点（计为O点），根据已知的三维坐标轴网通过全站仪测算出每个测控点的三维坐标值，然后将测量值与设计理论值（计为P点）进行比对（控制点处理论数据由钢结构施工方提供），为便于绘图及后续计算，统计出每个测量控制点处实际坐标值与理论数据的偏差（X轴方向偏差ΔX、Y轴方向偏差ΔY）。将与“H”钢梁翼缘板垂直的方向计为M轴方向（忽略H钢梁翼缘板的环向扭曲，因铝合金横龙骨为定曲率加工，故H钢梁翼缘板的环向扭曲对最外侧横龙骨的定位影响极小。现场横龙骨安装完成后对空间位置进行复核，满足施工误差要求），通过M轴在坐标系中所处的位置及三角函数计算出测控点实际位置O点相比设计位置P点沿M轴方向的偏差值（OP•cosα），计为±a（外向偏为“+”，内向偏为“-”）。
按装修蓝图设计，“T”龙骨外边与“H”钢梁外边沿M轴方向的水平距离为固定值，计为A，并假定A值在H钢梁垂直于M轴方向小幅偏移过程中保持不变。参照测控点处的偏差（±a）,得出“T”型钢龙骨外边与“H”钢梁外边沿M轴方向的实际水平控制距离为A±a。
T型钢龙骨采取分段式加工，垂直方向每3m划分为一段以满足现场定位需求。每段龙骨从下往上进行编号，然后由下往上与原H钢梁按控制距离进行定位。
T龙骨定位后先与H钢梁预留钢板进行点焊固定，待对整个T龙骨的控制距离进行校正后再进行满焊，为使焊接应力和焊接变形控制到最小，在焊接时应选择合理的焊接顺序及预热等工艺措施。焊缝隐蔽验收合格后涂刷防锈漆，防锈漆涂刷一般应按先上后下、先左后右、先里后外、先难后易的原则施涂，不漏涂，不流坠，使漆膜均匀、致密、光滑和平整。
D、铝合金龙骨定位安装
T龙骨与预留钢板满焊及防锈处理后进行铝合金横龙骨安装。铝合金横龙骨安装前先根据BIM系统建立的空间模型测算出每根横龙骨中心线的标高，然后将标高控制线弹在T龙骨上，先进行下排镀锌钢角码的焊接，待钢角码位置复核无误后进行上排镀锌钢角码的焊接，最后安装铝合金横龙骨。
铝合金横龙骨与镀锌角码之间应加防腐隔离柔性垫片，以防止不同金属接触产生双金属腐蚀。铝合金横龙骨的下料尺寸及弯曲弧度已经通过BIM软件进行了精确计算，安装时要找准位置，所有铝合金横龙骨接头均设置在T型龙骨位置，这样有效地避免了横龙骨在空间中接头，简化了施工工序并节约了铝合金接头型材的用量。
铝合金横龙骨初装完成后根据地面所放的完成线对横龙骨的进出进行调整，尽可能消除因安装产生的误差。整体调整完毕后将螺栓进行紧固。铝合金横龙骨安装完毕后进行竖向铝合金小龙骨的安装，作为后续织物的固定龙骨。因竖向小龙骨作为织物的专用固定龙骨，故在安装竖龙骨时需注意避免与横龙骨产生高低差。
E、织物安装
铝合金龙骨安装完毕后，根据竹铝复合板设计排版及织物设计宽度在竹铝复合板横向缝隙处安装织物龙骨卡子，织物卡子龙骨弧度应与横向铝合金龙骨弧度相同，织物卡子安装完毕后安装织物，织物安装要求绷紧、平整。80mm横向缝隙处织物按设计要求上下两长边要全部塞入事先安装好的卡子中，接缝留在下层板中线处；10mm竖向缝隙处织物只要求上下两短边塞入织物卡子中即可。
F、竹铝复合板安装
织物安装完毕后进行竹铝复合板安装。因竹铝复合板表皮为天然竹皮，故安装前应进行色差比选，将颜色相近的竹板安装在同一片区域并注意颜色的过渡，尽量减少色差对装饰效果的影响。竹铝复合板的安装借鉴外墙石材背栓式干挂法。竹铝复合板每排的安装根据设计排版起始点向两侧开始安装，由下往上进行，先安装大面，再安装边角部位，确保每块板在竖向投影上的垂直度。
G、竹铝复合板的收口与复核调整
每安装完一段都要进行检查校核，避免误差累计。保证整体双曲面的顺滑，横缝要保证水平度及宽窄度，竖缝因整体曲面由大到小收紧的缘故会出现上口小、下口大的问题，应把设计竖缝宽度作为最小缝隙对上口进行控制，下口可适当放宽，避免上口出现死缝。曲面的平滑可通过L型铝合金挂件进出进行调节，横缝宽窄度可通过背栓挂件上的的调节螺丝进行上下调节。大面安装完毕后对需要定尺、定弧度加工的竹复合板尽快根据现场预留尺寸提出加工计划。
质量控制：
严格按照国家及行业标准,《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)、、《建筑内部装修防火施工及验收规范》GB50354-2005、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑施工高处作业安全技术规程》（JGJ80-1991）、《工程测量规范》（GB50026-2007）和设计图纸的要求进行施工。各种材料必须符合国标、行业标准和设计要求。所有进场材料必须有质量证明书和复试报告，并认真进行品种、规格、几何尺寸的检验并分类堆放。
主控项目：
1、工程所使用的各种材料、配件、组件以及表面处理等应符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。
检查数量：全数检查。
检验方法：核查产品合格证书、型式检验报告、材料进场验收记录和复验报告。
2、竹铝复合板墙的造型和立面分格应符合设计要求。
检查数量：全数检查。
检验方法：观察检查。
3、面板的品种、规格、颜色、光泽及安装方向应符合设计要求。
检查数量：全数检查。
检验方法：观察；核查进场验收记录。
4、墙面的金属框架与主体结构连接的预埋件、连接件、紧固件必须安装牢固，其数量、规格、位置、连接方法和防腐处理应符合设计要求。
检查数量：全数检查。
检查方法：观察；核查隐蔽工程验收记录和施工记录、后置埋件的拉拔试验报告。
5 立柱与主体结构连接的紧固螺栓、横梁与立柱连接的紧固螺栓应有防松动措施；焊连接的焊缝厚度、长度应符合设计要求，焊缝处应进行防腐处理。
检查数量：全数检查。
检查方法：观察；核查隐蔽工程验收记录和施工记录。
6、墙面四周、墙角、内表面与主体结构之间的连接节点、各种变形缝、应符合设计要求。
检查数量：全数检查。
检查方法：观察；核查隐蔽工程验收记录和施工记录。
7、织物安装要绷紧、安装平整，不得有破损。
检查数量：全数检查。
检验方法：观察。
一般项目：
1、竹铝复合板表面应平整、洁净、色泽一致。
检查数量：全数检查。
检查方法：观察。
2、竹铝复合板与其他材料接触面的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固。
检查数量：全数检查。
检查方法：观察、手扳检查。
3、竹铝复合板墙面允许偏差应符合项目规定或国标规定。
成品保护措施：
1、及时清擦干净残留在饰面板上的污物，如手印、尘土、水等杂物，底排竹铝复合板安装完毕后应进行拦挡保护。
2、贯彻合理施工顺序，少数工种（水、电、通风、设备安装等）的活应做在前面，防止损坏、污染饰面板。
3、脚手架拆除和上料时，严禁碰撞饰面板。
4、饰面板安装完毕后应及时撕除保护膜，避免时间过长后撕除困难而损坏竹板表皮。
安全措施：
安全管理措施：
工程的安全文明施工纳入项目班子的统一管理，设专职安全文明施工监督管理员，建立安全文明施工责任制度，并设立安全文明施工的处罚制度，层层落实安全文明施工的责任，责任到位，责任到人。
新进场工人和调换工种的职业进行安全教育和技术培训，经考核合格，发证后方给上岗，做到持证上岗。
安全施工措施：
1脚手架搭设前应严格进行钢管的筛选，凡严重锈蚀、簿壁、严重弯曲裂变的杆件不宜采用，严重锈蚀、变形、裂缝，螺栓螺纹已损坏的扣件不宜采用。脚手架所有扣件紧固力矩，座达到45—55Nm。斜杆接长，不宜采用对接扣件。座采用叠交方式，二只回转扣件接长，搭接距离视二只件间隔不少于O.4m。
2 切割下脚料，要随时清理，按要求堆放。
3 进入施工现场，必须戴好安全帽，扣好帽带，佩带并正确使用劳动保护工具。
4 施工人员高处作业时必须系好安全带。
安全用电措施：
1 钢骨架制作时不得碰撞电线，夜间施工采用移动式行灯照明时行灯电压不超过36伏。
2 搬运型材时应注意附近有无障碍物、架空线和其他临时电器设备，防止材在回转时碰撞电线或发生触电事故。
3 用电设备使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。开关箱内必须装设漏电保护器，插座插头应完好无损，电源线不得破皮漏电；操作者必须穿绝缘鞋(胶鞋)，戴绝缘手套。
4 非机电人员不准乱动机电设备。
5 操作工人在现场使用物料提升机运输材料时，必须设专人指挥，小心平稳的就位在墙柱位置线处；物料提升机下方需专人看管提醒路人小心坠物。
环保措施：
夜间施工时，要严格控制噪音作业，对强噪音设备，加设隔音棚遮挡。
现场进行型材切割时，注意噪音。
施工垃圾使用封闭的专用垃圾道或采用容器吊运，严禁随意凌空抛散造成扬尘。
在高处进行电焊作业时应采取遮挡措施，避免电弧光外泄。
型材等废料分类集中堆放，尽量进行利用，不能利用的及时变卖处理。
施工期间，现场内的材料应按施工平面布置要求按类归堆放好，各工序完成后的剩余材料严禁乱堆乱放；确保周围环境的清洁。
脚手架搭设及拆除时，必须轻拿轻放，上下、左右有人传递。
效益分析：
利用AutoCAD软件和BIM软件相结合，采取“多点成线”原则，制定相应施工方法，实现了不规则曲面主要型材的工程化加工，并在放线质量控制、龙骨和板块精确定位上得到了很好的保证。采取铝合金型材骨架系统，通过被栓挂件与板块连接，保证安装受力结构体系安全性，满足使用功能和安全功能要求，替代传统的胶粘法施工，绿色环保。板块采取工厂定形、定尺加工、定位开孔，有效的减少现场加工工作量，即减少操作工人工作量，提高工作效率，又节约施工能源，减少切割、打孔等操作时产生的灰尘和噪音。符合国家倡导的绿色施工理念。竹铝复合板材料采用天然竹皮微孔处理后与蜂窝铝板复合而成，既能保证板块材料强度和声学要求，又能有效的节约矿产和竹木资源，符合我国倡导的“四节一保”要求，是一种可推广新型绿色环保材料。