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三維激光掃描的
鋼結構橋梁預拼與快速無損質量檢測技術
三維激光掃描的鋼結構橋梁預拼與快速無損質量檢測技術
基于三維激光掃描的虛擬預拼技術，主要是通過三維激光掃描直接將各種大型、復雜的鋼構件的三維數據完整采集到計算機中，進而快速重構出目標的三維模型，通過與設計模型進行檢測對比得到構件的加工誤差，根據誤差分析對加工的構件進行再次修正、調整。然后再對加工合格的構件三維模型進行虛擬裝配。基于三維激光掃描的虛擬預拼技術，還可以通過對成橋后的結構進行三維掃描建模，并與預拼的虛擬三維模型進行對比，驗證或修正鋼結構橋梁的構件變形預留值取值范圍。所以，利用三維激光掃描技術和后處理軟件可提高鋼結構的加工精度，保障加工質量，并通過檢驗成橋后撓度和線形與設計值差值為設計和施工提供數據支持，為橋梁的BIM應用和后續運營管理提供精準的信息支撐。
現場掃描
模型檢測流程
預拼與檢測效果演示
建模預拼流程
基于三維激光掃描的鋼板組合梁結構檢測方法
基于三維激光掃描的鋼板組合梁結構檢測方法，首先將離散掃描點云轉換為三維表面模型，并通過鋼結構橋梁模型簡化，在保持數據精度不變的情況下，數據量減少到40%。然后根據構件特征，獲取模型特征平面切片，進一步通過制造輔助線，模擬關鍵部位表面模型。使得三維模型結構檢測更加便捷，可操作性更強，根據構件實際情況可節約工時10%-50%，該技術為復雜多樣環境下鋼結構橋梁多站點云數據快速、精準拼接和檢測提供了技術支撐，較國內外同類技術數據更全面，可靠性更高。
基于三維激光掃描的鋼結構橋梁虛擬預拼技術
虛擬胎架特征點轉換和結構面轉換的虛擬預拼方法通過建立虛擬預拼胎架，基于結構橋梁三維模型自身的特征面、點進行虛擬預拼，解決了鋼結構橋梁預拼時控制點難尋的問題。該方法較國內外傳統的實體拼裝，耗時少，且風險大大降低，且其與傳統虛擬預拼相比，該方法控制點點位定位精度較高，預拼更加接近真實值，并且在僅有鋼結構少量信息時，無法進行虛擬預拼的問題，提高了檢測效率，節約了工期，降低了成本。
球、面特征結合的大場景高精度點云拼接技術
平面與標靶球結合的大型鋼梁點云拼接方法，解決了點云拼接時，同名平面方向間相互關系不匹配的問題，在統一了同名平面間的方向關系后，得到正確的拼接模型。并且在實際工程應用中，當同名點特征不足時，仍可通過新增的鋼結構平面特征進行點云拼接。該方法提高數據采集容錯率，并減少布設掃描站所用時間約30%，為鋼結構橋梁預拼提供了新的解決方案，其較國內外單一的球靶標或綜合幾種幾何特征拼接方法，提高了拼接的精度和可靠性。
關鍵技術與創新點
CORE TECHNOLOGY
廣東冠粵路橋有限公司云茂高速公路TJ14標項目經理部
老屋村大橋，由安徽交通規劃設計研究總院股份有限公司設計，由廣東冠粵路橋有限公司承建，起訖樁號K116+421~K116+829，橋梁全長440m，左右幅跨徑組合為11×40m。該橋平面由圓曲線和緩和曲線組成,圓曲線半徑為1316m,縱坡為3%。
本項目組對廣東冠粵路橋有限公司云茂TJ14標項目經理部承建的老屋村大橋裝焊加工后的各節段鋼板縱梁進行了三維激光掃描，進而通過建立的縱梁掃描模型進行了梁長、梁高、加勁肋位置和梁段線型的檢測工作，并進行虛擬預拼，同時指導現場拼接工作;對拼接完成后的梁段再次進行三維掃描，驗證了預拼的效果并檢測了拼接后梁段的線型。
鋼板梁施工三維激光掃描建模技術對老屋村大橋的鋼板梁焊裝制造和現場施工起到了有效的輔助作用，該項目對全橋的鋼板梁架設提供了可靠的輔助依據。
圖 單片縱梁建模效果
圖 預拼效果演示
圖 弦高檢測演示
濟南黃河大橋
濟南黃河大橋全長1028m，其主梁由上弦桿、下弦桿、副桁桿、腹桿、斜撐、上層橋面系、下層橋面系和橋門架組成。
圖 弦現場掃描圖
圖 建模效果演示
圖 構件檢測演示
中南建設集團有限公司長益高速公路擴容工程第一合同段
2019年5月，中南建設集團有限公司長益高速公路擴容工程第一合同段承建的金嶺路高架橋開始進行鋼混組合П型梁鋪設。本項目組對鋼板梁裝焊，П型梁裝焊，鋼混組合施工，鋼混組合梁存放等全過程進行監測，并提前對П型梁安裝的縱向偏差，中橫梁的橫向偏差進行預警，對現場施工進行了有效指導，對全橋鋪設提供了可靠支持。
圖 現場掃描與預拼效果演示
圖 實際效果演示
應用虛擬預拼
項目案例
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