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Trimble TX8三维激光扫描仪在建筑检测中的应用
发布日期:2019-02-19 14:58:46  作者:admin  浏览次数:686  
随着国民经济的提升,建筑行业也顺势蓬勃发展,建筑规模的不断扩大,人们对建筑工程的质量要求,也在不断的提高。在建筑工程中,其主体结构质量安全与否,决定着整个项目质量是否合格。建筑工程的安全不仅关系着我国建筑行业未来的发展, 也密切关系到着人民群众生命财产,与社会安定息息相关。那么对于新建建筑工程来说,想要真实了解到建筑主体结构的性能是否优良,主体结构的检测就是工程质量控制的必要手段之一。
 
本篇分享的案例,是冬奥会某竞赛场馆,项目方委托我司技术团队,对已完成的竞赛场馆主体结构,进行结构构件尺寸偏差和结构施工偏差的检测。我方承担的检测内容包括建筑物中所有梁、柱、墙的偏差分析,以及梁下测量。检测目的是为了主体结构验收圆满通过,同时为即将进入的装修装饰工程,提供真实可靠、规范具体的数值以供参考。
 
01数据采集方案设计
该竞赛场馆建筑主体面积庞大,且含地下建筑两层,在工期极度紧张的情况下,为保证后期数据精度,我司参与人员分两组同时开展作业。其一组工作人员布设控制网,为后期扫描数据的拼接和坐标转换提供精确的控制点;另一组工作人员使用Trimble TX8三维扫描仪对建筑物进行扫描,以获取真实场景的三维扫描数据。如图所示。
图 1.1 复杂环境作业
图 1.2 无光环境扫描
 
因布设控制网方案为常规测量方法,且依具体环境设计,此处不再赘述。外业选用的扫描仪器为Trimble TX8三维扫描仪。TX8扫描仪是获取建筑物真实场景细节数据的理想工具,它以 360°× 317°的视场角和每秒1,000,000点的获取速度大大提高了外业工作效率;在以半径120m的测距范围内,精度稳定在2mm,在高效的同时保证了高精度。借助升级选项,可以使测程扩展至340米。 足够简单、也足够强大,TX8的外业操作非常简单,现场查勘、设站、扫描。一次完整的测量工作,只需要一个工作人员3分钟时间内即可规范完成。
 
02 数据处理分析
外业获取的三维扫描数据,直接导入到Trimble RealWorks(TRW)软件中,一键式进行数据预处理。也就是说,白天进行外业扫描,晚上就可以使用计算机自动进行配准。图2.1是白天外业扫描了118站的配准报告,可以看到,点云整体误差为2.3mm,完全满足工程要求。
图 2.1 配准报告
 
在TRW软件中,对点云数据进行释放,配准,去噪,根据全站仪导出的控制点坐标进行大地坐标转换,最后输出相应格式的数据。到此,原始点云数据预处理结束。接下来便是重头戏,我们将通过对点云数据的应用,来完成对建筑物梁、柱、墙等建筑主体结构的检测工作。
 
03 检测成果分析
通过我们对建筑物扫描的真实数据(图3.1)与建筑模型(图3.2)对齐,就能够很直观的看出差异。从对齐后的颜色来看,我们可以从色谱带整体感受它们的变化趋势,如图3.3;从创建注释来看,我们可以对局部进行偏差注释,以具体数值来表达偏差变化值,如图3.4。
图 3.1 扫描真实数据
 
图 3.2 建筑模型
 
图 3.3  特征对齐-色谱分析
 
图 3.4 特征对齐-偏差注释
 
项目要求中,需要检测扫描建筑物中所有的梁、柱、墙的偏移变化情况,我们可以在软件中,逐一对检测物体进行标注,别说是一个大面数据,任何一个角落,存在即可量化。我们可以对每一根梁两侧以及梁下做标注(如图3.5),对每一根柱子的每一面创建注释,无论是矩形柱还是圆柱,甚至异型柱都可以做对齐分析(如图3.6、3.7),对每一面墙,无论平面还是曲面,都可以用数值表达出来(如图3.8),对建筑实体做几何测量,如板下测量等(如图3.9)。
图 3.5 编号Rb_L7-L8梁下注释
 
图 3.6 编号外环S13,西侧矩形柱注释
 
图 3.7 编号内环S16,南侧圆柱注释
 
图 3.8 墙面注释
 
图 3.9 板下测量
 
04 检测成果报告
 
 
图 4.1 报告3D比较结果
 
图 4.2 柱检测报告
 
图 4.3 梁偏差值表格
 
05 结束语
 
建筑结构的检测为建筑结构工程质量的评定及建筑结构性能提供真实、可靠、有效的检测数据和检测报告。通过我们与项目方的相互配合和沟通,使用三维激光扫描技术,顺利完成快速获取建筑主体结构的真实点云,不仅给客户提供了真实可靠的模型数据,还提供了真实具体的检测分析报告,为冬奥会优质工程提供了科学的依据。
 
登高而招,臂非加长也,而见者远;顺风而呼,声非加疾也,而闻者彰。在本次建筑检测服务项目中,我们能够交出让客户满意,甚至超出预想的成绩,是因为我们专业进取的技术服务团队积极服务市场,通过市场实践应用进一步体现天宝三维激光扫描仪技术的优越性。