BIM放样机器人在双曲面弧形飘板施工中的应用（论文）.pdf

王仑，BIM放样机器人在双曲面弧形飘板施工中的应用王志明，周鹏，刘统统，金(北京六建集团有限责任公司，100143，北京)鑫，李军石摘要：通过“连接平板电脑与棱镜杆装置”技术实现了3D测量技术能单人操作完成，有着智能化、操作简便、速度快、准确度高、劳动力需求少等特点。对于地形相对复杂(异形结构设计)的工程放样测量非常理想，将BIM模型的数据可以直接转化到施工现场，BIM机器人放样与传统的人工现场放样相比在指导施工方面的优势显而易见。关键词：测量放样；建筑信息模型技术；BIM放样机器人中图分类号：TU201．4文献标志码：B文章编号：1000—4726(2019)08—0933—03APPLICATIONoFBIMLOFTINGRoBoTINCONSTRUCTIONOFHYPERBoLoIDCURVEDBoARDWANGLun，WANGZhi-ming，ZHOUPeng，LIUTong-tong，JINXin，LIJun—shi(BeoingLiujianConstructionGroupCo．，Ltd．，100143，Beijing，China)Abstract：Throughthetechnologyof”connectingtabletandprismpoledevice”，3Dmeasurementtechnologycanbecompletedbysingleperson，whichischaracterizedbyintelligence，easyoperation，highspeed，highaccuracyandlowlabordemand．Forengineeringloftmeasurementwithrelativelycomplexterrain(profiledstructuredesign)，thedataofBIMmodelcanbedirectlyconveaedtotheconstructionsite．TheadvantagesofBIMrobotloftingcomparedwithtraditionalmanualsiteloftingareobvious．Keywords：measurementstakeout；BIMtechnology；BIMstakeoutrobot随着建筑设计对建筑形态、视觉效果的不断追求，越来越多灵活多变的异形设计广泛应用于各类建筑当中。北京市朝阳区百子湾公租房项目双曲面弧形飘板的施工，包括弧形在截面的变化、整体外观形式的变化及模板加固的要求，对测量放样准确性要求较高，传统的测量放样的准确性已难以满足要求，工程引入BIM放样机器人放样，智能化强，操作简便，速度快，准确度高，劳动力需求少等特点，取得了良好的效果。1工程概况朝阳区百子湾保障房项目公租房地块第二标段，以漂浮的城市花园作为设计特点，并结合“山水城市”的理念，项目整体南北向布局，形成灵活、错落的布局形态。双曲面弧形飘板分布在配套PT2号、PT3号、PT4号屋顶，是为了住宅部分室外景观与室外活动区域而设计，与主体建筑结合整体布置。飘板采用框架结构，标高以+4．000m为主，局部标高在+3．700—斗4．700m范围内起伏(图1)。收稿日期：2019-06-28作者简介：王仑(1986一)，男，北京市人，工程师，e．mail838676513@qq．tom．2980．∞O一≈’一、l●，3015．000盯、N，≤9同曲oo、。7鞫删oo(b)厂]一一(c)(d)图1飘板施工示意(计算机截图)(a)配套4梁板结构图；(b)飘板局部标高注释图；(C)飘板下沉做法；(d)飘板上浮做法飘板施工面积大(图la)，上下起伏，标高灵活多变，每间隔500mm设置一个标高定位点(图lb)，定点数量多，难度大。为保证弧形梁高低起伏及弧度自然顺畅且放样准确，引入BIM放样机器人和飘板BIM模型相结合对飘板进行现场放样。万方数据 ·934·建筑技术第50卷第8期如悬挑弧形梁底标高同飘板板底，飘板板底与梁底平，有下沉和上浮两种做法。先建立模型，(见图1c和图1d)，为放样人员提供直观认识，在结合放样机器人进行现场放样。2放样机器人实施策划2．1放样机器人实施工作流程及要求2．1．1放样流程放样流程如图2所示。需轩吖鼍，卜≤碜爿薏纛堡竺H燮I图2_一放样数据及模l‘_一模型处理及l型导人手簿l‘1数据提取放样流程2．1．2放样工作要求(1)做好前期的放样准备工作。放样模型要审核通过，现场勘察，复测可通视点坐标，确保可通视点坐标准确无误。(2)内业模型处理，坐标系换算为现场坐标系，数据提取要完整。(3)外业放样工作过程要留记录，对所用到的可通视点坐标均要保存好并在图中做好标记，为后续放样复测工作做好准备。2．2双曲面弧形飘板模型的搭建用Revit2016软件建立飘板及弧形梁模型，因弧形梁标高起伏多变，常规建模方法受限，借助体量及空间放样的特殊方法，沿弧形曲线创建体量，并在体量面上创建UV网格，竖向按5mm等分，横向按500mm等分(与设计提供的等分点保持一致)，在创建好的uV网格曲面上按设计标高逐个捕捉空间点位，形成三维空间曲线(图3、图4)。2．3内业模型数据的处理飘板及弧形梁模型搭建完成后，模型坐标系需换算为现场坐标系。在CAD图中找到一个已知施工点的坐标(CK一41与CK—A的交点，坐标x：512937．188Y：302468．207)，将模型中的项目基点移至已知点，并把项目基点的坐标指定为(x：512937．188Y．302468．207)并输入正北和项目北的夹角，确定项目位置，此时CAD的坐标系=以项目基点为原点的坐标系)。针对要放样的部位利用TrimbleFieldPoints插件进行点位的抓取，可沿曲线路径按图间距5000mm的图3UV网格曲面标记设计点位标高图4捕捉空间点位形成三维空间曲线等分点进行点位自动抓取。放样的点位设置完成后，将模型放样点文件导出到TrimbleFieldLink，可附带CAD／Revit背景方式下进行导出为dwg文件，把