实现湿混凝土浇筑质量控制的现代化和淘汰浸量尺

将 FARO Focus^3D X 系列激光扫描仪加入混凝土浇筑工作流程，可立即识别出仍潮湿而可修补的高低区域。

概览

想想看，能识别和定位潮湿混凝土的高低区域，还能在混凝土干燥之前对其进行修补。利用具有快速数据采集功能的三维激光扫描仪，结合提供快速可靠结果的软件，即可实现经过验证的高效工作流程。FARO Technologies 联合 Rithm 共同开发了一种高效的工作流程，可节省时间和资金，深受现场工作人员的欢迎。在 1,000 平方英尺的混凝土浇筑作业中，我们看到了成效，高低区域被识别出来。测量结果已提供给精整工人，以定位和修补瑕疵区域，从而向监督员保证，混凝土浇筑能通过规定的地板平整度/地板水平度 (FF/FL) 检查。以下详细描述了有关业务操作的主要发现、工作流程、常见问题和优点。

主要发现

硬件和软件工作流程简单 – FARO Focus^3D X 系列激光扫描仪和 SCENE Software 极其用户友好，不需要工程师来操作。此工作流程仅需要扫描一次；这意味着不需要进行多次扫描校准（或配准）。用于 FARO SCENE 的 Builder 应用非常直观，只需稍加培训，现场工作人员便可以高效地产出出色的结果。由于现场工程师要负责项目现场的多项任务，只需花费较少时间就能学会新软件系统或应用工作流程，可让他们在现场灵活地处理事务。虽然不需要全站仪，但需要一个扫描仪能看到的立面标记物。操作员无需具备 BIM 或 CAD 经验。

10 分钟的周转时间 – 在激光扫描仪上按下启动按钮，10 分钟内，即可显示对大约 1,000 平方英尺区域扫描的结果。

便于现场工作人员使用 – 最初，现场工作人员对使用此款激光扫描仪非常犹豫不决，认为它不是一个有价值的工具。扫描团队最初被告知，这项工作必须快速准确地完成，没有时间学习“新技术”。现场工作人员观察了工作流程和最终结果后，监督员和精整工长随即同意在所有混凝土浇筑中实施此项技术。

三维可视化是一种强大的沟通工具 – 在这个项目中使用三维激光扫描，暴露出工人、项目经理和监督员之间沟通不畅的问题。一个人认为饰面应该达到模板的高度，而另一个人认为它应该只高出 ½ 英寸。激光扫描仪如何帮助解决这一问题？创建的扫描数据成为单一数据源，及早直观、主动地突出显示了问题区域。这使所有相关人员都达成了一致，团队便可以快速地修补问题区域。否则，这些问题区域只有在混凝土硬化后才会被发现，可能就无法通过 FF/FL 检查。

信息太多？建筑商对激光扫描技术提出的一个问题是收集的混凝土项目信息是否过多了。虽然使用激光扫描仪确实会收集大量的数据，但数据的分析与分发可以由建筑商自行管理。实施这项技术的公司可以全权控制将此信息传递给他们客户的方式。为满足业主对 FF/FL 的要求，建筑商可以使用 FARO SCENE 中的 Inspector 应用提交一份 FF/FL 基础报告。对于建筑商的内部用途，三维激光扫描可以帮助施工专业人员在产生重大成本之前发现问题，并在持续改进对话中提供真实的测量数据以供使用。

工作流程

FF/FL 应用的工作流程是最简单的激光扫描工作流程之一，由以下几个简单步骤组成：

步骤 1：创建立面
步骤 2：扫描
步骤 3：将数据导入 FARO SCENE Software
步骤 4：为扫描数据创建立面
步骤 5：使用 SCENE 中的 Rithm Builder 应用识别高/地区域

这些步骤将在以下段落中详细说明。

步骤 1：创建立面 – 第一步是创建立面，使人们可以看到混凝土的实际立面与设计立面之间的关系。棋盘靶标可以打印在 8.5x11 英寸纸上（图 2），它提供了三维激光扫描数据与真实立面之间的联系。为进行三分钟的扫描，具有已知立面的棋盘靶标应该放置在扫描仪的 60 英尺范围内。如果这一范围内没有立面，或者立面不在扫描仪的视距范围内，可以使用建筑商的水平仪将立面轻松、快速地移到一个理想的扫描位置。最好预先规划可以扫描的位置，提前放置立面，以便在每个扫描位置都能看到一个立面，从而在多次扫描之间留有更多的时间来处理数据。将一个棋盘靶标放在立面上方。

步骤 2：扫描 – 使用 FARO Focus^3D X 330，选择合适的分辨率，以便在 30 英尺外以 1/4 英寸的间距收集各点。对于熟悉 Focus^3D 界面的人来说，这是一次 1/5 分辨率和 3 倍质量的扫描，不带图片，扫描时间为 3 分 17 秒。使用标准三脚架，将扫描仪抬高到离地面约 6 英尺的位置，便可以收集距离扫描仪最远 70 英尺的数据（图 3），该数据的密度足以识别高/低区域并计算 FF/FL 数值。可以通过升高三脚架来增加扫描仪的高度，以便捕获更远一些的可用数据。如果将扫描仪提升到无法触及的高度，则可以使用内置 Wi-Fi 通过智能手机或平板电脑进行远程访问。

 

步骤 3：将数据导入 FARO SCENE Software – 扫描完成后，即可取出 SD 卡并将其插入笔记本电脑。打开 SCENE Software，新建一个项目，将扫描件拖放到项目中，然后保存。右键单击扫描件，然后单击 Operations（操作） – Preprocessing（预处理） – Preprocess scan（预处理扫描）。确保仅选中图 4 中所示的框，使软件能自动检测放置在已知立面上的棋盘靶标。

步骤 4：为扫描数据创建立面 – 双击扫描件打开 Quick View。右键单击棋盘靶标，然后选择 Properties Panel（属性面板）。找到 Z 立面，然后将其复制并粘贴到 Excel 工作表中。找出所需立面与当前立面之间的不同之处。右键单击扫描件群集，然后选择 Properties Panel（属性面板）以应用转换。将转换结果粘贴到 Z 转换的框中，如图 5 中所示。现在，已为点云正确创建了立面。如果在扫描中捕捉到另一个已知立面，这一点便得到验证。在点云立面中标记一个点，然后转到 Properties（属性），确保此标记点在正确的立面处。现在，右键单击扫描件，然后选择 Operation（操作）– Point Cloud Tools（点云工具）– Create Scan Point Cloud（创建扫描点云）。

步骤 5：使用 SCENE 中的 Rithm Builder 应用识别高/低区域 - 打开 3D View，然后创建一个剪切框，仅隔离要评估的混凝土区域，如图 6 所示。右键单击 Clipping Box Tool（剪切框工具），然后取消选择 Visible（可见）。打开 Builder 应用，然后单击 Surface Wizard（表面向导）按钮。系统将引导您了解如何应用过滤器并创建切割/填充热图。过滤器将去除噪声数据以及混凝土上可能存在的任何碎屑或垃圾，如图 7 所示。

 

然后，可以从一个易于识别的点快速进行落差测量，以便精整工人定位高低区域，并在混凝土仍然潮湿的情况下修补混凝土。这样，用户便可以忽略扫描数据的 XY 方向，只需要一个 Z 立面即可，如图 8-9 所示。整个导入数据和使用 Rithm Builder 应用的过程大约需要 5 分钟。

解决常见问题

在现场和办公室实施工作流程 – 业内普遍认为，激光扫描工作流程很难在现场和办公室实施，而且学习曲线陡峭。如果计划做建筑信息建模 (BIM) 协调和利用扫描数据建模的工作，需要一个熟悉 BIM 的虚拟设计和建造 (VDC) 工程师。然而，除了用于 BIM 协调和建模之外，激光扫描仪还具有更多的用途。此处所述的工作流程表明，一个现场工作人员可以操作此款激光扫描仪和相应软件。只需一次扫描，即可轻松完成配准和质量控制 (QC) 过程。Rithm 应用设计直观，且易于工程师和现场人员使用。这个简单的分步过程使用户基本上能将办公室带到现场，从而大大减少周转时间。

控制 — 在繁忙的工作现场进行扫描时，一个常见的困难是为地理参考扫描数据建立足够多的控制点。用激光扫描潮湿的混凝土时，由于缺乏坚实的混凝土或柱子，人们感觉到的难度会被放大。然而，用激光扫描潮湿的混凝土不需要这些控制点。只需要能从激光扫描仪上看到一个立面点即可。如前所述，使用建筑商的水平仪可以很容易地将这些立面四处移动，这比使用全站仪更容易、更快速、更便宜。

这对我的业务有何帮助？

在每次混凝土浇筑作业中实施这种工作流程，不仅表明公司具有创新精神，处于建筑行业技术集成的最前沿，还将证明它在其他方面也是有益的。用激光扫描混凝土平台并能修补高低区域，将有助于确保此项目会通过 FF/FL 检查，为公司带来良好的声誉，还会节省返工打磨高出区域和填补低洼区域要支出的成本。它还有助于减缓磨低混凝土或研磨过低的风险。这些数据可以存档，以供将来发生争议时参考，证明混凝土在浇筑时是在公差范围内交付。

结论

与 Morley Builders 合作的 FARO 联合 Rithm 共同开发了一种工作流程，可克服很多常见问题，并证明激光扫描仪不仅仅是一种竣工工具。它是一种可以在施工现场使用的工具，可以多种不同的方式提供价值。1,000 平方英尺的高低区域在 10 分钟内识别出来，使混凝土可以在仍然潮湿的情况下进行修补。现场工作人员对这个简单的工作流程和快速的周转时间非常满意，并相信他们能将激光扫描仪用作未来混凝土浇筑的宝贵工具。实施这一工作流程为先进的公司创造了一个独特的机会，让他们既可以脱颖而出，又可以在将这种技术集成到建筑工程施工行业方面处于领先地位。