摘要：BIM钢结构技术作为一种全新的工程理念和施工技术，被引入到现代建筑中并得到大力推广。通过BIM技术在计算机上还原施工现场，人们可以模拟整个工程的施工过程，通过模拟演示施工工艺设计各阶段的施工技术，从而最大程度地保证施工的科学合理性。为了进行精确的模拟，准确采集施工现场的各种数据是必不可少的过程。然而面对施工现场复杂的环境，特别是各种定制化的预制件，传统的测量方法已经显得力不从心，逐渐被最新的三维激光扫描技术所取代。
关键词：三维激光扫描；异质结构；BIM建模；预装配；预制件
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项目背景
较场尾位于深圳大鹏半岛，紧邻大鹏古城，是深圳唯一拥有海岸线的村落，是“中国最美八大海岸线”之一，被誉为广东第一民宿村。这些头衔注定让较场尾成为继大梅沙之后深圳的又一颗明珠。2007年钢结构新技术应用，第一家民宿入驻村中。此后的十年间，较场尾迅速吸引了来自全国各地的民宿业主，爆发式的增长让小村落里挤满了400多家民宿。穿梭在小巷间，探访这些色彩斑斓、主题鲜明的民宿，是较场尾必游项目之一。沙滩另一侧钢结构新技术应用，正在建设中的钢闸门矗立在民宿的一角，未来将成为较场尾另一道靓丽的风景线。
2021年10月，钢结构闸门施工安装过程中出现问题，施工人员发现安装到一半后，其他部件无法安装，出现严重偏差。但花费巨资设计的闸门不能因此而停工。慌乱中的施工方急需找到钢结构检测的解决方案，为后续安装施工提供重要数据依据。
经过与施工方沟通，并实地考察现场情况，天宝耐特技术团队给出了解决方案，利用X7三维激光扫描技术对现场钢结构进行数据采集，并在数据采集时对现场进行标记，重新转换坐标系，后续安装新构件时使用当地坐标系进行安装。
02
现场数据采集
在任意测量站设站，利用自动摄影+自动扫描+自动配准+自动校准+自动调平=2.5分钟即可完成现场数据采集，仅需3小时即可完成所有现场数据采集。
● 现场坐标点标记
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内部数据处理
现场扫描完成后，可以在笔记本上得到完整的三维点云数据，实时预览现场数据的完整性，检查是否有遗漏和不足。
现场配准精度报告输出及确认，保证点云数据的配准精度。
如上图所示，整个视场的配准精度为3mm。
通过注册的点云数据提取坐标，提供坐标系定位值，指导后续现场施工安装。
如上图所示，五个坐标点的位置和坐标值以及图片示意图都可以标注出来并说明。
利用处理后的点云数据进行碰撞检测，检查实际点云数据与现有设计数据的偏差，找出部件无法装配的原因。
如上图局部区域显示现有建筑钢结构已远远超出建筑设计图允许误差范围，难怪存在无论如何都无法拼装的问题，找到问题后利用已有的点云尺寸信息数据进行二次设计调整。
经过二次设计以及多次修改调整后，我们逐步恢复订单生产并下线安装。
经过二次设计、线下重新指导施工，钢结构闸门施工重新开启，安装过程快速完成，下图为全部安装完成后的实际情况。
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技术摘要
三维激光扫描仪的高精度、高效率的优势在钢结构、BIM、地下空间等场地改造及建设项目中得到了广泛的应用，并可在既有建筑现场实现信息采集，将其独特的优势发挥到了极致。在有了完整的高精度点云后，利用三维设计软件将测量的钢结构分段构件控制点三维坐标在计算机中进行模拟装配，形成分段构件的轮廓模型，再与深度设计的理论模型进行拟合对比，检查分析加工及装配精度，获得修改所需的调整信息。经过必要的修正、修改、模拟装配后，满足精度要求。
通过预装配仿真模型与理论模型对比得到的几何误差应满足《钢结构工程施工规范》GB50755和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的特殊要求以及实际工程使用情况。
在没有特殊要求的情况下，结构件预装配的主要允许偏差为：
天宝X7三维激光扫描仪的测量精度为2mm，完全满足结构件允许的主要偏差，在高精度部件群的应用中，三维激光扫描技术不断发展、不断成熟。
