基于3D激光扫描的钢桥塔节段虚拟装配方法

摘要

针对桥梁预制钢构件在预装配工序缺乏数字化检测和控制整体装配误差有效技术手段等问题,提出一种基于3D激光扫描的钢桥塔节段虚拟装配方法.该方法首先针对大尺寸钢桥塔节段提出基于标靶拼接的部分特征点云扫描方案,获取其点云数据并进行逆向建模;然后,以钢桥塔节段装配面形心重合和扭转偏差最小化为手段,通过对节段关键点的制导完成钢桥塔虚拟装配;最后,对影响装配精度的节段制作误差和相邻节段的断面吻合度进行定量分析.为验证该方法的可行性,以某独塔斜拉桥的钢桥塔预装配施工为背景,基于虚拟装配结果预估了该钢桥塔的可能整体装配误差,并通过调整节段装配坐标对钢桥塔整体装配误差进行有效控制.实际工程应用结果表明:该虚拟装配方法可对钢桥塔节段的加工与装配误差进行检测,可预估钢桥塔实际可能出现的整体装配误差;通过调整节段定位参数可实现对钢桥塔整体装配误差的调控.