“京帆”起航：北京城市副中心交通樞紐鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字化檢測

2024年8月，北京中顯與清華大學(xué)土木水利學(xué)院聯(lián)合開展了一項(xiàng)合作，針對(duì)北京通州在建的城市副中心交通樞紐的關(guān)鍵鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。

在建中的北京城市副中心交通樞紐 “京帆"

此次檢測的對(duì)象是北京城市副中心交通樞紐的標(biāo)志性建筑“京帆"，寓意著帶動(dòng)北京揚(yáng)帆起航。“京帆"采用大量鋼梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐和連接，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。因此，需要在鋼結(jié)構(gòu)安裝之前進(jìn)行一次焊接前后的檢測，避免因與設(shè)計(jì)要求相差過大而無法安裝。

利劍出鞘

此次要測量的鋼結(jié)構(gòu)尺寸從數(shù)米到十多米不等，如果采用大空間掃描儀精度不夠，而采用小的手持激光掃描儀則效率過低無法跟上安裝進(jìn)度。為此，清華大學(xué)土木水利學(xué)院的研究人員經(jīng)過多次論證，最終采用北京中顯的設(shè)備方案，選用形創(chuàng)最新的Handyscan max Elite。可以說Handyscan max掃描對(duì)于此次項(xiàng)目而言，猶如一把利劍，工欲善其事必先利其器。

形創(chuàng)Handyscan max三維掃描儀

Handyscan max是形創(chuàng)針對(duì)大型構(gòu)件專門研發(fā)的高精度計(jì)量級(jí)三維掃描儀。它擁有大幅面、多激光線，能在一平方米的幅面內(nèi)以38條激光線同時(shí)掃描，速度高達(dá)2,250,000次測量/秒，效率是普通手持掃描儀的3 - 5倍。同時(shí)，由于有實(shí)時(shí)攝影測量算法的加持，精度每米損失僅為0.015毫米，可將10米長的鋼結(jié)構(gòu)件精度控制在0.2mm之內(nèi)。

事半功倍

在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，只有幾米的小段鋼結(jié)構(gòu)會(huì)放置在焊接平臺(tái)進(jìn)行固定，此時(shí)執(zhí)行第一次掃描。接下來工人會(huì)把小段焊接在一起，然后進(jìn)行第二次掃描。在這個(gè)過程中，安裝和焊接的工人都要按進(jìn)度開展工作，我們需要在他們工作的間隙完成掃描工作。因?yàn)閽呙韫ぷ髁烤薮螅话闶殖謷呙锜o法勝任此項(xiàng)工作，但Handyscan max比一般手持掃描儀快3 - 4倍，恰好滿足現(xiàn)場節(jié)奏，精準(zhǔn)地完成了此次工作。

鋼結(jié)構(gòu)檢測現(xiàn)場

鋼結(jié)構(gòu)掃描現(xiàn)場

掃描獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過專業(yè)軟件處理，生成精確的三維模型。這些模型不僅能反映出鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際形態(tài)，還能夠與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題與偏差。

鋼結(jié)構(gòu)焊接變形分析

收獲成功

此次北京中顯和清華大學(xué)的合作取得成功，不僅提升了我們?cè)阡摻Y(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域的技術(shù)能力，也進(jìn)一步增強(qiáng)了清華土木水利學(xué)院的技術(shù)實(shí)力，同時(shí)助力了北京城市副中心建設(shè)。我們期待未來能在更多領(lǐng)域展開深入合作，共同推動(dòng)工程技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。