激光掃描法檢測混凝土結(jié)合面粗糙度技術(shù)規(guī)程

1 2 4 4 4 5 5 5 7 7 7 9 10 11 12 13 14 1 23Inspectioninstr 43.1Instrumentrequ 43.2Instrumentcali 4 54.1Generalrequireme 5 5 7 75.2Roughnessparametercalc 76Reportofinspection 9AppendixARuleofmediandatumcoordinatetra 10AppendixBRecordtab Explanationofwording 12 13Addition:Explanationofprovisions 1411.0.1為規(guī)范激光掃描法檢測混凝土結(jié)合面粗糙度的技術(shù)要求，提高檢測效率，做到1.0.3混凝土結(jié)合面粗糙度檢測除應符合本規(guī)程規(guī)定外，尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準22.0.1激光掃描法laserscan2.0.2混凝土結(jié)合面concre343檢測儀器3.1.2混凝土結(jié)合面粗糙度檢測可選用3.2.1每次使用激光掃描設(shè)備前應使用標準件對儀器掃描精度進行檢驗，精度達到本3.2.3激光掃描設(shè)備的校準應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《基于結(jié)構(gòu)光掃描的光學三維測量系54檢測技術(shù)4.1.1檢測前應結(jié)合工程現(xiàn)場實際情況制定檢測方案，包括工程名稱、工程概況、測4.1.4激光掃描法檢測混凝土結(jié)合面粗糙度的測區(qū)應具有代表性，數(shù)量和規(guī)格應滿足4.1.5儀器操作應規(guī)范、科學，數(shù)據(jù)記錄應真實、準確，數(shù)據(jù)應按標準數(shù)據(jù)格式存檔4.1.6激光掃描法檢測混凝土結(jié)合面粗糙度時，宜提供結(jié)合面的三維粗糙度參數(shù)或二1采用設(shè)置標志點的方式檢測混凝土結(jié)合面粗糙度時，首先在待測面粘貼標4.2.4開始掃描前應記錄混凝土結(jié)合面粗糙成型工藝、外觀缺陷情況，對結(jié)合面狀況4.2.5采用設(shè)置標志點的方式檢測混凝土結(jié)合面粗糙度時，測量開始前應在混凝土結(jié)64.2.6結(jié)合面表面如存在鏡面反射或反射光偏弱時應采用輔助手段改善其表面反射特75數(shù)據(jù)處理5.1.1混凝土結(jié)合面粗糙度數(shù)據(jù)處理內(nèi)容包括數(shù)據(jù)分析范圍選取、點云數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)5.1.2混凝土結(jié)合面的點云數(shù)據(jù)重構(gòu)應根據(jù)結(jié)合面的形貌特征、分析目的確定分析區(qū)5.1.3混凝土結(jié)合面的數(shù)據(jù)提取與處理、結(jié)合面粗糙度統(tǒng)計可從三維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)5.1.6混凝土結(jié)合面數(shù)據(jù)分析的采樣精度應滿足混凝土結(jié)合面粗糙度計算要求，結(jié)合5.2.1激光掃描法所獲取的結(jié)合面點云數(shù)據(jù)可采用中位基準面變換技術(shù)將點云數(shù)據(jù)的5.2.2混凝土結(jié)合面點云數(shù)據(jù)宜進行等間距插值。等間距的點云數(shù)據(jù)可利用剖分算法5.2.3結(jié)合面三維粗糙度統(tǒng)計分析宜選用算數(shù)平均深度，即分析面上各點至計算基準S=AZ(x,y)dxdy（5.2.3）aA8A——分析面在計算基準面上的投影面積（mm25.2.4結(jié)合面的二維輪廓線數(shù)據(jù)處理包括結(jié)合面輪廓線的提取、等間距插值和粗糙度（5.2.6）式中：L——垂直于輪廓線方向分析面寬度（mms——二維輪廓線的取樣間距（mm5.2.7二維粗糙度的統(tǒng)計分析宜選用輪廓算術(shù)平均偏差，即被測輪廓曲線上所有的點混凝土結(jié)合面的二維粗糙度可采用所有輪廓線式中：Rai——每條輪廓線的算術(shù)平均偏差x——表示輪廓線上任一點的橫坐標（mmy(x)——表示橫坐標為x時的縱坐標（mm96報告編制6.0.1混凝土結(jié)合面粗糙度測量完成后5混凝土結(jié)合面粗糙成型工藝、表觀質(zhì)量記錄；7歸檔資料，宜包括現(xiàn)場檢測照片、原始點云數(shù)據(jù)、重構(gòu)點云數(shù)據(jù)及相關(guān)圖附錄A中位基準面坐標變換規(guī)則B=A×M×R（A.0.4）R——旋轉(zhuǎn)矩陣；B——輸出矩陣。附錄B記錄表用詞說明引用標準名錄T/CECS×××-20xx制定說明 1.0.1在國家政策的指導下建筑工業(yè)化進入新階段，國內(nèi)各省裝配式混凝土結(jié)構(gòu)得到迅速發(fā)展，大量應用疊合構(gòu)件，而混凝土結(jié)合面往往是疊合構(gòu)件的薄弱面，結(jié)合面粗糙處理良好，其力學性能近似整體澆筑，結(jié)合面粗糙處理不佳，則等同冷縫。我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展時間較短，各方面基礎(chǔ)研究尚不完善。在蓬勃發(fā)展的背景下，預制構(gòu)件生產(chǎn)和建造過程中蘊含潛在的安全隱患，結(jié)合面可能出現(xiàn)的浮漿、油污、渣土、積水等缺陷，這些因素均會直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性、整體性。此外，檢測結(jié)果與驗收標準不一致也是較為突出的問題。本技術(shù)規(guī)程的編制目的是提供一種現(xiàn)場檢測混凝土結(jié)合面粗糙度的非接觸式檢測方法，填補相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域空白。灌砂法、測深尺法等接觸式檢測方法，其結(jié)合面粗糙度檢測主要依賴人工手段，可操作性差、測量精度低、識別結(jié)果具有一定主觀性，并要求待檢面必須保持水平。而激光掃描法作為近年來新興的檢測方法，以其非接觸、高精度、高效率、方便快捷、數(shù)字化程度高等優(yōu)勢，在工程結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域呈現(xiàn)出越來越廣泛的應用前景。因此，為規(guī)范激光掃描法檢測混凝土結(jié)合面粗糙度的技術(shù)要求，提高檢測效率，做到技術(shù)先進、數(shù)據(jù)可靠、經(jīng)濟合理，本規(guī)程圍繞總則、術(shù)語和符號、基本規(guī)定、檢測儀器、檢測技術(shù)、粗糙度參數(shù)計算、檢測報告進行描述，以結(jié)合面粗糙處理、粗糙度檢測、1.0.2本規(guī)程適用于新建或既有建筑的混凝土結(jié)合面粗糙度檢測，包括預制裝配領(lǐng)域構(gòu)件質(zhì)量的出廠與進場檢驗、改造加固領(lǐng)域構(gòu)件質(zhì)量的檢測與評價、道路橋梁領(lǐng)域3檢測儀器3.2.1每次使用激光掃描設(shè)備前對儀器掃描精度進行檢驗是必要的，避免激光掃描設(shè)4檢測技術(shù)4.1.1檢測方案是檢測工作的指導性文件，且常常作為檢測合同的附件，需與委托方溝通，明確測量范圍、測點位置、測量方法、測量設(shè)備和預期成果等，避免可能產(chǎn)4.1.2激光掃描設(shè)備需要定期送至第三方計量機構(gòu)進行檢定、校準，以保證設(shè)備的正4.1.3激光掃描設(shè)備主要為電子設(shè)備，通常對環(huán)境具有一定要求。應在現(xiàn)場環(huán)境滿足設(shè)備要求時進行檢測，以保證檢測數(shù)據(jù)的準確性。外界環(huán)境主要包括天氣、粉塵、4.1.6粗糙度參數(shù)的選擇考慮與現(xiàn)行標準的銜接，給出的三維和二維粗糙度參數(shù)參考4.2.1激光掃描標記點是三維掃描4.2.4在混凝土結(jié)合面處產(chǎn)生的孔洞、疏松、縫隙、夾雜、脫空等缺陷，可定性描述4.2.7點云密度設(shè)置較小時，掃描效率高，但采集到的數(shù)據(jù)較為稀疏，無法準確反映4.2.8由于激光掃描設(shè)備圖像質(zhì)量、掃5數(shù)據(jù)處理5.1.1混凝土結(jié)合面粗糙度數(shù)據(jù)處理內(nèi)容包括確定數(shù)據(jù)分析范圍：點云數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取與處理、結(jié)合面粗糙度統(tǒng)計分析四個方面。本條規(guī)定了混凝土結(jié)合面粗糙度數(shù)據(jù)處理的四個方面：首先，確定數(shù)據(jù)分析范圍，明確研究目標和數(shù)據(jù)集，確保所收集和分析的數(shù)據(jù)對于評估混凝土結(jié)合面粗糙度來說是相關(guān)和充分的；其次，進行點云數(shù)據(jù)重構(gòu)，將收集到的原始數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換成可分析的信息，并對數(shù)據(jù)進行預處理，包括數(shù)據(jù)異常點排除、去噪和坐標變換等操作，使其能夠有效地用于后續(xù)的數(shù)據(jù)提取和分析；再次，進行數(shù)據(jù)提取與處理，按規(guī)則從重構(gòu)數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，確保最終用于分析的數(shù)據(jù)盡可能地反映實際的物理特征，減少誤差和偏差；最后，進行結(jié)合面粗糙度的統(tǒng)計分析，量化計算混凝土結(jié)合面的粗糙度，定性描述其分布5.1.2本條規(guī)定了混凝土結(jié)合面點云數(shù)據(jù)重構(gòu)的處理要點，旨在將原始的點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有分析價值的信息。它要求先根據(jù)結(jié)合面的特征和分析目標確定分析區(qū)域，然后使用計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理，包括選擇合適的數(shù)據(jù)范圍以確保分析的相關(guān)性，排除數(shù)據(jù)中的異常點以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，通過去噪處理減少噪聲數(shù)據(jù)對分析結(jié)果的影這種雙維度的分析方法允許從不同的角度和層次對粗糙度進行評估。在三維分析中，可以利用點云數(shù)據(jù)來構(gòu)建結(jié)合面的完整幾何模型，能夠直觀地觀察并測量其表面的不規(guī)則性和規(guī)律；而在二維分析中，通常選取特定剖面或平面上的輪廓線來分析。兩種方法各有優(yōu)勢，三維分析提供了空間上的詳盡信息，而二維分析則在某些情況下可以更簡便、快速地進行。結(jié)合這兩種分析手段，可以更精確、全面地評價混凝5.1.4本條規(guī)定了混凝土結(jié)合面二維輪廓線的提取來源，從重構(gòu)后的三維點云數(shù)據(jù)中精準地識別并獲取二維輪廓線，對于進行有效的二維粗糙度分析至關(guān)重要。通過準確地提取二維輪廓線，分析人員能夠詳細審視結(jié)合面的局部特征，進而對混凝土結(jié)5.1.5本條規(guī)定了混凝土結(jié)合面點云數(shù)據(jù)應采用笛卡爾坐標系，并要求X-〇-Y關(guān)鍵參考面，對于準確重構(gòu)結(jié)合面的三維形態(tài)至關(guān)重要，中位基準面的設(shè)定確保了明確指出結(jié)合面粗糙度計算的采樣間距應不大于0.5mm，以確保能夠捕獲到結(jié)合面上的細節(jié)變化。較高的采樣精度要求，為結(jié)合面粗糙度評估提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，5.1.7本條規(guī)定了不同混凝土結(jié)合面粗糙度對比分析的原則，采用相同尺寸、采距，旨在確保對比分析的一致性。采用統(tǒng)一的取樣標準和條件可以避免引入偏差，5.2.1本條規(guī)定了將激光掃描法獲取的結(jié)合面點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到笛卡爾坐標系所采用的術(shù)的應用是為了標準化點云數(shù)據(jù)處理流程，使得不同的數(shù)據(jù)集可以在統(tǒng)一的參照框5.2.2本條規(guī)定了混凝土結(jié)合面點云數(shù)據(jù)宜進行等間距插值，旨在優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建更加均勻和詳細的點云布局，提升模型的準確性和真實性。利用剖分算法重構(gòu)出細致且連續(xù)的數(shù)字網(wǎng)格模型，可以有效地提高模型的質(zhì)量，確保后續(xù)的粗糙度分析5.2.3本條規(guī)定了在進行混凝土結(jié)合面三維粗糙度統(tǒng)計分析時，宜選用算數(shù)平均深度Sa作為衡量標準?；诠嗌胺ǖ脑?，該參數(shù)通過計算分析面上各點到計算基準面5.2.4本條規(guī)定了在處理混凝土結(jié)合面的二維輪廓線數(shù)據(jù)時，必須經(jīng)過結(jié)合面輪廓線提取、等間距插值以及粗糙度參數(shù)統(tǒng)計分析等步驟，以確保數(shù)據(jù)處理的一致性和準5.2.5本條規(guī)定了每個分析面二維輪廓線的數(shù)量要求，通過考慮垂直于輪廓線方向分析面寬度和二維輪廓線的取樣間距這兩個因素，確保了每個分析面二維輪廓線數(shù)量5.2.6本條規(guī)定了分析面二維輪廓線的取樣間距與垂直于輪廓線方向分析面寬度的關(guān)系。通過對取樣間距和分析面寬度之間關(guān)系的嚴格控制，能夠有效保證數(shù)據(jù)的飽和5.2.7本條規(guī)定了在進行混凝土結(jié)合面二維粗糙度統(tǒng)計分析時，宜選用輪廓算術(shù)平均點至輪廓計算基準線距離絕對值的平均值來評估