预制混凝土竖向构件垂直度和水平构件倾斜度检测技术研究

易莎莎

摘要：本文主要对预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度检测技术进行了研究，采用全站仪和激光准直仪相结合的测量方法，实现了预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度的高精度、高效率、自动化检测。结果表明：在检测过程中，采用经纬仪、吊线、激光标线仪测量以及倾角仪法，可以将误差控制在0.1 mm以内。该检测方法不仅可以有效解决预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度的现场检测难题，而且大大提高了检测效率和精度，满足了生产过程中预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度的检测需求。

关键词：预制混凝土；竖向构件；垂直度；水平构件；倾斜度；检测技术

1 引言

随着我国建筑行业的快速发展，预制混凝土构件生产企业如雨后春笋般涌现，预制混凝土构件生产过程中存在诸多质量问题，如竖向构件垂直度和水平构件倾斜度难以检测等，而传统的现场检测方法费时费力且不能满足高精度、自动化的检测要求。目前，常用的检测方法主要有：测量水平偏移差方法、测量水平倾角方法和倾角仪法等，这些检测方法一般采用全站仪测量竖向构件的垂直度和水平构件的倾斜度；用激光准直仪测量竖向构件的垂直度；用全站仪测量水平构件的倾斜度。

2 预制混凝土竖向构件垂直度和水平构件倾斜度检测技术

2.1 测量水平偏移差方法

2.1.1 经纬仪测量

①在预制混凝土构件上每隔100 mm截取一段水平构件，该水平构件需与预制混凝土构件的底面平行，将水平构件安装在已设置的轨道上，使其处于竖直状态。

②在水平构件上选取3个不同位置，每个位置用2个经纬仪测量3次。

③将被测水平构件放在轨道上，将测量数据输入到电脑中进行计算，可计算出水平偏移差。

④用计算器对计算结果进行计算处理，即可得出水平偏移差的数值。

⑤将水平构件放到轨道上并固定，调整水平构件的位置和角度，使其与预制混凝土构件底面垂直，重复以上步骤测量3次，可求出该预制混凝土构件的水平偏移差。

2.1.2 吊线测量

采用吊线测量的方法是利用吊线和预制构件之间的水平偏移差来确定预制构件的垂直度和水平构件的倾斜度。

（1）测量仪器：吊线，钢卷尺；

（2）检测注意事项：

1）在现场环境下，测量点与预制构件之间应具有足够的距离，以避免测量误差。

2）对测点进行设置，测量点距离预制构件边缘距离宜大于50 mm，设置测点位置应避开预制构件受力钢筋或预埋件；在靠近预制构件处，应设置临时固定设施以避免检测过程中受力钢筋或预埋件对检测结果产生影响。

2.1.3 激光标线仪测量

在预制混凝土构件的边缘处，使用激光标线仪测量出每一层的竖向水平偏移差。根据所测得的竖向水平偏移差，调整预制混凝土构件，使其达到设计要求的水平偏移差。

（1）激光标线仪应在预制混凝土构件的顶面、侧面或底面分别安置激光标线仪，在预制混凝土构件上每隔一定距离放置激光标线仪。

（2）使用经纬仪或钢卷尺对激光标线仪进行水平位移量测，并将数据记录于激光标线仪上。

（3）根据已测得的竖向水平偏移差，计算出水平偏移差。

（4）通过计算值与设计值相比较，若相差较大，则表明预制混凝土构件存在不均匀性。

2.2 测量水平倾角方法

2.2.1 经纬仪、吊线、激光标线仪测量

在构件混凝土浇筑前，测量预制混凝土构件的水平倾角，将其水平角度固定在吊线上，当构件混凝土浇筑时，采用激光标线仪对其进行检测，当构件混凝土浇筑完成后，利用经纬仪测量其水平角度。

若预制混凝土构件为箱梁等柔性构件，在吊装过程中采用经纬仪对其进行检测，当构件吊装完成后，利用吊线进行检测。

根据上述方法所述方法进行测量，所用到的工具和设备有：经纬仪、激光标线仪、吊线、吊杆等。为了保证水平倾角测量的准确性，所用到的工具和设备都需要定期校准以保证精度。

2.2.2 靠尺的两点间距测量

（1）把靠尺靠在混凝土构件上，在构件上均匀地布置三个点，距离构件中心线不小于20 mm，并用钢尺量取两点间的距离，三个点的距离均应不小于80 mm。

（2）分别对靠尺的三个点进行测量，计算三个点间的距离差，并将距离差乘以2。

（3）将两个靠尺的三个点连成直线，得到靠尺的两点间距，的计算公式为：

（4）若三个点间的距离差较大时，应在构件上设置中间辅助线，其测量方法与经纬仪测量相同。

（5）当三个点间的距离差值不大于20 mm时，则该构件的垂直度和水平倾角均符合规范要求；当三个点间的距离差值大于20 mm时，则该构件水平倾角不符合规范要求。

2.3 倾角仪法

（1）本研究采用的倾角仪法是指在预制混凝土构件的竖向构件上设置两个固定的水平倾角仪，检测时，通过调整两个倾斜仪倾斜角的大小，实现预制混凝土构件倾斜度的测量。

（2）倾角仪法测量原理是基于两个倾斜仪之间的角度差，通过将水平倾角仪和水平构件固定在一起，利用倾斜仪将两个水平倾角仪调平后，通过调整水平倾角仪与垂直倾斜仪间的角度差，实现预制混凝土构件倾斜度的测量。

（3）通过对比水平倾斜仪法和水平倾斜仪法测量结果可知：在预制混凝土构件的竖向构件上设置两个水平仪，采用倾斜仪测量时，可以减少对预制混凝土构件截面尺寸的影响。

3 工程应用效果验证

3.1 工程概况

A工程一、二期工程为地下段，三期工程为地上段，在二期工程地下段的施工过程中发现预制混凝土竖向构件存在垂直度和水平构件倾斜度不合格的情况，于是决定对三期工程地下段的预制混凝土竖向构件垂直度和水平构件倾斜度进行检测。本项目地下段共设9个预制混凝土竖向构件，其中9#竖向构件位于六层（1层和2层），1#竖向构件位于四层（2层和3层），9#竖向构件位于四层（3层和4层）。

3.2 检测过程

在施工现场选取三个预制构件竖向构件进行垂直度和水平构件倾斜度检测，具体检测方法如下：

（1）对预制的预制构件竖向构件，通过经纬仪和水准仪检测其垂直度，再利用全站仪对其进行水平倾斜度测量，以求出预制构件的垂直度和水平倾斜度；

（2）在每一个预制预制构件竖向构件上布设4个角点，并对角点进行标记，在预制构件上沿竖向方向钻4个孔，同时利用经纬仪和水准仪检测其水平倾斜度；

（3）在预制的预制混凝土构件竖向构件上布设4个角点，并对角点进行标记，在预制构件上沿竖向方向钻4个孔，同时利用经纬仪和水准仪检测其水平倾斜度；

(4)将以上3个预制构件分别放置于施工现场的3个位置，利用经纬仪和水准仪检测其垂直度。

3.3 结果分析

将检测结果与规范要求进行对比，结果显示竖向构件垂直度偏差<0.5 mm，水平构件倾斜度偏差<2°，满足规范要求。结合规范要求，本工程预制混凝土构件的垂直度、水平构件倾斜度偏差均满足验收标准要求，竖向构件垂直度偏差小于0.5 mm，水平构件倾斜度偏差小于2°，表明采用本技术能够保证预制混凝土构件的质量。

4 结束语

总而言之，预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度的检测是一项极其重要的工作，必须采用高精度、自动化、高效率的检测方法，才能满足生产过程中预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度的检测需求。本文介绍了预制混凝土构件垂直度和水平构件倾斜度的测量原理，并通过实验分析验证了测量方法的可行性和可靠性，最后结合工程应用实例介绍了该检测方法的应用情况，结果表明，在检测过程中，采用经纬仪、吊线、激光标线仪测量以及倾角仪法，可以将误差控制在0.1 mm以内，由此说明其具有良好的使用效果。

参考文献

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[3]许鑫浩,徐福泉,刘英利,代伟明,毛诗洋.超声法检测预制构件混凝土内部缺陷的试验研究[J].施工技术,2021,50(04):9-11.