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三维激光扫描技术在大型复杂工程中的应用:以北京大兴国际机场例

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2019-08-20
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摘要 : 北京新机场航站楼屋盖为不规则自由曲面空间网架钢结构,投影面积达18万平米,钢构件主要采用圆钢管和焊接球,部分受力较大部位采用铸钢球节点,整个屋盖由中央天窗和条形天窗自然地分割成6个分区。屋盖网架圆钢管25种规格63450根,球节点18种规格12300个。屋盖钢结构总重量为3万吨。

 小云说:三维激光扫描技术被称为“高清晰测量”,也被称为“实景复制技术”,能够实现直接从实体进行快速逆向获取三维数据及模型的重新构建。尤其是应用在在大型复杂工程中,不仅能够高速精确地完成空间数据采集,还能在实现BIM设计模型精细化对接并在后期进行空间数字化存档。下面, 就以北京大兴国际机场主体钢结构测量为例,为大家介绍三维激光扫描在大型复杂工程中的应用。


01

扫描对象介绍


      北京大兴国际机场(以下简称新机场)是建设在北京市大兴区与河北省廊坊市广阳区之间的超大型国际航空综合交通枢纽。新机场航站楼形如展翅的凤凰,为五指廊的造型,以旅客为中心,呈放射形。


02

扫描对象分析


      北京新机场航站楼屋盖为不规则自由曲面空间网架钢结构,投影面积达18万平米,钢构件主要采用圆钢管和焊接球,部分受力较大部位采用铸钢球节点,整个屋盖由中央天窗和条形天窗自然地分割成6个分区。屋盖网架圆钢管25种规格63450根,球节点18种规格12300个。屋盖钢结构总重量为3万吨。


03

扫描目标


      对北京大兴国际机场已建成的钢结构进行扫描,建立三维点云数据模型,与前期依靠BIM设计的建筑模型进行碰撞分析,以达到检测施工质量的目的。


04

主要难点


      测量面积大;空间高度高且定位要求精度高;现场焊接数量多且高空焊接多,要求展示出全部焊接点;钢网架屋盖跨度大,要求精密测量变形控制程度。


成果展示

18.jpg▲设计效果图


19.jpg▲施工效图


20.jpg▲实测三维点云效果图


21.jpg▲施工效果图


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▲实测三维点云效果图


23.jpg▲施工效果图

24.jpg▲实测三维点云效果图


25.jpg▲高空焊接点实测效果图


26.jpg

27.jpg

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▲实测三维点云效果图


05

案例总结


      北京大兴国际机场主体钢结构建筑工程测量的空间范围巨大、结构复杂、对测量数据的精确度要求极高,复杂程度远远超出传统人工测量的能力范畴,是典型的大型复杂工程测量。三维激光扫描技术的介入为包括机场建设、地铁建设、桥梁建设等在内的大型复杂工程测量提供了便捷高效精准的方案。科技延伸了人类进军测量领域的进程。


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