基于三維激光掃描的橋梁轉(zhuǎn)體過(guò)程監(jiān)測(cè)方法

古建軍，李超，木江濤，黃國(guó)忠，周銀

(1.云南交投集團(tuán)公路建設(shè)有限公司，昆明 650100；2.云南昆楚高速公路投資開(kāi)發(fā)有限公司，昆明 650100；3.云南省交通發(fā)展投資有限責(zé)任公司，昆明 650100；4.云南德融建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司，昆明 650100；5.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074)

受一些特殊的施工條件(如跨線等)限制，橋梁轉(zhuǎn)體施工具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其中，平轉(zhuǎn)法作為橋梁轉(zhuǎn)體的主要形式之一，有著廣泛的應(yīng)用。該方法的轉(zhuǎn)動(dòng)體系為轉(zhuǎn)動(dòng)平衡體系、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引體系和轉(zhuǎn)動(dòng)支承體系[1]。由于制作安裝誤差和梁體質(zhì)量分布差異以及預(yù)應(yīng)力張拉的程度差異，可能導(dǎo)致橋墩兩側(cè)懸臂梁段質(zhì)量分布不同以及剛度不同，從而產(chǎn)生不平衡力矩。一般地，為防止橋梁轉(zhuǎn)體過(guò)程中出現(xiàn)偏位超標(biāo)，傳統(tǒng)采用全站儀測(cè)量配合微調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)[2]。

利用三維激光掃描測(cè)量是獲得物體表面的三維坐標(biāo)和密集信息。這被譽(yù)為繼全球定位系統(tǒng)(global positioning system，GPS)技術(shù)后測(cè)繪領(lǐng)域的又一次技術(shù)革命。近年來(lái)，已有許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者將三維激光掃描技術(shù)用于工程監(jiān)測(cè)。在國(guó)外，Travelletti等[3]在2007—2010年使用地面式激光掃描儀對(duì)法國(guó)南部阿爾卑斯山脈的 Super-Sauze 滑坡體進(jìn)行了大量數(shù)據(jù)采集工作及連續(xù)3年的變形監(jiān)測(cè)，說(shuō)明了三維激光掃描在建筑等相關(guān)監(jiān)測(cè)中的巨大作用和潛力。結(jié)構(gòu)方面，Armesto 等[4]在古建筑拱橋的變形監(jiān)測(cè)中，利用三維激光掃描技術(shù)獲取點(diǎn)云，并以統(tǒng)計(jì)非參數(shù)的方法處理得到拱的精確幾何尺寸，以此來(lái)分析拱的變形。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究人員采用三維激光掃描在隧道、邊坡、以及橋梁的監(jiān)測(cè)方面進(jìn)行了大量的應(yīng)用。司夢(mèng)元等[5]設(shè)計(jì)了一套永久性的邊坡監(jiān)測(cè)控制方案，結(jié)合算法提取邊坡變形信息，可實(shí)現(xiàn)邊坡的多期快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。李勇兵等[6]利用三維激光掃描獲取隧道點(diǎn)云，并生成全斷面的變形色譜圖。對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域，則編寫(xiě)形心擬合算法自動(dòng)獲取其準(zhǔn)確變形量。趙亞波等[7]以海上鉆井平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)變形為例,在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)三維點(diǎn)云進(jìn)行預(yù)處理后，基于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型對(duì)三維點(diǎn)云完成了擬合,進(jìn)一步的進(jìn)行碰撞分析,以得到鋼結(jié)構(gòu)的空間變形情況。向小菊等[8]采用非均勻有理B樣條(non uniform rational B-spline，NURBS)曲面原理對(duì)大跨度橋梁點(diǎn)云變形進(jìn)行重構(gòu)，并將三維激光掃描實(shí)測(cè)結(jié)果與有限元模擬對(duì)比分析，結(jié)果表明實(shí)測(cè)值具有較高的精度和可靠性。

上述研究表明，三維激光掃描技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有巨大的潛力。基于此，現(xiàn)擬采用三維激光掃描技術(shù)在橋梁的施工階段進(jìn)行監(jiān)測(cè)。以某混凝土T構(gòu)連續(xù)梁為依托，通過(guò)重構(gòu)三維橋底精確曲面，完成每個(gè)關(guān)鍵階段與轉(zhuǎn)體目標(biāo)高程偏差對(duì)比；以及自動(dòng)化提取橋底中線以及兩側(cè)邊線的三條重要線形，繪制該三條線形與轉(zhuǎn)體目標(biāo)高程偏差包絡(luò)圖。以期實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)體期間與轉(zhuǎn)體目標(biāo)位置偏差的三維直觀分布情況，而中、邊線的線形與目標(biāo)偏差是否超出標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于轉(zhuǎn)體橋梁尤其是高難度、大跨度轉(zhuǎn)體施工具有重要意義。

1 工程概況

大德大橋上跨成昆鐵路橋工程是昆楚項(xiàng)目中的重大控制性工程(圖1)。大橋全長(zhǎng)290 m，主橋轉(zhuǎn)體部分長(zhǎng)106 m，橋面寬33.5 m，雙向六車(chē)道，如圖1所示。該橋采用支架現(xiàn)澆后平面轉(zhuǎn)體法施工，引橋采用滿堂支架現(xiàn)澆法施工。其中主橋轉(zhuǎn)體質(zhì)量約15 000 t，轉(zhuǎn)體幅度66°，且要求一次轉(zhuǎn)體就位，是試驗(yàn)段內(nèi)重點(diǎn)控制性工程。

圖1 大德大橋

轉(zhuǎn)體施工的基本程序?yàn)?首先在承臺(tái)上施工轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)(包括下轉(zhuǎn)盤(pán)、球絞、上轉(zhuǎn)盤(pán)等)，在上轉(zhuǎn)盤(pán)上澆筑轉(zhuǎn)體墩，隨后平行既有鐵路方向，在橋墩上分別采用支架法澆筑 T 構(gòu)現(xiàn)澆箱梁。在上轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置牽引索，通過(guò)千斤頂?shù)睦κ股限D(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的橋墩和梁體一起順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(兩側(cè)墩上梁體同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng))，見(jiàn)圖2。在設(shè)計(jì)位置合龍，最后封固上、下轉(zhuǎn)盤(pán)。再通過(guò)體系轉(zhuǎn)換，使橋梁成為一體。

圖2 橋梁轉(zhuǎn)體

通常的，對(duì)于主梁轉(zhuǎn)體過(guò)程的監(jiān)測(cè)方式如下：在主梁端部四角落各設(shè)置 1 個(gè)大刻度尺，以便轉(zhuǎn)體時(shí)觀測(cè)梁端標(biāo)高變化，每轉(zhuǎn) 5°向技術(shù)人員報(bào)一次讀數(shù)。如變化值超出梁底和支墩間隙設(shè)定值，則需及時(shí)通知應(yīng)急預(yù)案人員降低臨時(shí)支墩標(biāo)高。相比一般的轉(zhuǎn)體橋工程，由于該橋跨度長(zhǎng)、噸位大，如何確保大橋在姿態(tài)符合施工要求變得尤其困難。

傳統(tǒng)方式只能采取有限點(diǎn)的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，少量數(shù)據(jù)導(dǎo)致評(píng)價(jià)當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)設(shè)計(jì)位置是否達(dá)到最大程度對(duì)齊較為困難。另外，由于現(xiàn)場(chǎng)影響測(cè)點(diǎn)精度的因素較多，如果單個(gè)或多個(gè)的測(cè)點(diǎn)與真實(shí)值偏大，將對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生重大影響。為避免上述情況的發(fā)生，豐富精準(zhǔn)的三維激光數(shù)據(jù)作為橋梁轉(zhuǎn)體監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)意義重大。

2 相位式三維掃描儀監(jiān)測(cè)

2.1 儀器特點(diǎn)分析

監(jiān)測(cè)橋梁轉(zhuǎn)體所采用的設(shè)備為FARO Focus3D X330三維激光掃描儀，見(jiàn)圖3。

圖3 FARO Focus3D X330三維激光掃描儀

該掃描儀采用是相位式激光測(cè)距原理，最大測(cè)量半徑可達(dá)330 m。在掃描時(shí)，掃描儀內(nèi)部的激光發(fā)射器發(fā)射激光經(jīng)光學(xué)鏡反射向待測(cè)物，并接收返回的激光信號(hào)，通過(guò)激光的相位差測(cè)算儀器和待測(cè)物的距離。

掃描工作時(shí)，儀器的光學(xué)鏡機(jī)頭豎向高速旋轉(zhuǎn)保證掃描覆蓋到豎直向-60°～90°，同時(shí)掃描儀水平向旋轉(zhuǎn)覆蓋到水平向0°～360°，從而保證掃描儀器能夠保證到水平區(qū)域360°，豎直區(qū)域300°的掃描覆蓋面。儀器將捕捉待測(cè)物表面大量點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，其采集速率可達(dá)到976 000個(gè)/s測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)還可利用設(shè)備上的7×107像素全自動(dòng)無(wú)視差攝像頭進(jìn)行同步的色彩和紋理捕捉以達(dá)到彩色掃描的效果。該儀器具體參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 FARO Focus3D X330掃描儀參數(shù)

2.2 儀器布置方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)橋梁轉(zhuǎn)體的特點(diǎn)，將6個(gè)靶標(biāo)球分別呈如圖4所示位置布置。只需將三維激光掃描儀架設(shè)在橋梁橫橋向兩側(cè)、以轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)為中心的10～15 m兩處掃描站點(diǎn)即可，整體布置方案見(jiàn)圖4。該布置方案的目的在于，無(wú)論橋梁轉(zhuǎn)體到任何位置，兩站點(diǎn)云總是能包含至少3個(gè)相同的靶標(biāo)球。由點(diǎn)云拼接的原理可知，3個(gè)相同的點(diǎn)能保證兩站之間精準(zhǔn)拼接。同時(shí)，該布置方案能極大地避免由于視線的遮擋，從而導(dǎo)致橋梁點(diǎn)云的缺失情況，可為后續(xù)的點(diǎn)云處理提供良好的數(shù)據(jù)支持。

圖4 布置方案

2.3 數(shù)據(jù)的采集與預(yù)處理

數(shù)據(jù)采集時(shí)，首先將掃描的橋梁點(diǎn)云數(shù)據(jù)與施工坐標(biāo)設(shè)置于同一個(gè)坐標(biāo)系下，進(jìn)而便于快速分析當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)設(shè)計(jì)位置偏差情況。類似傳統(tǒng)轉(zhuǎn)體監(jiān)測(cè)，橋梁每轉(zhuǎn) 5°進(jìn)行一次掃描，即轉(zhuǎn)體0°、5°、10°、…、60°、61°、…、66°，圖5為某轉(zhuǎn)體時(shí)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

圖5 橋梁點(diǎn)云

由于儀器、周?chē)h(huán)境等因素，所獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中會(huì)存在一定數(shù)量的離散點(diǎn)。這些噪聲點(diǎn)的存在會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為消除這些噪聲點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算的影響，需要在點(diǎn)云預(yù)處理階段對(duì)這些噪聲點(diǎn)進(jìn)行剔除。采用專業(yè)點(diǎn)云處理軟件Geomagic完成橋梁點(diǎn)云的快速降噪。

3 NURBS曲面重構(gòu)及偏差分析

3.1 NURBS曲面重構(gòu)

作為每個(gè)關(guān)鍵階段與轉(zhuǎn)體目標(biāo)高程偏差對(duì)比的基礎(chǔ)，需要對(duì)散點(diǎn)點(diǎn)云進(jìn)行曲面重構(gòu)?；贜URBS曲面重構(gòu)算法能夠比傳統(tǒng)的網(wǎng)格建模方式更好地控制物體表面的曲線度，利用兩個(gè)方向上的節(jié)點(diǎn)矢量、控制網(wǎng)點(diǎn)、權(quán)值，可以靈活地控制曲面的形狀，在橋梁離散點(diǎn)云的曲面重構(gòu)方面，NURBS曲面重構(gòu)算法擁有很好的幾何不變性和局部形狀控制能力，從而能夠創(chuàng)建出更逼真、生動(dòng)的造型[9]。

曲面方程為

(1)

式(1)中：Cu、Cv為控制點(diǎn)數(shù)，其中(u,v)∈[Umin,Umax]×[Vmin,Vmax]；Pi,j為控制點(diǎn)位置的矢量分量;Wi,j為其對(duì)應(yīng)定點(diǎn)的權(quán)因子；Ni,p(u)為u方向上p次B樣條函數(shù)；Nj,q(v)為v方向上q次B樣條基函數(shù)；其中，i=0,1,…，n;j=0,1,…，m。

基函數(shù)遞推公式為

(2)

(3)

U的方向次數(shù)p,控制點(diǎn)數(shù)Cu和節(jié)點(diǎn)數(shù)Ku，V的方向次數(shù)q,控制點(diǎn)數(shù)Cv和節(jié)點(diǎn)數(shù)Kv滿足等式為

(4)

通過(guò)改變節(jié)點(diǎn)矢量、控制點(diǎn)、權(quán)因子能夠控制曲面的形狀，一個(gè)控制點(diǎn)的移動(dòng)將會(huì)影響部分曲面的形狀，節(jié)點(diǎn)決定怎樣定義基函數(shù)[10]?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)控制點(diǎn)賦予權(quán)值來(lái)改變控制點(diǎn)對(duì)曲面的影響，某個(gè)控制點(diǎn)權(quán)值的增加，則其對(duì)曲面的影響也將隨之增加，相反其相鄰控制點(diǎn)對(duì)曲面的影響將隨之減少。通過(guò)調(diào)整控制點(diǎn)和權(quán)因子能夠靈活地設(shè)計(jì)出各種形狀的曲面，可見(jiàn)，基于NURBS曲面重構(gòu)算法具有計(jì)算穩(wěn)定、速度快和線性變換時(shí)的幾何不變性等特性。將該重構(gòu)算法應(yīng)用于預(yù)處理后的橋底點(diǎn)云，見(jiàn)圖6。

圖6 NURBS曲面重構(gòu)

3.2 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

3.2.1 算法偏差分析圖

一般的，有兩種方式進(jìn)行當(dāng)前階段與目標(biāo)曲面的高程偏差對(duì)比。為了將技術(shù)流程以更完整編程的方式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速處理數(shù)據(jù)的目的。故首選的方式為：對(duì)橋底曲面完成重構(gòu)后，解析相關(guān)對(duì)比原理，可對(duì)二者快速完成曲面偏差分析(以下簡(jiǎn)稱算法偏差分析圖)，相關(guān)原理如圖7所示。

圖7 曲面偏差分析模型

另一種方式是以專業(yè)點(diǎn)云處理軟件，如專業(yè)點(diǎn)云處理軟件Geomagic等為平臺(tái)，通常設(shè)目標(biāo)曲面為Ref，當(dāng)前曲面為T(mén)est，設(shè)置相應(yīng)對(duì)比參數(shù)并生成3D偏差色譜圖。將該方式處理的結(jié)果作為算法偏差分析的參考，以驗(yàn)證技術(shù)流程精度。

根據(jù)對(duì)比結(jié)果，可方便現(xiàn)場(chǎng)人員快速分辨橋梁轉(zhuǎn)體最大偏差，當(dāng)最大偏差超過(guò)規(guī)范允許范圍時(shí)，即使對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做出調(diào)整。以某側(cè)橋底點(diǎn)云為起點(diǎn)，順橋向?yàn)閤軸(其中較高側(cè)為起始端)，橫橋向?yàn)閥軸，高程為z軸，建立橋梁局部坐標(biāo)系。由于橋梁監(jiān)測(cè)主要的參考依據(jù)為是橋梁的高程偏差Dz，因此只對(duì)Dz值進(jìn)行偏差分析。

首先采用NURBS曲面重構(gòu)算法對(duì)每期橋底點(diǎn)云進(jìn)行處理，以開(kāi)始轉(zhuǎn)體時(shí)(即轉(zhuǎn)體0°)橋底高程為例。由圖8可知，橋底高程均勻下降，且橫向基本呈對(duì)稱分布。該數(shù)據(jù)說(shuō)明該橋體施工質(zhì)量較好，有利于后續(xù)的轉(zhuǎn)體工序進(jìn)行。另外，為了精確地評(píng)判當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)高程偏差情況，做出對(duì)下一轉(zhuǎn)體步驟及時(shí)指導(dǎo)，將該狀態(tài)的NURBS曲面與目標(biāo)曲面進(jìn)行偏差分析，見(jiàn)圖9。可以得出，橋體左端低于目標(biāo)高程約4 mm，沿著順橋向直至右端則高于目標(biāo)高程約4 mm。目前的《橋梁水平轉(zhuǎn)體施工技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ 08—2220—2016)[11]中規(guī)定，對(duì)于跨徑L≤100 m的轉(zhuǎn)體橋梁，頂面高程允許偏差為±20 mm；對(duì)于L>100 m的轉(zhuǎn)體橋梁，頂面高程允許偏差為±L/5 000 mm。對(duì)于本橋梁主橋跨度L=106 m，接近L=100 m。同時(shí)為了使轉(zhuǎn)體過(guò)程更加安全，選擇要求較高的±20 mm高程允許偏差為作為轉(zhuǎn)體過(guò)程是否需要調(diào)整的指標(biāo)。該偏差結(jié)果符合規(guī)范要求，如果轉(zhuǎn)體結(jié)果偏差超出規(guī)范，當(dāng)偏差為正時(shí)，則建議現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)降低橋體超限端的高程，與此同時(shí)也可有效緩解另一端高程偏差；當(dāng)偏差為負(fù)時(shí)，則建議現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)抬高橋體超限端的高程，同樣也可有效緩解另一端高程偏差。

圖8 轉(zhuǎn)體0°橋底高程

圖9 轉(zhuǎn)體0°實(shí)際與設(shè)計(jì)橋底偏差

為檢驗(yàn)NURBS曲面重構(gòu)算法和偏差分析的精度，對(duì)于同一橋體轉(zhuǎn)體狀態(tài)。以轉(zhuǎn)體0°為例，在專業(yè)點(diǎn)云處理軟件Geomagic完成曲面重構(gòu)及3D偏差色譜圖生成。設(shè)目標(biāo)高程橋底曲面為Ref，當(dāng)前轉(zhuǎn)體橋底曲面為T(mén)est，設(shè)置相應(yīng)對(duì)比參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)圖10。

結(jié)果顯示，和NURBS曲面重構(gòu)法得到的橋底偏差結(jié)果一樣，該方法呈現(xiàn)出相同的偏差分布規(guī)律?，F(xiàn)以Geomagic偏差結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證本文算法的精度。選取轉(zhuǎn)體0°、5°、15°三種狀態(tài)為對(duì)象，得到本文算法偏差結(jié)果與Geomagic處理結(jié)果的差值分布圖，見(jiàn)圖11?？傻玫讲钪捣秶凇?.25 mm內(nèi)，該結(jié)果表明本文算法精度高，可用于橋梁轉(zhuǎn)體的監(jiān)測(cè)。

兩種偏差圖都可以較好地反映當(dāng)前階段與目標(biāo)曲面的準(zhǔn)確高程偏差值，以轉(zhuǎn)體0°時(shí)橋面高程偏差值為例進(jìn)行其偏差分布規(guī)律的說(shuō)明。其中，對(duì)于橋梁順橋向而言，偏差由起始端向終端呈逐漸均勻增大的趨勢(shì)。對(duì)于橋梁橫橋向，偏差基本關(guān)于橋梁中軸線對(duì)稱。說(shuō)明轉(zhuǎn)體時(shí)重點(diǎn)關(guān)注橋梁順橋向梁端的高程，不過(guò)同時(shí)也需關(guān)注橫橋向是否發(fā)生較為嚴(yán)重的偏轉(zhuǎn)。

值得說(shuō)明的是，由技術(shù)路線生成的算法偏差分析圖(圖10)色階分布明顯，可快速觀察對(duì)象具體位置偏差值，這對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)疑是十分有利的。

圖10 Geomagic偏差色譜圖

以上兩種偏差圖在表現(xiàn)整體橋面高程偏差具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于全過(guò)程橋梁轉(zhuǎn)體監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，記錄其全過(guò)程軌跡并預(yù)測(cè)下一階段偏差，可有效避免下一階段超出偏差允許范圍，達(dá)到更好的轉(zhuǎn)體監(jiān)測(cè)目的。故提取橋底中線以及兩側(cè)邊線的三條重要線形，并逐個(gè)繪制該3條線形與轉(zhuǎn)體目標(biāo)全過(guò)程高程偏差包絡(luò)圖(圖11)。

圖11 差值分布圖

3.2.2 高程偏差包絡(luò)圖

圖12所示為下邊線與轉(zhuǎn)體目標(biāo)高程偏差包絡(luò)圖。分析可得以下三點(diǎn)主要規(guī)律。

(1)下邊線與轉(zhuǎn)體目標(biāo)高程偏差范圍由順橋向左右端高程與設(shè)計(jì)偏差值確定，該值在轉(zhuǎn)體15°達(dá)到最大值36 mm(超過(guò)高程允許偏差±20 mm)，該狀態(tài)必須采取相應(yīng)的調(diào)整措施。即現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)適當(dāng)降低橋體超限端的高程，與此同時(shí)也可有效緩解另一端高程偏差。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)調(diào)整，往后逐漸呈減小趨勢(shì)，最終使整體橋梁實(shí)際高程皆趨于目標(biāo)高程。

(2)實(shí)際高程與目標(biāo)高程偏差值越分散，表示橋梁順橋向傾斜越嚴(yán)重。

(3)橋梁橫橋向傾斜程度由下邊線中點(diǎn)與目標(biāo)高程偏差值確定，由圖12可知，該橋橫橋向偏差值保持在較小的范圍，并最終趨于零。

圖12 下邊線高程偏差包絡(luò)圖

傳統(tǒng)的橋梁轉(zhuǎn)體監(jiān)測(cè)方法，采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全且難以保證精度。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境復(fù)雜、影響測(cè)點(diǎn)精度的因素較多，如果單個(gè)或多個(gè)的測(cè)點(diǎn)與真實(shí)值偏差大，可能對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生重大影響。技術(shù)路線通過(guò)對(duì)全面、高精度的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的分析，并完成算法偏差分析圖、偏差包絡(luò)圖兩種成果圖的繪制。其中，算法偏差分析圖注重表現(xiàn)整體橋面高程偏差，而偏差包絡(luò)圖可記錄轉(zhuǎn)體全過(guò)程軌跡并預(yù)測(cè)下一階段偏差。二者的深入結(jié)合使用，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)體施工大大增強(qiáng)了監(jiān)測(cè)的信息覆蓋度和把握性，十分有利于工序的順利進(jìn)行，避免了偶然誤差對(duì)施工的影響。

4 結(jié)論

以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的三維激光點(diǎn)云為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，配合相關(guān)自動(dòng)化分析算法，最終形成偏差分析圖和包絡(luò)圖。將兩種結(jié)果結(jié)合使用，不僅可查詢某階段整體橋面高程偏差，而且可通過(guò)轉(zhuǎn)體全過(guò)程軌跡對(duì)下一階段偏差進(jìn)行預(yù)測(cè)及必要糾正，提升了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的可靠性及效率。

隨著工程領(lǐng)域數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的不斷發(fā)展，正在快速地由單點(diǎn)、非連續(xù)式轉(zhuǎn)為全覆蓋信息。激光點(diǎn)云以其高精度、全覆蓋的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越廣泛應(yīng)用于建筑檢測(cè)及監(jiān)測(cè)。同時(shí)，該類數(shù)據(jù)的處理及表現(xiàn)形式也隨著數(shù)據(jù)復(fù)雜度的增加而需要相應(yīng)調(diào)整，類似兩種分析結(jié)果圖(偏差分析圖和包絡(luò)圖)是表現(xiàn)該類數(shù)據(jù)的有效表現(xiàn)手段。伴隨智能信息化的發(fā)展，該類三維全覆蓋監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。