金保平

(上海市地质调查研究院, 上海 200072)

0 引言

近年来,我国建设了大量的高架桥梁道路。高架桥梁桥墩由于其自身结构特点,其侧向变形更应受到重点关注。目前,桥梁桥墩的垂直度测量主要采用全站仪测量方法,采用全站仪测量主要存在以下问题:①作业效率低,作业环境危险。且测量过程中容易出现被树叶遮挡、监测点破坏等无法测量的情况;②高桥墩、大仰角垂直度测量较困难。现有桥梁桥墩较高,由于全站仪测量大仰角时较困难,导致无法在桥墩周围测量桥墩上部监测点。

三维激光扫描技术可以在较短的时间内获得目标对象表面高精度、高密度的点云数据;地面三维激光扫描仪采用主动发射激光,作业时间不受限制,可以在晚间进行,提高作业效率;同时能够测量大仰角,可以满足高桥墩、高层建筑、大型烟囱等较高目标物的测量[1-3]。

目前,将地面三维激光扫描技术应用于桥墩垂直度测量中的研究较少;欧斌[4]等分别选取桥墩上部、中部和下部的点云数据,进行整体拟合,计算桥墩垂直度,这种方法得到的拟合模型与原始点云数据偏差较大,建模精度相对较低,不能满足较高桥墩和不规则桥墩的垂直度计算。因此研究更加合理、高效、通用的桥墩垂直度测量方法极其重要。

1 三维激光扫描测量桥墩垂直度

本文选取上海市共和新路立交的5个圆柱形桥墩作为研究对象。桥墩高度在10 m左右。采用徕卡P20地面三维激光扫描仪进行数据采集,通过内业计算获取桥梁桥墩垂直度。……