基于BIM的精密測繪深入應(yīng)用思路

梅溪湖城市島項項目基于BIM的精密測測繪深入應(yīng)應(yīng)用思路分分享引言：BIM技技技術(shù)應(yīng)用用于梅梅溪湖城城市島島項目至至今已已兩月有有余，本本項目基基于BIM的精密測測繪繪應(yīng)用在在集團(tuán)團(tuán)尚屬首首次，為為更好地地輔助助及服務(wù)務(wù)于項項目，更更深入入的積累累自動動測量機(jī)機(jī)器人人使用經(jīng)經(jīng)驗，特特對基于BIM的精密測測繪繪進(jìn)行深深入應(yīng)應(yīng)用及研研究。一、項目現(xiàn)狀本項目由1座雙雙雙螺旋體體景觀觀構(gòu)筑物物、1座服務(wù)中中心心及屋頂頂觀景景平臺、1座人行天天橋橋、1座入島橋橋及及室外廣廣場組組成。其其中雙雙螺旋體體景觀觀構(gòu)筑物物已完完成12根斜立柱柱第第三節(jié)柱柱的安安裝、內(nèi)內(nèi)環(huán)道道拼裝完完成70%、外環(huán)道道拼拼裝完成45%，工程進(jìn)進(jìn)展展順利。二、目的2.1探索異型型型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)在安安裝過程程中多多方面因因素所所引起的的變形形規(guī)律；；2.2探索自動動動測量機(jī)機(jī)器人人與BIM的集成應(yīng)應(yīng)用用；2.3總結(jié)基于于于BIM的異型鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)精密密測量量施工工工藝。三、實施步驟3.1探索異型型型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)在安安裝過程程中多多方面因因素所所引起的的變形形規(guī)律本工程空間結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)構(gòu)件件數(shù)目多多且比比較大，構(gòu)構(gòu)件件在吊裝裝過程程中因自自重產(chǎn)產(chǎn)生的變變形、因因溫差造造成的的縮脹變變形、因因焊接產(chǎn)產(chǎn)生收收縮變形形等會會造成誤誤差累累計。為為保障障安裝精精度，結(jié)結(jié)合雙螺螺旋體體異型鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的安裝裝特點點，制定定以下下方案進(jìn)進(jìn)行測測控。3.1.13332根斜立柱柱的的測控32根斜立柱的的安安裝分為四四四個階段段，安安裝柱腳腳埋件件→安裝一節(jié)節(jié)鋼鋼柱→安裝二節(jié)節(jié)鋼鋼柱→安裝三節(jié)節(jié)鋼鋼柱。安裝柱腳埋件安裝一節(jié)節(jié)鋼鋼柱安裝二節(jié)鋼柱安安安裝三節(jié)節(jié)鋼柱柱3.1.1.111螺旋體鋼鋼柱柱錨栓測測控柱腳錨栓埋件控控控制點設(shè)設(shè)置示示意圖預(yù)埋件安裝允許許許誤差：：項目允許偏差(mmmm)支撐面標(biāo)高±2.0水平度L/1000地腳螺栓（錨栓栓栓）螺栓中心偏移2.0預(yù)留孔中心偏移移移2.03.1.1.222柱底定位位柱底就位可用千千千斤頂和和撬棍棍校正。柱柱底底就位后后軸線線偏差應(yīng)應(yīng)不大大于5mm，鋼柱扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)偏差不不大于于5mm。3.1.1.333鋼柱標(biāo)高高校校正鋼柱吊裝就位后后后，觀測測定在在柱底板板之上上1.0米處的標(biāo)標(biāo)高高線，如如標(biāo)高高超差，則則增增加或減減薄墊墊鐵厚度度調(diào)整整鋼柱標(biāo)標(biāo)高。3.1.1.444鋼柱垂直直度度校正在柱角頂部，用用用油漆筆筆做控控制記號號，事事先在模模型上上尋找出出柱子子四邊中中心點點的三維維坐標(biāo)標(biāo)值(X、Y、Z)。柱子吊吊裝裝到位后后，將將全站儀儀架設(shè)設(shè)到視野野開闊闊平整能能夠便便于大面面積觀觀測的平平面上上，柱子子校正正過程中中，將將激光反反射片片置于柱柱子頂頂部四邊邊的中中點上，逐逐一一測設(shè)各各點，直直到柱子子設(shè)計計坐標(biāo)值值與儀儀器所測測坐標(biāo)標(biāo)相吻合合。鋼鋼柱就位位垂直直度允許許偏差差應(yīng)不大大于H/100000且≤±10mmm；第一節(jié)節(jié)柱柱底軸線線對定定位軸線線偏移移允許偏偏差為為3mm。所有鋼鋼柱柱垂直度度均以以柱中心心軸線線對準(zhǔn)地地面控控制軸線線來進(jìn)進(jìn)行校正正。安裝過程主控鋼鋼鋼柱扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)度、柱柱頂平面面坐標(biāo)標(biāo)觀測對于第二節(jié)以上上上的鋼柱柱吊裝裝首先是是柱與與柱接頭頭的相相互對準(zhǔn)準(zhǔn)，塔塔吊松鉤鉤后，用用自動照照準(zhǔn)全全站儀進(jìn)進(jìn)行三三維坐標(biāo)標(biāo)點測測量，校校正上上節(jié)鋼柱柱垂直直度時要要考慮慮下節(jié)鋼鋼柱相相對于軸軸線的的偏差值值，校校正后上上節(jié)柱柱相對于于下一一節(jié)柱頂頂?shù)钠顬樨?fù)負(fù)值，使使柱頂偏偏回到到設(shè)計位位置，從從而便于于鋼柱柱的順利利吊裝裝以及保保證鋼鋼柱安裝裝的精精度。當(dāng)焊接完成后，對對該片區(qū)的鋼鋼柱再次復(fù)測測，并做好記記錄，作為資資料和上一節(jié)節(jié)鋼柱吊裝校校正和焊接的的參考依據(jù)。3.1.1.555鋼結(jié)構(gòu)安安裝裝允許偏偏差名稱允許偏差(mmmm)建筑物傾斜H/2500+++10..0）且≤50建筑總高度偏差差差e≤H/100000且-30≤e≤30單節(jié)柱傾斜H/1000且且且≤10建筑物矢量彎曲曲曲e≤L/25000且且e≤25.上柱和下柱的扭扭扭轉(zhuǎn)e≤3地腳螺柱（錨栓栓栓）位移移2.0基礎(chǔ)柱底標(biāo)高-2≤e≤2建筑物定位軸線線線L/2000000，且不應(yīng)應(yīng)大大于3.00底層柱底軸線對對對定位軸軸線偏偏移3.0柱子定位軸線1.03.1.2螺旋旋旋體環(huán)道道的定定位及測測量校校正3.1.2.111環(huán)道單元元的的拼裝測測量螺旋體內(nèi)外環(huán)道道道以柱間間距設(shè)設(shè)置吊裝裝單元元，在制制作廠廠進(jìn)行整整體制制作，若若柱間間距過大大，則則在制作作廠分分為兩段段制作作運輸至至現(xiàn)場場拼裝為為吊裝裝單元，然然后后進(jìn)行吊吊裝就就位。環(huán)道單元三維視視視圖環(huán)道單元拼裝之之之前，根根據(jù)深深化設(shè)計計圖所所給的各點點坐坐標(biāo)，對構(gòu)構(gòu)件件進(jìn)行放樣樣取取點。在拼拼裝裝過程中中對需需拼裝構(gòu)件坐標(biāo)點點一一一吻合，以以完成拼拼裝。由由于運輸或或自自身重量量而產(chǎn)產(chǎn)生變形形的構(gòu)構(gòu)件，對對于發(fā)生偏移移的的部位可利用千斤斤頂頂進(jìn)行校校正。環(huán)道單元拼裝流流流程大致如如下下:拼裝平臺地面放放放線并搭搭設(shè)拼拼裝胎架架拼裝環(huán)道吊裝單單單元的左左側(cè)制制作分段段，并并利用全全站儀儀復(fù)核環(huán)環(huán)道面面四個角角點拼裝環(huán)道吊裝單單單元的右右側(cè)制制作分段段，拼拼裝完成成3.1.2.222環(huán)道單元元的的安裝測測量①控制點的設(shè)置置置在環(huán)道單元的環(huán)環(huán)環(huán)道面四四個角角點，用用陽沖沖打上點點，作作為控制制點，然然后用自自動照照準(zhǔn)全站站儀對對各點進(jìn)進(jìn)行三三維坐標(biāo)標(biāo)控制制，而環(huán)環(huán)道單單元另一一端與與鋼柱連連接，直直接用連連接板板進(jìn)行連連接安安裝。對對于絕絕大部分環(huán)環(huán)道道有一側(cè)側(cè)懸挑挑工況時時，考考慮到懸懸挑造造成的構(gòu)構(gòu)件變變形，還還應(yīng)對對懸挑一一側(cè)兩兩側(cè)邊中中點進(jìn)進(jìn)行陽沖沖打點點，并進(jìn)進(jìn)行核核對。必必要時時可焊接臨臨時時措施進(jìn)進(jìn)行固固定?？刂泣c位為環(huán)道道道單元上上表面面角點②標(biāo)高的設(shè)控環(huán)道單元吊裝時時時，將自自動照照準(zhǔn)全站站儀架架設(shè)到視視野開開闊平整整能夠夠便于大大面積積觀測的的平面面上。吊吊裝過過程中，利利用用倒鏈微調(diào)環(huán)環(huán)道道單元的的標(biāo)高高，將激光光反反射片置置于環(huán)環(huán)道頂部部四邊邊的中點點上，逐逐一測設(shè)設(shè)各點點，直到到環(huán)道道單元設(shè)設(shè)計坐坐標(biāo)值與與儀器器所測坐坐標(biāo)相相吻合。環(huán)環(huán)道道吊裝完成時時，利用用馬板與與先前前吊裝的環(huán)環(huán)道道相連接接進(jìn)行行臨時固固定。當(dāng)當(dāng)環(huán)道表面不不平平整時，在在該該部位焊焊接77字板，利用用千千斤頂進(jìn)進(jìn)行校正。3.1.3探索索索異型鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)在安裝裝過程程中變形形規(guī)律律的原則則3.1.3.111以構(gòu)件在在吊吊裝過程程中因因自重引引起的的變形為為測控控重點，分分為為以下幾幾個方方面進(jìn)行行測控控：①監(jiān)測第一節(jié)斜斜斜立柱單獨獨安安裝時的的誤差差量；②監(jiān)測第二節(jié)斜斜斜立柱拼裝裝時時因自重重產(chǎn)生生的變形形量（包包括第一一、二二節(jié)柱頂頂?shù)钠屏浚?；；③監(jiān)測內(nèi)環(huán)道由由由起坡階段段開開始吊裝裝時斜斜立柱的的變形形量（包包括柱柱頂變形形量及及與環(huán)道道單元元連接板板中心心標(biāo)高處處的斜斜立柱偏偏移量量）；④監(jiān)測內(nèi)環(huán)道由由由與人行天天橋橋接口處處開始始吊裝時時斜立立柱的變變形量量（包括括柱頂頂變形量量及與與環(huán)道單單元連連接板中中心標(biāo)標(biāo)高處的的斜立立柱偏移移量）；；相應(yīng)觀測位置在在在構(gòu)件吊吊裝前前粘貼激激光反反射片⑤監(jiān)測第三節(jié)斜斜斜立柱拼裝裝時時因自重重產(chǎn)生生的變形形量（包包括第一一、二二、三節(jié)節(jié)柱頂頂?shù)钠埔屏浚唬虎薇O(jiān)測頂層環(huán)道道道開始吊裝裝時時斜立柱柱的變變形量（包包括括柱頂變變形量量及與環(huán)環(huán)道單單元連接接板中中心標(biāo)高高處的的斜立柱柱偏移移量）；；⑦監(jiān)測內(nèi)外環(huán)道道道單元吊裝裝時時已安裝裝完成成的環(huán)道道單元元變形量量。3.1.3.222以構(gòu)件在在吊吊裝過程程中因因焊接引引起的的變形為為測控控次重點點，分分為以下下幾個個方面進(jìn)進(jìn)行測測控：①監(jiān)測斜立柱拼拼拼裝時接口口焊焊接前后后變形形量（可可采用用游標(biāo)卡卡尺進(jìn)進(jìn)行讀數(shù)數(shù)觀測測）；②監(jiān)測環(huán)道單元元元地面拼裝裝時時接口焊焊接前前后變形形量；；③監(jiān)測環(huán)道單元元元吊裝時相相鄰鄰兩個環(huán)環(huán)道單單元焊接接接口口及與斜斜立柱柱連接板板焊接接接口焊焊接前前后的變變形量量。3.1.3.333因氣候原原因因所引起起的鋼鋼結(jié)構(gòu)變變形，采采取合理理的測測控措施施，如如測量觀觀測時時間，主主要設(shè)設(shè)在早上6點-10點、下午17點-19點的低溫溫時時段，并并且用用兩臺儀儀器經(jīng)經(jīng)行觀測測、復(fù)復(fù)核，并并進(jìn)行行平差處處理。3.2探索自動動動測量機(jī)機(jī)器人人與BIM的集成應(yīng)應(yīng)用用BIM與全站儀儀儀的集成成應(yīng)用用還處于于初級級階段，未未來來全站儀儀的的的發(fā)展必必將沿沿著數(shù)字字化、一一體化、自自動動化、信信息化化的道路路進(jìn)行行。目前，在本項目目目BIM與全站儀儀集集成主要要體現(xiàn)現(xiàn)在兩個個方面面：BIM與全站儀儀放放樣的集集成與與BIM與全站儀儀校校核的集集成。3.2.1BIIIM與全站儀儀放放樣的集集成基于BIM的異異型型鋼結(jié)構(gòu)放放放樣主要要分為為三個步步驟，即即布設(shè)控控制網(wǎng)網(wǎng)、設(shè)置置放樣樣點位和和現(xiàn)場場測量放放樣。3.2.1.111布設(shè)控制制網(wǎng)網(wǎng)首先，利用自動動動照準(zhǔn)全全站儀儀校核三三個一一級控制制點。將將誤差平平均分分布到首首級控控制點，在在基基坑周邊邊布置置首級控控制網(wǎng)網(wǎng)。然后后根據(jù)據(jù)BIM模型在螺螺旋旋體及人人行天天橋周邊邊分別別布置二二級控控制網(wǎng)。最最后后采取內(nèi)內(nèi)控、外外控結(jié)合合法分分別將三三級控控制點布布置在在BIM模型上，構(gòu)構(gòu)構(gòu)成三級級控制制網(wǎng)。3.2.1.222設(shè)置放樣樣點點位基于BIM的自自動動放樣機(jī)器器器人在現(xiàn)現(xiàn)場放放樣之前前，需需要利用PoinnttLaayoout插件在BIM模型中布布置置測設(shè)點點位，具具體操作作如下下：首先，輸入已知知知兩個點點的坐坐標(biāo)，發(fā)發(fā)布本本項目的的世界界坐標(biāo)系系。然然后根據(jù)據(jù)實際際在BIM模型中創(chuàng)創(chuàng)建建控制點點，結(jié)結(jié)合現(xiàn)場場施工工要求進(jìn)進(jìn)行放放樣點的的選取取，最后后將放放樣點模模型通通過BIM3360Gllue上傳，利利用iPad中的BIM3360Laayouut進(jìn)行下載載。3.2.1.333現(xiàn)場測量量放放樣現(xiàn)場實際操作中中中，將儀儀器搭搭設(shè)于測測站點點，棱鏡鏡搭設(shè)設(shè)于后視視點，然然后將自自動放放樣機(jī)器器人與與iPad連接，設(shè)設(shè)置置測站。測測站站完成后后，根根據(jù)iPad中BIM模型找到到現(xiàn)現(xiàn)場所需需的放放樣點即即可方方便快捷捷的完完成放樣樣。3.2.2BIIIM與全站儀儀校校核的集集成基于BIM的異異型型鋼結(jié)構(gòu)放放放樣主要要分為為三個步步驟，即即在模型型中導(dǎo)導(dǎo)出點位位數(shù)據(jù)據(jù)、將數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)導(dǎo)入至儀儀器和和現(xiàn)場測測量校校核。其中在模型中導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)出點位位數(shù)據(jù)據(jù)與BIM技術(shù)的關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)較為密密切，需需要利用PoinnttLaayoout插件在BIM模型中布布置置控制點點及需需校核的的點位位，輸出出為.txt的格式，直直直接導(dǎo)入入儀器器中，既既可以以保障校校核點點位的準(zhǔn)準(zhǔn)確性性，又可可以減減少人工工輸入入數(shù)據(jù)的的偶然然誤差，保保證證校核數(shù)數(shù)據(jù)的的嚴(yán)謹(jǐn)性性和科科學(xué)性。3.3總結(jié)基于于于BIM的異型鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)精密密測量量施工工工藝BIM