BIM放样机器人在道路桥梁工程项目中的实际应用

精益建造——BIM技术保驾护航

近年来，伴随信息化发展浪潮，BIM（建筑信息模型）作为一项带来行业革命的新技术，已成为推动建设行业智慧发展，实现创新项目管理的重要工具。同时，BIM技术也为提高施工效率、确保施工质量带来了新的突破点BIM放样机器人——将BIM技术引入现场施工。

一、放样精确，衔接设计施工

从BIM模型中获取现场控制点坐标和建筑物、构筑物结构点坐标分量作为BIM模型复合对比依据，从BIM模型中创建放样点。施工团队进入现场之后，BIM放样机器人通过发射红外激光自动照准现实点位，实现“所见点即所得”，从而将BIM模型精确的反应到施工现场，加强深化设计与现场施工的联系，保证施工精度，提高效率。相比传统放样方法，BIM放样机器人范围更广，可操作性比较强，技术门槛比较低，人员投入也相对简单，单人一天即可完成300个放样点的精确定位，效率达到传统方法的6-7倍，精度更有保障

二、信息精准，助力工厂预制

技术人员采用BIM放样机器人与BIM技术相结合进行现场定位放样，通过精确的三维模型信息完成施工深化设计、结构复核，继而在电脑中预先制作出装配图纸，在工厂完成模型构件预制，运输到现场直接安装，实现工厂与现场的无缝拼接。这种创新工作流程简化了以往的施工工艺程序，人员投入简单，降低现场劳动力成本，构件组合拼装更精准，有效提高了工作效率。通过BIM放样机器人自动放样，利用BIM放样机器人测点放线确定安装位置，确保安装成功率。

三、突破精度，辅助施工验收

以往通过传统的施工验收方法验收精度为厘米级，而使用BIM放样机器人辅助，验收精度可突破性地达到毫米级，更有利于提高施工验收的质量。同时，BIM放样机器

人可通过无线网络将现场验收情况实时传递到办公室，实现远程验收同步保存实时的影像记录，确保验收过程精确可靠。

工程项目基本介绍

本项目是国道524接常合高速的一个标段项目，BIM放样机器人在实际工程中应用于起点桩号为72号桩，终点桩号为75号桩。总长为180m，位于道路中央，两侧对称分布。钢箱梁运至现场，吊装至支架上，用千斤顶匀速推进至横跨至常合高速的两侧桥墩。BIM放样机器人在本项目中将担负起测量监控的状态下是否能将钢箱梁的实际坐标与设计坐标到达合格状态。

（南京易和佳工程项目管理有限公司BIM技术人员运用BIM放样机器人进行现场测量监控）

对现场土建的桥墩柱进行数据质量监控预想方案：

1、通过施工单位提供两个通视的两个坐标点，利用测站点和测量点观察所有桥墩的关键数据点。

2、将电脑中的桥墩模型调整到对应的施工坐标系下；将模型和电脑模型调整到一个坐标下；在从模型中提出每一点的数据；放入手簿中。

实际现场操作步骤：

内业：在Revit中提取模型，提取桥墩柱的关键质量监控点，操作步骤如下：

1、放置手动点

（1）打开Revit或者CAD软件使用天宝Fied Points插件

（2）在Revit（CAD）中提取出模型的关键点的数据。使用“放置手动点”在对象捕捉好的状态下放置好测量点。（如图所示）：

输入相对应的点属性。在点的属性信息设置完成后

（3）点击“放置”按钮模型中抓取点位，即可完成在模型中提取相对应的点位。（如图所示）

2、查看“数据报告”

（1）单机选择“报告”查看所抓取点的坐标信息。

跳出报告对话框，可以“选择放样点”在模型中选择一个或者多个自己所需要的数据点。

（2）选择完成后

单击“完成”完成后对需要的点进行数据整合查看。也可以“选择当前视图中的全部”对所有的点进行数据总括。（如图所示）

3、导出数据点

（1）将需要放样的点提取出导入手簿中，（需提前保存好文件）单击“Trimble Fiend Link2.2 或者更新”跳出对话框。

（2）选择“选择当前视图中全部”将选中所有的数据坐标点，则需要放样的点全部选中，软件将显示被选中放样点的数量。

（3）在选定模型背景对话框下选择“选择当前视图中的全部”

（4）选择导入的目录和名称（不得出现中文字样）单击”确定”导出外业所需要的4个文件（后缀为bldg为轻量化图纸，tfl为点的数据信息）。

外业：在现场进行放样，数据匹配。

根据施工单位提供的基准点和测量点，利用仪器的自身的优越性将基准点导入到现场3个测量点（3个测量点的闭合误差3mm）。利用这3个点进行设站。

1、数据导入手簿

（1）将内业的所有轻量化图纸和数据点文件导入到手簿软件中的文件夹中Documents→Trmble fiend link→jobs

（2）在手簿中创建新的工作任务（先导模型 在导入数据点）

在“导入”中将BLDG轻量化图纸放进手簿

再将“管理”中的TFL数据点导入手簿

（3）连接手簿和机器人，锁定同一个ID，调整水平气泡位置

利用3这个点的其中2个点进行设站。“数据采集”→“设备设置”即可。

（4）在“创建数据”“点管理”中查看所有的点的坐标信息。

（5）在“放样”“点”中将所需要的点提取出来，单击手簿中的其中一点，机器人即可自动转换视角寻找点位置。在“放样”中实际现场中瞄准好一点的位置，手簿中也提取这个点。可得到一个理论和实际现场的一个水平位置和高程的误差。（dh为水平误差，dv为高程误差本项目不考虑高程误差。）

（6）结合实际现场的误差和施工进行比较。由于施工工艺和后期涨模的原因导致数据偏差过大。