陕西省东庄水利枢纽泾河特大桥模拟预拼装

项目概况

全长284m的中承式空间Y型钢箱拱结构,正是泾河特大桥的整体形态;该桥横跨礼泉县叱干镇与淳化县车坞镇交界区域。其跨径布置为(19.5+220+19.5)m,主梁的边跨与中跨保持连续,竖向支座设于墩台及拱上横梁处。桥上吊杆为柔性型,按6m的间距设置,共计29对;每根吊杆的两端通过钢锚箱分别连到主梁与主拱,张拉在主拱端完成,而锚固落在主梁端。主拱、副拱与主梁均选用Q420qDNH钢板,全桥钢材总用量约7000吨。

【央视报道】陕西省东庄水利枢纽泾河特大桥项目模拟预拼装

软件体系构成

1、基础模块

北京香月自主开发了DACS精度控制系统与模拟搭载软件。借助这套软件,系统一方面可以读入设计模型,另一方面也能读取构件的实测数据,从而在三维层面展开误差精度分析,并基于实测数据完成整项模拟预拼装工作。

2、吊装实时监测模块

在吊装环节,通过多台全自动全站仪对高精度棱镜进行不间断跟踪与测量,关键点位由此得到实时监测;所得测量数据随后经网关回传至后台。

3、检测数据处理

回传的数据随即被执行误差分析;系统还允许预先设定误差超限的阈值,一旦越界即自动触发预警。

硬件体系构成

全自动全站仪

高精度360度棱镜

数据传输网关

项目实施流程：

1.依据从设计模型中所提取的坐标,桥梁结构各点位的设计位置得以确定,这些坐标既构成现场测量的依据,也充当后续三维分析的基准。而DACS精度分析软件本身就内置了多种用于设计点提取与标注的功能。

2.现场测量

现场测量时,由全站仪对准构件的精度控制点位进行读数,为提升被测点位的选取精度,作业中还会借助专用测量工装。测量全程,全站仪与DACS-Android软件保持连接,测量、计算及数据记录皆由该软件一并完成。

3.自动放样

自动放样环节中,测量软件指挥全站仪完成全自动的放样与定位,安装位置借助激光指示器被标示出来,现场人员据此做出记号。这样一来,构件在安装时可直接实现点对点就位,拼装效率与精度因此双双提升。

4.构件三维分析

将实测数据同设计数据加以匹配之后,依据拟合平差所得结果,对各类数据实施基准点变换;通过这类优化处理,构件所需修正的幅度被有效压低。

5.构件三维模拟预拼装

构件在运抵工地之前,会先行经历一轮模拟拼装,目的正是为了让安装环节能够顺畅进行、并守护施工方的工期。模拟中重点审视三个方面:相邻构件是否吻合、主拱的拱度如何、以及相对设计理论值存在多大偏差。整套流程以数字化测量为基础,将虚拟技术与人工干预揉合在一起,在电脑端对相邻构件逐组进行模拟演示、逐项分析,最终形成一份具备可操作性的模拟预拼方案——在精度得到保障的同时,这份方案还能引导现场吊装一次到位。

6.吊装定位

吊装定位时,棱镜会预先布置在构件上;随后依靠测量机器人型全站仪所具备的跟踪锁定能力,构件的空间三维信息得以实时获取。与此同时,监测结果与就位情况会由软件同步显示出来。