沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的運用

摘 要：為進一步緩解城市用地緊張，高層建筑得以廣泛興建，但較之一般建筑施工，其對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)量安全、使用壽命等的要求更為嚴(yán)格，故為切實滿足施工要求，往往需要借助沉降觀測技術(shù)對其施工過程進行監(jiān)控，以免因沉降問題破壞建筑結(jié)構(gòu)并引發(fā)重大損失。對此，本文就沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的運用作了探討，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：沉降觀測技術(shù)；高層建筑；運用

對于高層建筑而言，其基礎(chǔ)易在地質(zhì)特點、水文條件、施工處理等諸多因素的共同作用下出現(xiàn)一定的不均勻沉降問題，嚴(yán)重的話，威脅建筑質(zhì)量不說，甚至可能發(fā)生傾斜或倒塌。因此為避免上述情況的發(fā)生，經(jīng)常會在施工期間利用沉降觀測技術(shù)，以期及時發(fā)現(xiàn)隱患并予以有效防治，從而為高層建筑整體性能和綜合效益的提高奠定基礎(chǔ)。

1 高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的運用要點

在高層建筑施工中運用沉降觀測技術(shù)的主要目的在于，通過嚴(yán)密觀測、科學(xué)分析高層建筑基礎(chǔ)的沉降參數(shù)，明確沉降的具體成因、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢，并及時采取有效措施加以控制，以此確保工程質(zhì)量和建筑安全。但為確保加荷作用下高層建筑沉降數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，需要在運用該項技術(shù)時把握下述幾個要點：

1.1 人員設(shè)備要專業(yè)

由于沉降觀測技術(shù)要求的是高精度，即測量誤差應(yīng)控制在1/10-1/20變形值以內(nèi)，因此必須配備專業(yè)可靠的沉降觀測人員和儀器設(shè)備[1]。如人員需要基于系統(tǒng)學(xué)習(xí)和專業(yè)培訓(xùn)提高相關(guān)知識和技能，掌握沉降觀測流程和儀器操作規(guī)范，以及測量方案的制定優(yōu)化和問題的分析解決，以順利完成觀測任務(wù)；同時建議盡量使用S05或S1級別的精密水準(zhǔn)儀、高精度銦合金水準(zhǔn)尺等沉降觀測設(shè)備，若只有普通的塔尺，則要盡量選用第一段標(biāo)尺，以此保證測量精確度。

1.2 觀測位置要合理

考慮到觀測點的得當(dāng)與否與高層建筑沉降情況的準(zhǔn)確性有很大關(guān)系，所以應(yīng)該將其設(shè)在既能準(zhǔn)確代表建筑沉降特征又便于觀測沉降的位置，除了要求觀測點橫縱對稱，相鄰點間距離為15～30m外，更要保證基準(zhǔn)點、工作基點、觀測點的點位穩(wěn)定[2]。如基準(zhǔn)點作為測定、檢驗觀測點的直接依據(jù)，不僅要確保穩(wěn)定可靠，而且與被觀測對象保持合適的距離，而觀測點則通常設(shè)在建筑墻柱基、大轉(zhuǎn)角、四角等位置。

1.3 觀測時間要科學(xué)

高層建筑沉降觀測對時間也有嚴(yán)格的要求，尤其是首次觀測，必須予以按時觀測以免錯失原始數(shù)據(jù)、弱化觀測意義，并禁止在其他復(fù)測時間出現(xiàn)漏測或補測，唯有如此，才能獲取可靠的建筑沉降特點和規(guī)律。一般情況下，高層建筑沉降觀測時間可由建筑加荷變化或合適的時間段確定，如以建筑每升高一層（或數(shù)層）為一個觀測周期，或以次/30d為一個觀測周期等等，但不管采用何種觀測方式，均應(yīng)做到準(zhǔn)時觀測。

1.4 觀測精度要嚴(yán)格

1.5 觀測操作要規(guī)范

對高層建筑施工中正式進行沉降觀測時，必須結(jié)合施工環(huán)境、工程特點、觀測要求等制定合理的沉降觀測方案，并基于準(zhǔn)確合理的水準(zhǔn)控制點和布網(wǎng)原則完成水準(zhǔn)控制網(wǎng)構(gòu)建；在此基礎(chǔ)上合理設(shè)置觀測點，配以準(zhǔn)確標(biāo)記形成統(tǒng)一而固定的路線；確定觀測點穩(wěn)固后按時進行首次觀測和后續(xù)觀測，并準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)計算平差、高程值、沉降量等，最后規(guī)范繪制沉降觀測曲線并預(yù)測沉降趨勢，以便引導(dǎo)安全、科學(xué)、正確施工。

2 沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的運用實例

由上可知，高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的運用涉及諸多要點，只有將上述規(guī)范要求落到實處，才可進一步提高測量精度和準(zhǔn)度，故在此以某高層建筑工程為例，就其沉降觀測技術(shù)加以具體分析，希望對改善沉降觀測效果有所幫助。

2.1 準(zhǔn)備工作

由于該項目中的A、B兩座高層建筑為近郊區(qū)域，均包括地下一層的停車場和地上十九層的建筑結(jié)構(gòu)，且兩者保持12m左右的距離，其中鋼筋混凝土的主體外墻設(shè)有厚度為8～10m的隔熱保溫層，地基處理則采用了樁基形式。后經(jīng)全面分析設(shè)計了合理的施工組織規(guī)劃，并按要求配備了專業(yè)有素的技術(shù)人員，采購、校對了沉降觀測設(shè)備儀器，重點就建筑沉降觀測的精度作了明確要求，具體見表1、表2。

2.2 操作流程

考慮到工程中的高層建筑周圍存在較多的電器開關(guān)、水氣管道等設(shè)施，故為防止其干擾沉降觀測效果，對其觀測點距離作了嚴(yán)格控制，并根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)將其設(shè)在了柱基正上方位置，以期隨時觀測施工期間高層建筑基礎(chǔ)的形變狀況；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合施工所在地復(fù)雜的地質(zhì)條件、水文環(huán)境，構(gòu)建了科學(xué)合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，其中3個水準(zhǔn)點分別位于建筑開挖、地面沉降和震動范圍外，且保持63.4m的平均距離，并根據(jù)建筑12m的間距和相關(guān)公式計算了每個水準(zhǔn)點高程的均值[4]；同時為獲得更為精準(zhǔn)的建筑沉降測量結(jié)果，還分別在工作基點之間和沉降觀測點之間設(shè)置了與之配套的沉降觀測網(wǎng)，以及利用木樁準(zhǔn)確標(biāo)記了鏡點和轉(zhuǎn)點定位位置，以此確保每次的沉降觀測路線統(tǒng)一，進而提高結(jié)果精度。在此基礎(chǔ)上，要求技術(shù)人員按時、規(guī)范觀測、記錄數(shù)據(jù)并加以嚴(yán)格計算。

2.3 觀測結(jié)果

3 結(jié)束語

總之，沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的運用勢在必行，且其作用不容忽視，但當(dāng)務(wù)之急是如何確保其效用得以充分發(fā)揮。這就要求我們從高層建筑施工需要和沉降觀測原則出發(fā)，設(shè)置合理的固定測點、觀測點、觀測時間、計算精度，在此基礎(chǔ)上予以規(guī)范觀測、準(zhǔn)確記錄和嚴(yán)謹(jǐn)計算，以獲得真實可靠的沉降觀測數(shù)據(jù)為建筑施工提供有力參考。

參考文獻

[1]秦效華.淺談沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（24）：15～16.

[2]楊清斌，何永洪，楊開勤，喻劍，陳章.沉降觀測技術(shù)為高層建筑保駕護航[J]，工程質(zhì)量，2010（12）：23～24.

[3]陳波，倪永義.淺析高層建筑中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011，（29）：33～35.

[4]岳修良，趙緒剛.高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用[J].民營科技，2012，（08）：08～09.

作者簡介：蔡順（1981-），男，安徽合肥人，工程師，主要從事工程測量工作。