來源：智能建筑與工程機械 2022年1期

　　作者：胡飛鴿 饒璐 閆泓予 王小龍 樊楊彪

　　摘 要：為了提高橋梁預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量，綜合運用智能檢測技術(shù)，實現(xiàn)對橋梁預(yù)制構(gòu)件的檢測，達(dá)到橋梁預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)。在橋梁預(yù)制構(gòu)件中的立柱、蓋梁工藝中，詳細(xì)介紹預(yù)制構(gòu)件鋼筋骨架檢測系統(tǒng)，彎折件視覺測量系統(tǒng)和孔間距測量系統(tǒng)等。智能檢測系統(tǒng)提高了橋梁預(yù)制構(gòu)件的產(chǎn)生質(zhì)量，也為智能檢測在其他行業(yè)應(yīng)用提供了有價值的參考。

　　關(guān)鍵詞：智能檢測;橋梁預(yù)制構(gòu)件;生產(chǎn)質(zhì)量

　　0 引言

　　近年來，隨著國家大力推廣裝配式結(jié)構(gòu)的政策導(dǎo)向，預(yù)制裝配行業(yè)迎來了高速發(fā)展的機遇，與此同時，也對預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量提出了更高、更精、更準(zhǔn)的要求，工廠化生產(chǎn)、自動化檢測的需求日益迫切[1]。然而縱觀建筑施工技術(shù)發(fā)展至今，針對預(yù)制構(gòu)件鋼筋骨架的檢測仍普遍采用“半人工半機械”的傳統(tǒng)手段，自動化程度和測量精度均不高[2-3]。

　　在國內(nèi)綠色建筑政策的驅(qū)動下，裝配式行業(yè)迎來高速發(fā)展。在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)制造中，國內(nèi)普遍仍采用“半人工半機械”的傳統(tǒng)手段，尤其對于大型構(gòu)件，因工序復(fù)雜，勞動強度大，產(chǎn)品質(zhì)量無法保證，因此智能檢測設(shè)備的研發(fā)及應(yīng)用則顯得至關(guān)重要。現(xiàn)有的智能檢測設(shè)備往往需要檢測技術(shù)(數(shù)據(jù)采集)和算法優(yōu)化(數(shù)據(jù)處理)[4-6]。檢測技術(shù)大多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)，如計算機視覺技術(shù)，利用圖像來實現(xiàn)對環(huán)境信息的識別與認(rèn)知[7-9];機器攝影測量技術(shù)，通過拍攝圖片自動生成可遠(yuǎn)近視角且位置精度高的實景，三維模型已應(yīng)用于水電工程及工程地質(zhì)考察;激光掃描技術(shù)，可利用三維掃描建模已用于實體建模;探地雷達(dá)技術(shù)，可模擬暗挖隧道的鋼筋間距并得以檢測[10-12];照片3D建模技術(shù)，利用Autodesk 123D Catch對拍攝的照片進(jìn)行整合生成人體器官的三維模型。

　　而算法層面上，K. Singh[7]提出一種基于遞歸方法和深度學(xué)習(xí)的圖像處理算法，可以從圖像中識別出不同粒的大小，并根據(jù)粒的像素大小來估計粒的大小，同時精確地測量幾個米粒的大小和質(zhì)量，促進(jìn)水稻產(chǎn)量的量化，促進(jìn)更快的稻米質(zhì)量評估。Warsewa.A等人在結(jié)構(gòu)智能控制這方面，為解決圖像處理的延遲問題，數(shù)值模型和實際系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的問題上，編寫一種隨觀測器動態(tài)調(diào)整的算法，優(yōu)化傳感器布置，提出了一種主動承重單元的自適應(yīng)建筑狀態(tài)估計方法。在建筑工程中，智能檢測設(shè)備的應(yīng)用則為數(shù)不多。

　　1 智能檢測系統(tǒng)

　　智慧檢測并不是檢測行業(yè)的單獨分支，而是檢測行業(yè)與信息化、大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、智能終端相結(jié)合所得出的產(chǎn)物。簡單的說，即為“互聯(lián)網(wǎng)+檢測”，其宗旨是利用互聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)改變檢測服務(wù)模式，使整個檢測流程更加高效、便利，提升客戶的滿意度。

　　與國外相比，國內(nèi)檢測行業(yè)起步較晚，2000年后在政府逐步放松管制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來。外國檢測機構(gòu)于1995年進(jìn)入中國檢測市場。由于起步晚、起點低，國內(nèi)檢測機構(gòu)的市場份額遠(yuǎn)低于國外檢測機構(gòu)。發(fā)展壯大國內(nèi)檢測機構(gòu)刻不容緩;而且經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展等因素給國內(nèi)檢測機構(gòu)帶來了更多的機會，在一定程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　2 橋梁預(yù)制構(gòu)件工藝

　　智能檢測在預(yù)制構(gòu)件中不僅可為預(yù)制混凝土構(gòu)件提供全生命周期的數(shù)據(jù)追蹤服務(wù)，避免構(gòu)件加工過程中人為檢測的缺陷，而且可極大提高構(gòu)件的成品質(zhì)量和施工效率，大幅降低人員投入成本。下面是立柱、蓋梁預(yù)制構(gòu)件工藝介紹。

　　2.1立柱工藝

　　第一道工序是來料驗收合格后，原料應(yīng)按物料的種類、型號、規(guī)格、等級、廠家分開存放，不得混放，并設(shè)置標(biāo)識，料堆應(yīng)存放在倉庫(棚)內(nèi)。鋼筋的運輸、儲存和加工應(yīng)避免腐蝕、污染或彎曲。第二道工序，鋼筋下料，柱的鋼筋骨架件在工廠加工進(jìn)行焊接。鋼筋骨架檢測前，工人先對檢測現(xiàn)場進(jìn)行清場，避免不必要的人為因素影響檢測過程。緊接著鋼筋骨架進(jìn)場，固定在滑軌預(yù)設(shè)點位處。3D相機模組安裝在軌道上，從控制房中移出，沿著滑軌，依次到達(dá)指定的檢測位P1-Pn進(jìn)行檢測。傳送數(shù)據(jù)至云服務(wù)器。工藝調(diào)整臺架尺寸預(yù)制柱鋼筋籠的加工。保證鋼筋保持架支撐的穩(wěn)定性，第三道工序，鋼套及灌漿套筒安裝，鋼套加工采用BIM建模，配合立柱工藝外觀，自帶雨水槽，精密切割，精密焊接，內(nèi)置錨固釘與箍筋，精度控制在+2 mm內(nèi)。第四道工藝綁扎鋼筋，整柱的鋼筋籠加工完成后，鋼筋加工后綁扎在胎架上。第五道工序，骨架放入模具后，驗收合格后才能調(diào)離夾具。在吊裝鋼骨架時，阻止其變形，采用多點位吊裝。第六道工序，立柱模板設(shè)計及安裝 ，模板進(jìn)場，模板要求必須按設(shè)計的要求和質(zhì)量，這樣的模板才可運用在此道工序。檢查內(nèi)容主要集中在模板的尺寸及平整度，檢查完成后方可使用。第七道工序，橋梁構(gòu)件混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)，制作立柱的混凝土采用立式澆筑的工藝，一次性澆完成。第八道工序，立柱存放，預(yù)制立柱現(xiàn)場存儲為節(jié)約存儲場地同時立柱存儲時間周期短，故立柱存儲采取豎立的方式。第九道工藝柱運輸，立柱起吊、立柱翻轉(zhuǎn)、立柱水平起吊、立柱鑿毛。工藝流程圖如圖1所示。

　　2.2 蓋梁工藝

　　蓋梁工藝主要分為以下工序：第一道工序，原材料檢測，鋼筋的運輸、儲存和加工應(yīng)避免腐蝕、污染或彎曲。第二道工序，加工半成品鋼筋，在鋼筋工廠焊接蓋梁鋼架件。焊接時候，注意時刻觀察是否有明顯變形，確保焊接順暢，然后存放待用。通過3D相機拍攝的鋼筋間距，上傳到智慧工廠云服務(wù)器，整合所有檢測位的鋼筋間距等鋼筋骨架信息數(shù)據(jù)。云端服務(wù)器對所上傳的數(shù)據(jù)信息與本地標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行對比，對不合格的點位進(jìn)行標(biāo)注，生成最終檢測結(jié)果報表，再由工人進(jìn)場校對檢測結(jié)果。第三道工序，加固籠的粘結(jié)灌漿連接套采用高強度球墨鑄鐵。套筒在定位盤上，底部用注塞螺栓擰緊，保證灌漿套筒垂直立于定位盤上，允許偏差2 mm。第四道工序，鋼筋籠吊裝入模。安裝側(cè)面及端頭模板，鋼筋籠入模后，安裝端模和側(cè)模以及錨墊板定位安裝。第五道工序，混凝土澆筑。蓋梁砼設(shè)計強度為高強混凝土，運用攪拌系統(tǒng)進(jìn)行攪拌，運輸車運送混凝土至現(xiàn)場，用連接泵車管澆筑。蓋梁澆筑時，從蓋梁的一端(始端)向另一端(終端)連續(xù)澆筑，中間不可停頓。蓋梁澆筑完成后，立刻做起表面抹漿工作。做到表面平整，并應(yīng)嚴(yán)格控制橫向平整度、滿足縱向水平坡度。第六道工序，混凝土養(yǎng)護(hù)，砼澆筑完成待砼初凝，且達(dá)到拆模要求，拆模后進(jìn)行蓋布灑水養(yǎng)護(hù)。第七道工序，蓋梁鑿毛，待蓋梁強度滿足要求后，用吊具將蓋梁吊裝至檢修臺座進(jìn)行底部鑿毛，鑿毛要求露出粗骨料。第八道工序，張拉、壓漿、存放，當(dāng)混凝土強度和彈性模量要求，齡期不少于7 d時，主梁將被張拉。張拉工作完成后48 h內(nèi)完成灌漿工作，漿液由工人從一端壓入，當(dāng)另一端有稠漿溢出時，工人做好封死出漿管工作。保持管道中灌漿壓力達(dá)到0.5 Mpa，保持3 min的壓力時間，沒有出現(xiàn)滲漏情況的話，關(guān)掉灌漿進(jìn)水管，解除壓力，保證波紋管內(nèi)漿液密實。灌漿完成后，封錨。最后在廠內(nèi)存放直至出廠。蓋梁工藝流程圖，如圖2所示。

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