一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法，步骤是：建立节段梁建筑信息(BIM)模型，通过三维激光扫描建立每一个拼装步骤的点云数据模型，将每一个拼装步骤的点云数据模型与BIM模型进行对比，验证施工精度，并根据施工精度对节段梁的拼装做出调整。本发明专利技术将三维激光扫描与BIM技术应用到节段梁拼装施工监控中，对节段梁拼装施工进行精细化检测和监控。本发明专利技术的监控方法，实现对节段梁拼装后的纵桥向和横桥向几何尺寸、梁段顶面中心线偏位、梁段顶面纵坡和横坡、梁段顶面高程、以及拼缝错台的精度进行检测，并根据检测结果对节段梁的拼装进行调整，避免施工误差累积，保证节段梁拼装施工的精度和质量。和质量。和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，涉及一种节段梁拼装施工的监控方法，更具体是涉及一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法。

技术介绍

[0002]对于预制装配式桥梁来说，节段梁拼装施工的精度控制是保障施工质量和主梁整体拼装线形的重要技术措施。
[0003]传统的节段梁拼装施工精度控制方法，主要是使用全站仪、水准仪和钢卷尺等测量设备，对节段梁个别控制点进行测量与控制。这种监控方法只能对节段梁的顶面和高程进行粗略监控，无法对节段梁顶面每一个位置的线形和高程进行快速、精确的测量与控制，这对于节段梁的拼装精度控制来说是不全面、不完善的。
[0004]因此，很有必要研发一种能够对节段梁拼装进行精细化施工监控的方法，对节段梁拼装施工精度进行快速、全面、准确的检测，并根据检测结果提出精度控制方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于避免现有施工监控技术的欠缺，提供一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法。
[0006]本专利技术运用三维激光扫描与BIM技术建立节段梁拼装施工监控方法，对节段梁拼装施工进行检测和监控，能够大幅度提高检测的密度、效率和精度，使得施工监控措施更为全面、准确。
[0007]为了实现以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0008]一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法，包括以下步骤：
[0009]a、根据设计图纸，建立节段梁所有梁段建筑信息(BIM)模型和全桥的建筑信息模型；
[0010]b、在第一跨的第一桥墩和第二桥墩的墩顶分别安装0号梁段和1号梁段，并把水准点引入到0号梁段和1号梁段顶面。使用三维激光扫描仪对安装完成的0号梁段和1号梁段进行扫描，获得0号梁段和1号梁段点云数据，建立0号梁段和1号梁段点云数据模型；
[0011]c、将0号梁段和1号梁段的点云数据模型与相应梁段的BIM模型、以及全桥BIM模型进行对比，验证安装精度并调整0号梁段和1号梁段位置，使安装精度满足设计要求；
[0012]d、把所有拼装梁段吊装到位；把2号梁段和3号梁段提升至设计高程并进行拼装，使用三维激光扫描仪对完成拼装的2号梁段和3号梁段进行扫描，获得2号梁段和3号梁段拼装后的点云数据，建立2号梁段和3号梁段拼装后的点云数据模型；
[0013]e、将2号梁段和3号梁段拼装后的点云数据模型与相应梁段拼装后的BIM模型、以及全桥BIM模型进行对比，验证拼装精度并调整2号梁段和3号梁段位置，使拼装精度满足设计要求；
[0014]f、根据2号梁段和3号梁段的拼装精度，确定4号梁段的拼装与调整方案，把4号梁段提升至设计高程并进行拼装，使用三维激光扫描仪扫描2号、3号和4号梁段，建立拼装后的点云数据模型，与相应梁段拼装后的BIM模型、以及全桥BIM模型进行对比，验证拼装精度并调整4号梁段位置，使拼装精度满足设计要求。如此反复，直至最后一片梁段拼装完成；
[0015]g、完成墩顶梁段与拼装梁段之间的现浇接缝，使用三维激光扫描仪对第一跨节段梁进行扫描，建立第一跨拼装后的点云数据模型，并与全桥BIM模型进行对比，验证拼装精度并调整梁段位置，使拼装精度满足设计要求，完成第一跨节段梁的拼装施工；
[0016]h、如此反复，完成全桥其他跨的拼装施工。
[0017]进一步优选的，步骤a中，所述的节段梁全桥建筑信息模型，为包含有节段梁高程信息的BIM模型。
[0018]进一步优选的，步骤b中，所述的水准点的设置位置，为0号和1号梁段顶面几何中心的位置，水准点用红色油漆画出5mm宽、50mm长的十字交叉线进行标识；所述的点云数据模型，包含引入的0号梁段和1号梁段顶面水准点的高程数据。
[0019]进一步优选的，步骤c中，所述的安装精度主要指0号梁段和1号梁段的纵桥向和横桥向几何尺寸精度、梁段顶面中心线偏位精度、梁段顶面纵坡和横坡精度、以及梁段顶面高程精度。
[0020]进一步优选的，步骤d、步骤e、步骤f、步骤g中，所述的点云数据模型，包含引入的0号梁段或1号梁段顶面水准点的高程数据。
[0021]进一步优选的，步骤e、步骤f、步骤g中，所述的拼装精度主要指拼装后的纵桥向和横桥向几何尺寸精度、梁段顶面中心线偏位精度、梁段顶面纵坡和横坡精度、梁段顶面高程精度、以及拼缝错台的精度。
[0022]本专利技术和现有技术相比具有以下优点和有益效果：
[0023]1、本专利技术提出了一种节段梁拼装几何尺寸检测的方法，使用三维激光扫描仪对拼装好的节段梁进行扫描，能够实现对节段梁拼装后的几何尺寸进行快速、全面、准确的全方位的检测。
[0024]2、本专利技术提出了一种节段梁拼装后的高程检测的方法，把水准点引入到节段梁顶面，使用三维激光扫描仪对拼装好的节段梁进行扫描，能够实现对节段梁拼装后顶面的任意一点高程进行检测。
[0025]3、本专利技术提出了一种使用三维激光扫描和BIM技术对节段梁拼装的精度进行监控的方法，把三维激光扫描仪扫描出的点云数据模型和节段梁BIM模型进行对比，可以清楚地知道每一个细节的拼装精度，从而可以确定下一节段梁的拼装是否需要调整、以及调整的大小和方法，实现节段梁拼装施工精度的监控。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的节段梁拼装施工监控示意图。
[0027]图中，0
‑
10分别为0
‑
10号节段梁；1
‑
1.为的、1
‑
2.为第二桥墩、1
‑
3.为第三桥墩；2
‑
1为已建好的桥梁主梁；3
‑
1为架桥机。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0029]实施例：
[0030]如附图1所示，为本专利技术的一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法，其包括以下内容和步骤：
[0031]a、根据设计图纸，建立节段梁0
‑
10号梁段建筑信息(BIM)模型和全桥的建筑信息模型，桥梁BIM模型包含有节段梁的位置、几何尺寸和高程的信息；
[0032]b、在第一桥墩1
‑
1、第二桥墩1
‑
2的墩顶分别安装1号梁段和0号梁段，并把水准点引入到0号梁段和1号梁段顶面，水准点的设置位置，为0号和1号节段梁顶面几何中心的位置，水准点用红色油漆画出5mm宽、50mm长的十字交叉线进行标识。使用三维激光扫描仪对安装完成的0号梁段和1号梁段进行扫描，获得0号梁段和1号梁段点云数据，建立0号梁段和1号梁段点云数据模型。其中，点云数据模型包含引入的0号和1号梁段顶面水准点的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维激光扫描与BIM技术的节段梁拼装施工的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据设计图纸，建立节段梁所有梁段建筑信息(BIM)模型和全桥的建筑信息模型；b、在第一跨的第一桥墩和第二桥墩的墩顶分别安装0号梁段和1号梁段，并把水准点引入到0号梁段和1号梁段顶面；使用三维激光扫描仪对安装完成的0号梁段和1号梁段进行扫描，获得0号梁段和1号梁段点云数据，建立0号梁段和1号梁段点云数据模型；c、将0号梁段和1号梁段的点云数据模型与相应梁段的BIM模型、以及全桥BIM模型进行对比，验证安装精度并调整0号梁段和1号梁段位置，使安装精度满足设计要求；d、把所有拼装梁段吊装到位；把2号梁段和3号梁段提升至设计高程并进行拼装，使用三维激光扫描仪对完成拼装的2号梁段和3号梁段进行扫描，获得2号梁段和3号梁段拼装后的点云数据，建立2号梁段和3号梁段拼装后的点云数据模型；e、将2号梁段和3号梁段拼装后的点云数据模型与相应梁段拼装后的BIM模型、以及全桥BIM模型进行对比，验证拼装精度并调整2号梁段和3号梁段位置，使拼装精度满足设计要求；f、根据2号梁段和3号梁段的拼装精度，确定4号梁段的拼装与调整方案，把4号梁段提升至设计高程并进行拼装，使用三维激光扫描仪扫描2号、3号和4号梁段，建立拼装后的点云数据模型，与相应梁段拼装后的BIM模型、以及全桥BIM模型进行对比，验证拼装精度并调整4号梁段位置，使拼装精度满足设计要求；如此反复，直至最后一片梁段拼装完成；g、完成墩顶梁段与拼装梁段之间的现浇接缝，使用三维激光扫描仪对第一跨节段梁进行扫描，建立第一跨拼装后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶建军，薛东焱，莫鲁晟，肖峥，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：