数字化测量在工程实体质量检验与模拟安装中的研究与应用

一、立项背景、总体思路

立项背景

传统的实测实量方法是随机抽取样本的点、线要素，具有较大的偶然性，无法全面客观反映出被检测样本的质量状态

目前国外已开始使用数字化测量技术结合BIM技术获取被检测实体的全部空间信息

北京三建公司自2011年开始在天津西站大型拱壳钢结构安装、哈尔滨大剧院大型曲面建筑幕墙安装、长沙国际会展中心和济南领秀城等工程开展数字化测量在工程实体质量检验与模拟安装中的研究与应用，取得了创造性成果。

总体思路

以数字化技术替代传统的实测实量方法，对被检测样本进行全覆盖的三维点云测量

建立实测点云模型，与设计模型比对，获取施工偏差的全部信息

在大型复杂、异形结构的施工质量控制中

引入数字化技术，采用精度高达1mm的三维点云数据，对被测物体的空间位置进行测量和描述，为复杂钢结构模拟安装、控制和实时监测开创了全新的施工工艺

其无接触的测量模式消除了高空测量作业的安全隐患。

二、关键技术、创新成果

关键技术

采用测量机器人进行点位控制测量，三维激光扫描仪获取现状点云数据， Realworks软件建立三维现状模型，真实客观的反应建筑实体的空间位置，与设计模型比对，获取偏差数据。

通过Revit软件对点云数据进行处理

获取各工况下的幕墙、钢结构实时形态，实现钢结构安装主动控制

幕墙体系基准设立、钢结构卸载前后的变形分析

实现了新型智能化数字测量控制技术

成果分析

数字化测量是数字化施工的基础和关键环节，它将测量新技术与土木建筑技术的发展动向紧密结合，有效推动建筑施工测量行业整体发展，并促进其他施工技术的共同发展。

数字化测量替代传统的实测实量，为后续装饰施工，提供结构实体真实的偏差数据，及结构实体中预埋管线的空间位置，为规避后续工程风险提供可靠的数据。

该成果在大型复杂钢结构、幕墙安装过中取得了以下成果：

快速节点提取方法；

形成了一条基于三维激光数据的变形对比分析方法线路；

控制测量与三维激光扫描控制结合的方法；

形成了一套三维激光扫描用于钢结构变形监测的技术流程；

技术创新点

1、综合集成了三维激光扫描、测量机器人及BIM技术，实现了被测物体空间信息的数字化采集、处理和分析，全面客观的反映建筑实体的空间信息。

2、利用点云信息数据建立的数字模型与BIM模型（设计模型）对比，获取了丰富的施工质量偏差信息。

3、首次在钢结构网壳屋盖拼装、提升、安装采用三维激光扫描测量技术；基于三维激光扫描数据进行网壳形态调整的主动控制技术；幕墙体系基准结构形态三维激光扫描技术。解决了大跨度钢结构网壳多接口及幕墙体系测量定位的难题。

三、指标先进性、实施效果

本技术将以成果指导项目施工，解决了工程建设的难题

提高企业的创新研发能力，为企业培养和锻炼一批工程技术人员，同时也为高等院校和科研单位提供科研平台，

推动行业科技进步、促进建筑产业技术水平、规范的推广数字化实测实量技术，同时也节约了社会资源，降低了社会成本，减轻了劳动强度，提高了企业在经济效益。

四、知识产权、第三方评价

该项技术获得适用新型专利2项，国家级工法1项，北京市工法1项，发表文章4篇，在推广应用项目中，获得多项鲁班奖、詹天佑奖、金刚奖等。

由北京市科学技术情报研究所查新3项，建设部科技信息研究所查新3项，均未见相同文献报道，经北京市住房和城乡建设委员会组织专家鉴定，该项技术达到国内领先水平。

五、效益分析、对行业进步影响

技术效益：应用新型数字化测量技术并将其应用到实体质量检测中，使实测实量技术实现了质的飞跃，提高了质量检测效率，推动了建筑行业新技术的发展。

质量效益：通过应用新型数字化测量技术，使质量检测易把关、易控制、全方位，为精装修及深化设计提供了依据，有效的规避了风险。

直接经济效益分析：该技术成果在多个项目中得到推广应用，共取得经济效益327万元。

间接经济效益分析：加快了施工进度，缩短了施工工期；在施工过程中，避免了打架作业，降低了人工劳动强度等。

社会效益：确保施工质量，为新技术新工艺的实施起了保障作用，也对国内的施工方法和施工理念起到了推进和改革的作用。

汇报完毕，敬请指正！