激光掃描法檢測(cè)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(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度的技術(shù)要求，提高檢測(cè)效率，做到1.0.3混凝土結(jié)合面粗糙度檢測(cè)除應(yīng)符合本規(guī)程規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)22.0.1激光掃描法laserscan2.0.2混凝土結(jié)合面concre343檢測(cè)儀器3.1.2混凝土結(jié)合面粗糙度檢測(cè)可選用3.2.1每次使用激光掃描設(shè)備前應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)儀器掃描精度進(jìn)行檢驗(yàn)，精度達(dá)到本3.2.3激光掃描設(shè)備的校準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基于結(jié)構(gòu)光掃描的光學(xué)三維測(cè)量系54檢測(cè)技術(shù)4.1.1檢測(cè)前應(yīng)結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定檢測(cè)方案，包括工程名稱、工程概況、測(cè)4.1.4激光掃描法檢測(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度的測(cè)區(qū)應(yīng)具有代表性，數(shù)量和規(guī)格應(yīng)滿足4.1.5儀器操作應(yīng)規(guī)范、科學(xué)，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)真實(shí)、準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式存檔4.1.6激光掃描法檢測(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度時(shí)，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(biāo)志點(diǎn)的方式檢測(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度時(shí)，首先在待測(cè)面粘貼標(biāo)4.2.4開始掃描前應(yīng)記錄混凝土結(jié)合面粗糙成型工藝、外觀缺陷情況，對(duì)結(jié)合面狀況4.2.5采用設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)的方式檢測(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度時(shí)，測(cè)量開始前應(yīng)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(shí)應(yīng)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(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)5.1.2混凝土結(jié)合面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)應(yīng)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(jì)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(yīng)滿足混凝土結(jié)合面粗糙度計(jì)算要求，結(jié)合5.2.1激光掃描法所獲取的結(jié)合面點(diǎn)云數(shù)據(jù)可采用中位基準(zhǔn)面變換技術(shù)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)的5.2.2混凝土結(jié)合面點(diǎn)云數(shù)據(jù)宜進(jìn)行等間距插值。等間距的點(diǎn)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(jì)分析宜選用算數(shù)平均深度，即分析面上各點(diǎn)至計(jì)算基準(zhǔn)S=AZ(x,y)dxdy（5.2.3）aA8A——分析面在計(jì)算基準(zhǔn)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(jì)分析宜選用輪廓算術(shù)平均偏差，即被測(cè)輪廓曲線上所有的點(diǎn)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(diǎn)的橫坐標(biāo)（mmy(x)——表示橫坐標(biāo)為x時(shí)的縱坐標(biāo)（mm96報(bào)告編制6.0.1混凝土結(jié)合面粗糙度測(cè)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(chǎng)檢測(cè)照片、原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)、重構(gòu)點(diǎn)云數(shù)據(jù)及相關(guān)圖附錄A中位基準(zhǔn)面坐標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)名錄T/CECS×××-20xx制定說明 1.0.1在國(guó)家政策的指導(dǎo)下建筑工業(yè)化進(jìn)入新階段，國(guó)內(nèi)各省裝配式混凝土結(jié)構(gòu)得到迅速發(fā)展，大量應(yīng)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(xué)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(guó)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展時(shí)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(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和建造過程中蘊(yùn)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(huì)直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性、整體性。此外，檢測(cè)結(jié)果與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)檢測(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度的非接觸式檢測(cè)方法，填補(bǔ)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域空白。灌砂法、測(cè)深尺法等接觸式檢測(cè)方法，其結(jié)合面粗糙度檢測(cè)主要依賴人工手段，可操作性差、測(cè)量精度低、識(shí)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(cè)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(shì)，在工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)領(lǐng)域呈現(xiàn)出越來越廣泛的應(yīng)用前景。因此，為規(guī)范激光掃描法檢測(cè)混凝土結(jié)合面粗糙度的技術(shù)要求，提高檢測(cè)效率，做到技術(shù)先進(jìn)、數(shù)據(jù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理，本規(guī)程圍繞總則、術(shù)語(yǔ)和符號(hào)、基本規(guī)定、檢測(cè)儀器、檢測(cè)技術(shù)、粗糙度參數(shù)計(jì)算、檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行描述，以結(jié)合面粗糙處理、粗糙度檢測(cè)、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(cè)，包括預(yù)制裝配領(lǐng)域構(gòu)件質(zhì)量的出廠與進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、改造加固領(lǐng)域構(gòu)件質(zhì)量的檢測(cè)與評(píng)價(jià)、道路橋梁領(lǐng)域3檢測(cè)儀器3.2.1每次使用激光掃描設(shè)備前對(duì)儀器掃描精度進(jìn)行檢驗(yàn)是必要的，避免激光掃描設(shè)4檢測(cè)技術(shù)4.1.1檢測(cè)方案是檢測(cè)工作的指導(dǎo)性文件，且常常作為檢測(cè)合同的附件，需與委托方溝通，明確測(cè)量范圍、測(cè)點(diǎn)位置、測(cè)量方法、測(cè)量設(shè)備和預(yù)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(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)，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(duì)環(huán)境具有一定要求。應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境滿足設(shè)備要求時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)記點(diǎn)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(diǎn)云密度設(shè)置較小時(shí)，掃描效率高，但采集到的數(shù)據(jù)較為稀疏，無法準(zhǔn)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(diǎn)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(jì)分析四個(gè)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(gè)方面：首先，確定數(shù)據(jù)分析范圍，明確研究目標(biāo)和數(shù)據(jù)集，確保所收集和分析的數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估混凝土結(jié)合面粗糙度來說是相關(guān)和充分的；其次，進(jìn)行點(diǎn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)異常點(diǎn)排除、去噪和坐標(biāo)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(jìn)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(shí)際的物理特征，減少誤差和偏差；最后，進(jìn)行結(jié)合面粗糙度的統(tǒng)計(jì)分析，量化計(jì)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(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)的處理要點(diǎn)，旨在將原始的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有分析價(jià)值的信息。它要求先根據(jù)結(jié)合面的特征和分析目標(biāo)確定分析區(qū)域，然后使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)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(diǎn)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(duì)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(duì)粗糙度進(jìn)行評(píng)估。在三維分析中，可以利用點(diǎn)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(cè)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(shì)，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(jiǎn)便、快速地進(jìn)行。結(jié)合這兩種分析手段，可以更精確、全面地評(píng)價(jià)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(diǎn)云數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)地識(shí)別并獲取二維輪廓線，對(duì)于進(jìn)行有效的二維粗糙度分析至關(guān)重要。通過準(zhǔn)確地提取二維輪廓線，分析人員能夠詳細(xì)審視結(jié)合面的局部特征，進(jìn)而對(duì)混凝土結(jié)5.1.5本條規(guī)定了混凝土結(jié)合面點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)采用笛卡爾坐標(biāo)系，并要求X-〇-Y關(guān)鍵參考面，對(duì)于準(zhǔn)確重構(gòu)結(jié)合面的三維形態(tài)至關(guān)重要，中位基準(zhǔn)面的設(shè)定確保了明確指出結(jié)合面粗糙度計(jì)算的采樣間距應(yīng)不大于0.5mm，以確保能夠捕獲到結(jié)合面上的細(xì)節(jié)變化。較高的采樣精度要求，為結(jié)合面粗糙度評(píng)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(duì)比分析的原則，采用相同尺寸、采距，旨在確保對(duì)比分析的一致性。采用統(tǒng)一的取樣標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到笛卡爾坐標(biāo)系所采用的術(shù)的應(yīng)用是為了標(biāo)準(zhǔn)化點(diǎn)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(diǎn)云數(shù)據(jù)宜進(jìn)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(xì)的點(diǎn)云布局，提升模型的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。利用剖分算法重構(gòu)出細(xì)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(jìn)行混凝土結(jié)合面三維粗糙度統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，宜選用算數(shù)平均深度Sa作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。基于灌砂法的原理，該參數(shù)通過計(jì)算分析面上各點(diǎn)到計(jì)算基準(zhǔn)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(shí)，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(jì)分析等步驟，以確保數(shù)據(jù)處理的一致性和準(zhǔn)5.2.5本條規(guī)定了每個(gè)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(gè)因素，確保了每個(gè)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(duì)取樣間距和分析面寬度之間關(guān)系的嚴(yán)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(jìn)行混凝土結(jié)合面二維粗糙度統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，宜選用輪廓算術(shù)平均點(diǎn)至輪廓計(jì)算基準(zhǔn)線距離絕對(duì)值的平均值來評(píng)估