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RTS放样机器人在钢结构测量工程中的应用

曹启光,韩立柱

(2.北京建谊建筑工程有限公司,北京市100068)

摘要:钢结构工程作为国家倡导的绿色建筑，在近几年来越来越多的应用到建筑中。在钢构件安装过程中，经常面临着一些较为复杂的节点构造和多样的结构外形，再加上钢构件数量众多且对安装精度要求高，钢结构施工测量成为影响安装进度及安装质量的重要一环。随着建筑工程BIM技术及计算机仪器科技的不断发展，TrimbleRTS机器人全站仪成为装配式钢结构工程中重要的BIM解决方案。使用AutodeskRevit、Tekla等BIM建模软件建立3D模型，通过RTS机器人全站仪的3D模型化施工放样能够在施工坐标系统内把3D模型数据精确放样。

关键词:钢结构；施工测量；RTS机器人全站仪；放样；BIM技术；3D模型

Abstract：Asthecountryadvocatedgreenbuilding,theassemblyofsteelworksaremoreandmoreapplicationstomodernarchitectureinrecentyears.Wheninstallingsteelmembers,weoftenfacedwithsomeofthemorecomplexnodestructureandavarietyofstructuralappearance.Inaddition,itneedsalargenumberofsteelcomponentsandhighinstallationaccuracyrequirements.Steelconstructionmeasurementbecomesanimportantpartoftheinstallationprogressandinstallationquality.WiththeconstructionofBIMtechnologyandcomputerequipmenttechnologycontinuestodevelop,TrimbleRTSrobottotalstationbecomesanimportantBIMsolutionforfabricatedsteelworks.Wecreate3DmodelsusingBIMmodelingsoftwaresuchasAutodeskRevit,Tekla,the3DmodeledconstructionoftheRTSrobottotalstationallowsthe3Dmodeldatatobestakedoutintheconstructioncoordinatesystem.

Keywords：steelstructure;Constructionsurvey;RTSrobottotalstation;Lofting;BuildingInformationModelingtechnology；3Dmodel

1施工放样技术的演变与发展[1]

（1）传统方式的工程测量

利用光学经纬仪、水准仪等常用仪器和工具，用于测量点的平面位置和高程点的平面位置。它是工程施工放样技术发展的基础。在传统的工程施工放样中，由于测量距离较长或地形复杂，使用钢卷尺测量水平距离的准确性很难保证。而圆曲线或曲线的施工放样更为复杂，其测设大多采用偏角法和切线支距法。这些方法很容易产生累计误差，不仅会有大量内业计算，而且还会受地形限制，放样速度慢，精度低。

（2）全站仪坐标放样为主的阶段[2]

随着全站仪的出现，坐标放样方法与经纬仪的施工放样方法相比，其优势是显而易见的。它使得放样过程简化，不需做任何放样数据计算，精度提高，且不受地形的限制。但是，面临建筑施工过程中现场环境的复杂性，全站仪坐标放样往往需要反复移动目标，至少需要2人-3人参与操作，施工效率有待进一步提高。

（3）利用rtk技术来放样的阶段

rtk技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它可以提供实时测站点在指定坐标系的三维定位结果，并达到厘米级精度。在作用模式下，基准站通过数据链将观察值和测站坐标信息传送到流动站。rtk技术使施工放样有了突破性发展，不仅克服了传统放样方法和坐标放样方法的劣势，而且具有观测时间短、精度高、无需通视、即时给出精确坐标等优点。

（4）BIM技术引领下智能放样技术的发展趋势[3]

随着近年来BIM技术的发展，在虚拟建造过程中，使