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三维激光扫描仪在温州龙港大桥钢结构检测中的应用

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项目背景

温州龙港大桥位于浙江省温州市鳌江之上,鳌江是浙江八大水系之一,归属于温州市平阳县和苍南县。大桥已经基本完工,脚手架还未拆除,桥一边的路面已铺砌完成,另一边正铺设水泥路面。我们本次受施工单位的邀请,对钢结构大桥整体进行扫描,采集3D点云数据,做三维检测和三维现场拼装的技术方案交流。

 
   
技术优势
钢结构大桥通常在吊装时用船来进行吊装,而船是在海水倒流的水中进行移动,所以现场用传统的全站仪配合棱镜进行现场施工指导是非常复杂的一件事情,按照现场的吊装实际情况来看,吊装一个弦管需要一整天的时间。
使用三维激光扫描仪指导现场施工可以明显减小现场施工误差,快速方位的扫描加上后处理软件的偏差分析指导,可以弥补全站仪配合棱镜的传统方案的缺点。相位式扫描仪的高精度特征,结合无接触效率点数据采集和强大的数据处理软件的优势,保证了数据分析结果的可靠性和实用性。
 
解决方案
1、三维激光扫描仪点云数据采集;
本项目我们使用了德国Z+F公司的IMAGER系列里面的5010C,如右图所示,扫描视角为320°×360°,扫描速率为101.6万点/秒,高分辨率为0.1mm,精度为0.2mm(10m 处80%反射率)。
 
   
2、在laser control中进行数据预处理;如图4所示就是龙港大桥点云数据在laser control进行数据预处理。
 
3、geomagic qualify中进行数据后处理;如图5所示是对原始点云模型进行数据后处理,去掉脚手架,形成比较干净的原始点云数据;图6是从设计单位得到的原始设计模型,经转换格式可以直接导入geomagic软件;图7就是将设计模型和实测的钢结构大桥进行3D比较分析,并用色谱显示的效果。
 
   
 
4、数据偏差分布成果报告输出。
 

 

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