1.本发明涉及钢结构施工技术领域，涉及一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺。
背景技术：
2.钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。为满足建筑设计要求，大量采用了钢结构构件，对钢结构安装提出了更高的要求。由于钢结构安装高度的限制，施工场地狭小的限制，吊机吊装重量的限制，此时可以考虑滑移或者提升等其他施工方案。如：宝钢无取向硅钢产品结构优化工程4区钢结构厂房跨度达到42米，长度达到435米，其厂房内安有设备基础即无法采用吊车在厂房内进行跨内安装，同时其厂房外侧还设计有电气室及辅助用房等，如使用吊车进行跨外安装，对吊车的起重吨位要求较高，施工成本较高，同时大型吊车布置在厂房外将堵塞施工临时通道，更何况土建与钢结构专业间上下立体交叉作业的安全隐患极大，还需合理协调屋面钢结构与土建的施工进度，因为屋面钢结构施工完成后土建工作无法使用塔吊。
3.为提高钢结构屋面系统的安装进度，本领域技术人员开发了钢结构屋面滑移技术，但在实际施工中，各个环节不可避免地均会带来误差，如钢结构厂房侧墙立柱的准确位置等不可避免地相比于设计坐标会发生一定的偏移，而多重误差影响之下将大大增大系统误差，进而影响钢结构屋面与钢结构厂房侧墙立柱的装配，特别是螺栓连接钢结构屋面与钢结构厂房侧墙立柱对装配精度要求更高，当前的钢结构屋面系统安装方法难以满足其要求。
4.因此，开发一种能够对过程误差进行校正以降低系统误差实现钢结构屋面与钢结构厂房侧墙立柱的精准装配的钢结构屋面系统分段安装工艺极具现实意义。
技术实现要素：
5.由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种能够对过程误差进行校正以降低系统误差实现钢结构屋面与钢结构厂房侧墙立柱的精准装配的钢结构屋面系统分段安装工艺，以解决现有钢结构屋面系统安装各环节误差较大，进而大大增大系统误差，造成无法满足钢结构屋面与钢结构厂房侧墙立柱的装配要求的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
7.一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，其包括如下步骤：
8.(1)采用三维扫描技术采集侧墙立柱牛腿的三维坐标数据(精度可达0.05mm)，对上述数据进行处理；
9.(2)将测设的侧墙立柱牛腿的三维坐标反投至用于搭载屋架的胎架上并根据投设
的点位进行屋架拼装；
10.(3)以相邻校准基线的间距为一单段滑移运行周期，开始胎架的滑移，完成该滑移运行周期后检查胎架两侧理论位移与实际位移的偏差，所述校准基线是在多条滑移轨道上分别等距划分得到的且不同滑移轨道上的校准基线相互对应；
11.(4)根据步骤(3)得到的偏差调整胎架两侧的控制方案，进入下一个单段滑移运行周期；
12.(5)重复步骤(3)、(4)直至完成该段钢结构屋架的滑移，并将其与侧墙立柱牛腿通过高强螺栓固定；
13.(6)重复以上步骤(1)～(5)直至完成整个钢结构屋面系统的安装。
14.其应用的三维扫描技术具有快速性、不接触性、实时、动态、主动性、高密度、高精度、数字化、自动化等特性，不仅能够大大提高钢结构屋面系统安装的精度，而且能够大大提高钢结构屋面系统分段安装的精度。本发明首次将三维扫描技术用于提高钢结构屋面系统装配精度，为钢结构屋面系统分段安装工艺的发展提供了一种新的技术手段。
15.本发明的基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，步序较为简单，其利用三维扫描技术获取完成安装后的侧墙立柱牛腿的三维坐标数据以指导屋架的拼装，这一操作能够大大降低系统误差，同时，将滑移全过程分段校正，提高滑移过程胎架两侧的同步性以最大程度保证钢结构屋面胎架上搭载的钢结构屋架在滑移过程中结构的稳定性，以便提高后期屋架的装配精度(达到梁柱节点精准对接，高强螺栓穿孔率达到100％)，极具应用前景。
16.作为优选的技术方案：
17.如上所述的一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，步骤(2)中，在完成屋架拼装后采用三维扫描技术对屋架进行校核检验。
18.如上所述的一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，所述采用三维扫描技术具体是指运用激光三维扫描仪。
19.如上所述的一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，所述滑移轨道的数量为两条。
20.如上所述的一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，所述根据步骤(3)得到的偏差调整胎架两侧的控制方案具体是指根据偏差调整分别控制胎架两侧的行走速度。
21.如上所述的一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，所述相邻校准基线间距为15m，当然可根据实际需求进行设定，间距过小虽然能够提高滑移同步性，但整体操作更为不便，耗时更长；
22.所述校准基线是利用标贴或记号笔划线的方式在滑移轨道上划分出来的。
23.以上技术方案仅为本发明的一种可行的技术方案而已，本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。
24.上述发明具有如下优点或者有益效果：
25.(1)本发明的基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，利用三维扫描技术获取完成安装后的侧墙立柱牛腿的三维坐标数据以指导屋架的拼装，这一操作能够大大降低系统误差；
26.(2)本发明的基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，将滑移全过程分段校正，提高滑移过程胎架两侧的同步性以最大程度保证钢结构屋面胎架上搭载的钢结构屋架在滑移过程中结构的稳定性，以便提高后期屋架的装配精度(达到梁柱节点精准对接，高强螺栓穿孔率达到100％)；
27.(3)本发明的基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，整体操作简单，操作可重复性强，能够实现梁柱节点精准对接，进而大大提高钢结构屋面系统的结构稳定性，极具应用前景。
具体实施方式
28.下面结合具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
29.实施例1
30.一种基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，其包括如下步骤：
31.(1)采用三维扫描技术(运用激光三维扫描仪)采集侧墙立柱牛腿的三维坐标数据，对上述数据进行处理；
32.(2)将测设的侧墙立柱牛腿的三维坐标反投至用于搭载屋架的胎架上并根据投设的点位进行屋架拼装，在完成屋架拼装后采用三维扫描技术(运用激光三维扫描仪)对屋架进行校核检验；
33.(3)以相邻校准基线的间距15m为一单段滑移运行周期，开始胎架的滑移，完成该滑移运行周期后检查胎架两侧理论位移与实际位移的偏差，校准基线是在两条滑移轨道(两条滑移轨道分别位于胎架的两侧)上分别等距划分得到的(利用标贴或记号笔划线的方式在滑移轨道上划分出来的)且不同滑移轨道上的校准基线相互对应；
34.(4)根据步骤(3)得到的偏差调整胎架两侧的控制方案(根据偏差调整分别控制胎架两侧的行走速度)，进入下一个单段滑移运行周期；
35.(5)重复步骤(3)、(4)直至完成该段钢结构屋架的滑移，并将其与侧墙立柱牛腿通过高强螺栓固定；
36.(6)重复以上步骤(1)～(5)直至完成整个钢结构屋面系统的安装。
37.经验证，本发明的基于三维扫描技术的钢结构屋面系统分段安装工艺，利用三维扫描技术获取完成安装后的侧墙立柱牛腿的三维坐标数据以指导屋架的拼装，这一操作能够大大降低系统误差；将滑移全过程分段校正，提高滑移过程胎架两侧的同步性以最大程度保证钢结构屋面胎架上搭载的钢结构屋架在滑移过程中结构的稳定性，以便提高后期屋架的装配精度(达到梁柱节点精准对接，高强螺栓穿孔率达到100％)；整体操作简单，操作可重复性强，能够实现梁柱节点精准对接，进而大大提高钢结构屋面系统的结构稳定性，极具应用前景。
38.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
39.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示
的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。