Trimble 三维扫描仪在施工预拼装中的应用案例

作为一种全新的工程理念和施工技术，BIM技术被引入现代施工并得到了大力推广。通过BIM技术在计算机上对施工现场进行还原，人们可以对整个项目施工展开模拟建设，通过模拟将施工的步骤流程设计各个阶段的施工技艺进行演示，进而最大限度的保证了施工的科学合理性。而要进行准确的模拟，精确采集施工现场的各项数据是必不可少的过程。然而面对施工现场的复杂环境尤其是各式各样定制化的预制件，传统测量手段已经显得力不从心。作为测绘界最新世代的测绘仪器，下面天宝三维扫描仪就为你带来最新最高效的解决方案。我们就以某一高架桥项目为例。

项目背景

---

项目概况：某中建用户新建一座高架桥，该高架桥大量采用钢筋混凝土预制件，项目施工中发现部分预制件无法顺利拼接，为了在BIM软件中进行预制件安装模拟来检测预制件的加工情况以及保证施工安装过程中的安全性和施工质量，现需要对现存预制件的几何尺寸进行精密测量以便与设计数据进行复核。但是在实际测量中测量员发现预制件存在大量弧形、夹角、穿孔等复杂外形，使用传统全站仪测量绘图难以完成测量任务。

山东麦格天泓科技发展有限公司作为专业的三维扫描解决方案提供商，在充分了解了该项目的测绘需求后，决定使用天宝三维激光扫描仪配合TRW软件进行预制件的扫描与处理。

工作流程

---

1.外业数据采集

本次数据采集使用的是TrimbleTX8三维激光扫描仪，TX8三维激光扫描仪具有100万点/s的高速扫描速度，2分钟即可完成一站测量任务，可以大大减少外业时间提高外业效率。其测量点位噪声精度在80米测量范围内小于1mm，足以为项目提供准确的测量成果。

本次三维激光扫描仪采用任意架站式扫描，使用贴标靶的形式完成后续的数据拼接与预处理。

面对结构复杂的混凝土预制件，使用三维扫描仪只需要找到视野合适的位置摆放仪器以及贴上标靶，然后仪器就可以自动采集目标的所有三维信息数据，操作简单，TX8扫描仪能将仪器全向360°x317°视场内全部数据扫描记录不遗漏任何细节。

2.内业数据处理

内业数据软件采用天宝公司研发的Trimble Realworks软件（TRW）进行， RealWorks是美国天宝公司独立开发的一款集点云无目标无人值守全自动拼接、平面线画图成果半自动提取、半自动快速三维模型成果提取（全球可与sketchup联机自动建模的软件）、油罐计量报告一键式生成、监测检测自动成果输出、视频多媒体、正摄影像制作等功能于一体的强大点云处理软件。不仅支持天宝GX、FX、VX、TX5、TX8等全系列三维激光扫描仪，同时软件也支持其他品牌的激光点云数据的一款向导式功能实现软件。软件采用全中文向导处理操作界面，操作过程简单快捷。在TRW软件中可以非常方便的进行距离和垂距的精确量测。对于点云数据的拼接成果可生成word格式的平差报告以供测量成果质量检测使用。

本次测量的目标为一个混凝土预制件单体。其中单体结构共扫描24站，外业仅用时1小时。内业完成数据预处理与对比分析图例获取，也仅用时1小时。

3.数据预处理与对比分析

获取目标的点云数据后，接下来就是将点云数据进一步处理生成预制件的拟合模型与BIM设计的模型数据进行对比来进行生产过程中的问题分析。

完成预制件的建模对比后，我们发现由于实际生产的预制件相比BIM模型多出一些结构物体，将这些结构体排除不作为偏差计算。通过以上步骤，我们得到了实际生产部件的三维点云与所设计BIM模型的对比与分析结果。生成的质量检验分析报告显示实际生产的部件与设计模型偏差值最大为1cm，并得到了出现偏差的具体位置，整个扫描作业很好的达到了我们最初的目的。

项目总结

---

获取预制件的拟合模型精确数据后，对于后续计算机上进行的预拼接模拟提供了详细的数据支持，用户对最终的成果表示非常满意，总结后认为有一下几个优点：

1. 采用天宝TX8三维激光扫描仪作为预拼装施工的解决方案，解决了传统测量手段难以或无法测量复杂几何体的问题；
2. 天宝三维激光扫描仪操作非常简便，扫描速度也非常迅速。相比市面上其他品牌仪器大大节约了人力和时间成本，提高了工作效率；
3. TRW软件作为专业的点云处理软件在数据处理和分析上显得功能非常强大，能够快速处理大量数据并提供多种工具进行数据的分析，其结果报告的生产也非常自由和人性化。

总而言之使用天宝三维扫描仪和TRW软件的组合在指导预制件设计施工以及安装方面大大提高了工作效率的同时还获得了更加丰富精确的数据成果，为客户在接下来进行预制件的设计安装和数据管理提供了更加先进的技术方案，接下来将会采用这种解决方案进行更多的探索。