【BIM技术】基于BIM的智能施工测量放样系统

1.应用背景

BIM模型完成后，如何将模型进行“落地”是BIM技术应用的关键一环。如何保证现场严格按设计图施工，确保各细部施工尺寸正确；如何快速检测结构施工进度及质量，保证施工过程安全可控。

本文通过基于BIM 的智能施工测量放样系统为装配式及MEP 施工提供了高效的测量解决方案。本系统能直接与BIM模型相结合，实现模型与施工 的无缝对接，测量精度3mm以内。

2. 应用情况

2.1项目概况

某项目一期工程中的6栋住宅均为预制装配式混凝土结构，采用工业化的建造方式进行施工，结构预制率约53%，装配率约为78%。

2.2 实施流程

系统由GEoBIM智能测量放样软件与拓普康LN-150定位放样主机以及相关配件组成。测量作业中，可将BIM模型导入 GeoBIM软件的PC端中，通过软件将BIM 模型轻量化，并提取放样关键点坐标，再将数据加载至移动端，最后利用放样仪器实现施工现场精确高效的定位放样。在地下室区域，管线错综复杂，管线定位放样工作消耗的人工及时间成本较大，尤其对复杂区域，存在大量重复测量放线的工作。

该系统的引入，可实现BIM模型的自动化放线工作，省去三维转二维，二维以人工转现场的放线工作。

图|BIM实施流程

2.3 模型数据转换

为了方便将Revit模型数据能够轻量化并能在PAD中流畅运行，需要对Revit模型进行简单处理。将Revit模型以IFC格式导出，并通过I-ConverToPad桌面端软件进行转换。如果遇到套管，吊杆等特殊形状的结构，需进行相关处理。

图|机电模型的数据转换

2.4数据的加载与模型管理

登录工程BIM自动放样主系统后进入任务管理，即可调用预先存入的BIM模型库。放样任务所需要的模型、坐标文件（支持csv，txt格式）、轴网文件（.grid格式），拷贝到GeoBIM-layout目录下。

任务管理页面支持时间或名称排序，默认按实际排序。添加新任务信息，点击“选择模型”按钮在模型列表中选择需要的模型，填写完成后点击确定。

图|任务管理

2.5特征点坐标参数读取

点击模型左上方的“提取坐标点”按钮。选择模型上要提取坐标点的部件后，程序自动提取特征点，如拐点、柱子中心点等。

特征点密度间距大小，任意放大缩小模型，查看选择需要放样的位置。

图|特征点提取

若想从模型中获取完整的构件数据，结构化数据提取是一个很好的选择。该方法是通过统一的数据准则来对数据进行描述，可以直观地从BIM模型中抽取图元的数据信息。

2.6照准设备及测站设置

提取完坐标后，通过蓝牙或者WIFI连接放样仪器，进行棱镜照准和测站设置。

选择已知点设站或后方交会设站模式，输入仪器高度，添加已知点坐标，若满足设置的误差，则设站成功，若误差过大则重新设站。

图|测站设置

图|后方交会设站

2.7自动放样

完成设站后，PAD将自动显示仪器与棱镜的当前位置，操作人员点击需要放样的点位坐标，机器人自动跟踪360°棱镜，通过显示方向距离差值，调整棱镜位置，即可进行自动放样。

图|放样界面控制

仪器具备棱镜模式及激光模式放样两种功能，可满足不同任务需求。

棱镜模式放样下，通过点击要放样的点，仪器镜头自动旋转到正确坐标的方向上，移动棱镜到仪器指向的方向。仪器自动开启垂直搜索模式，并再次锁定棱镜，同时在PAD上显示此时棱镜相对于该点正确坐标的位置关系，根据向前、向右、向上的提示移动棱镜到限差容许的位置，完成该点的放样工作。

图|现场标记放样点位

激光模式下，选中待测点坐标后，仪器镜头会自动旋转到正确的坐标位置上，同时会发射出可见激光，移动棱镜到激光位置，并设置棱镜高度，即可完成对待测点的放样。

图|现场管线预埋激光定位

图|现场机电管线激光定位

3. 应用总结

传统作业方法至少3人测量定位，且数据准确度受人为因素影响较大，相比之下该系统仅需1人便可实现整个放线工作，同时设备系统的设站、观测比传统方法简单快捷，可根据现场实际在任意合适位置设站，自动化程度高，提高效率和质量，实现同步实测、放线，自动计算、记簿、成果报告及提交，降低作业人员的专业和技能要求，降低放样作业成本。