三维激光扫描技术在石坊抢修加固中的应用
1.项目综述
庵上石牌坊位于安丘市西南 33 公里的， 建于清代道光九年（ 公元 1829 年） ， 是当地马氏家族马若拙为其嫂王氏所建的节孝坊。 庵上石坊为四柱三间三楼式石构牌坊， 通高 9.65 米， 明、 次间面阔分别为 3.4 米和 1.68 米， 石坊雕刻技艺高超， 久负盛名， 当地素有“ 天下无二坊， 除了兖州是庵上” 的民谣，具有较高的文物价值。 1992 年， 山东省人民政府公布“ 庵上石坊” 为第二批山东省文物保护单位， 公布类型为“ 古建筑” 。目前， 石埠子镇以庵上石坊为文化依托实施旅游开发与养老综合项目， 对当地的文化旅游、 经济和社会发展将带来巨大促进和发展。 但是由于实施过程中缺乏对庵上石坊必要的防护， 对文物安全造成了一定的影响和破坏。 受自然和人为因素的影响， 现庵上石坊存在明间檐楼歪闪、 明间额枋断裂、 铁梁锈蚀、 部分构件破损断裂、 装饰构件缺失等结构病害， 且构件均呈较强或强风化状态。 同时， 受石坊周边建设活动以及施工车辆通行震动影响， 造成石坊于近期出现了南次楼翼角石挑梁断裂、 坠落的严重损害， 南次间屋面翼角下沉明显， 其他相关构件也有不同程度的变形甚至损坏， 导致文物本体存在较大险情， 亟待进行抢救性维修保护。
公司于 2016 年 7 月组织专业技术人员对庵上石坊进行了文物本体精细测绘、 倾斜测量和现状病害调查， 为尽可能准确地反映石坊构件残损、 错置、 改动、 变形的情况， 获取其实时的、 变化的、 真实的形态特性， 测绘中采用了三维激光扫描技术对石坊进行了原始点云获取及三维形态重构， 并依据精细测绘成果和现状调查情况进行了稳定性演算等专项勘察和安全性评估，为实施方案的制定提供了有力依据。
2.现场数据采集
现场技术人员使用Z+F 5010C三维激光扫描仪进行外业数据采集，历时1.5小时，测站21站，将石坊进行三维信息采集。
现场工作照片
3.三维点云成果展示
石坊点云真实效果图和纵剖面图。
点云真实效果图 纵剖面图
4.变形分析
将三维点云数据导入Geomagic Qualify软件进行三维变形分析，3D比较和2D比较结果图。
3D比较图 2D比较图
5.加固保护方案
断裂额枋碳纤维补强工程措施说明
石坊上部加固保护说明
石坊下部加固保护说明
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