高層建筑施工中沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

陳海群

摘要：本文從高層建筑施工沉降觀測(cè)需要滿足的基本條件入手，分析了其具體的施測(cè)程序和步驟，并對(duì)其施測(cè)過(guò)程中需要注重的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了闡述說(shuō)明，希望可以在提高高層建筑施工沉降觀測(cè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)高層建筑的使用年限和提高高層建筑的安全性能。

關(guān)鍵詞：高層建筑；沉降觀測(cè)；應(yīng)用措施

為了節(jié)約土地資源和改善人口急劇增加的不利局面，高層建筑建設(shè)施工項(xiàng)目日益增多。無(wú)論是提高高層建筑施工質(zhì)量的角度考慮，還是從保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的角度出發(fā)，在高層建筑施工中應(yīng)用沉降觀測(cè)技術(shù)都必不可少，其不僅是現(xiàn)行建筑施工的規(guī)范規(guī)定與要求，而且也是為高層建筑施工勘察設(shè)計(jì)部門提供沉降參數(shù)的重要途徑。

一、高層建筑施工中沉降觀測(cè)需滿足的基本要求

1.沉降觀測(cè)儀器設(shè)備方面的要求

沉降觀測(cè)的參數(shù)需要反映高層建筑在負(fù)荷增加時(shí)的沉降情況，因此對(duì)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的精度要求較高。依據(jù)高層建筑建設(shè)施工的要求，測(cè)量誤差需要控制在建筑物結(jié)構(gòu)變形值1/20～1/10以內(nèi)，在觀測(cè)中需要使用DS1或者DS0.05級(jí)的精密水準(zhǔn)儀，以滿足對(duì)觀測(cè)精度的要求。同時(shí)，為了減少環(huán)境和溫差變化對(duì)觀測(cè)精度的影響，觀測(cè)中也要盡可能采用具有高精度的鋁合金水準(zhǔn)尺，如果觀測(cè)條件有限，只能使用塔尺，也要在觀測(cè)過(guò)程中使用第一段的標(biāo)尺，在最大程度上滿足沉降觀測(cè)的精度要求。

2.沉降觀測(cè)人員素質(zhì)方面的要求

觀測(cè)人員需要有精深的專業(yè)知識(shí)和熟練的操作技能，熟悉儀器設(shè)備的構(gòu)造、操作方法、操作流程和測(cè)量理論，可以針對(duì)不同工程和具體施工情況，選擇合適的觀測(cè)方法和觀測(cè)程序。對(duì)于在觀測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，觀測(cè)人員可以客觀科學(xué)的分析其原因，及時(shí)采取平差計(jì)算，以保障觀測(cè)任務(wù)順利的完成。

3.沉降觀測(cè)時(shí)間方面的要求

高層建筑沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間的要求和限制也非常嚴(yán)格，尤其是首次觀測(cè)的時(shí)間更是尤為關(guān)鍵，其關(guān)系到原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，對(duì)觀測(cè)結(jié)果有著直接的影響。其他不同階段的觀測(cè)也要隨著工程施工而進(jìn)行，不能出現(xiàn)漏測(cè)或者補(bǔ)測(cè)的情況。兩次觀測(cè)時(shí)間的間隔為一個(gè)周期，高層建筑施工中常以建筑物升高一層的時(shí)間作為觀測(cè)周期進(jìn)行觀測(cè)，或者依據(jù)統(tǒng)一的時(shí)間段作為觀測(cè)周期，如工程每建設(shè)施工30天為一觀測(cè)周期。無(wú)論采用哪種周期方式，觀測(cè)都要準(zhǔn)時(shí)的進(jìn)行。

4.沉降觀測(cè)位置方面的要求

沉降觀測(cè)對(duì)于觀測(cè)位置的要求也很高，既要能準(zhǔn)確反映高層建筑的沉降情況，又要易于觀測(cè)工作的實(shí)施。觀測(cè)人員在高層建筑設(shè)置的觀測(cè)位置縱向和橫向要相互對(duì)稱，彼此之間間距約在15～30m之間，均勻分布于高層建筑周圍。在選擇沉降觀測(cè)位置的時(shí)候，觀測(cè)人員要結(jié)合工程施工情況，切不可使觀測(cè)位置因施工被破壞或者被掩蓋。通常在高層建筑建設(shè)施工的時(shí)候，其設(shè)計(jì)圖紙已經(jīng)設(shè)計(jì)好沉降觀測(cè)位置，觀測(cè)人員只需要依照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求設(shè)置即可。

埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)要符合各施工階段的觀測(cè)要求，特別要考慮到裝修裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測(cè)點(diǎn)，不能連續(xù)觀測(cè)而失去觀測(cè)意義。

5.沉降觀測(cè)遵循原則方面的要求

沉降觀測(cè)需要遵循如下原則：保持觀測(cè)依據(jù)基準(zhǔn)位置和觀測(cè)位置的穩(wěn)定；保持觀測(cè)儀器和設(shè)備的穩(wěn)定；觀測(cè)人員要保持穩(wěn)定；每次觀測(cè)的環(huán)境條件要基本一致；觀測(cè)的路線、程序與觀測(cè)方法要保持固定。只有在觀測(cè)過(guò)程中遵循這些原則，才能有效減少觀測(cè)數(shù)據(jù)的誤差，保持觀測(cè)結(jié)果的趨向性一致，使每次的復(fù)測(cè)結(jié)果和首次觀測(cè)的結(jié)果具有可比性。

6.施測(cè)過(guò)程和觀測(cè)精度方面的要求

觀測(cè)人員在首次觀測(cè)的時(shí)候需要校正儀器設(shè)備，如果儀器設(shè)備連續(xù)使用6個(gè)月左右，要重新進(jìn)行校正。觀測(cè)過(guò)程中，觀測(cè)人員要做到相互協(xié)調(diào)、認(rèn)真仔細(xì)，確保觀測(cè)結(jié)果真實(shí)有效。觀測(cè)人員要依據(jù)高層建筑建設(shè)施工要求，選擇合適的觀測(cè)精度。通常情況下，二等水準(zhǔn)觀測(cè)方法即可滿足觀測(cè)的要求。

各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：

（1）.往返較差、附和或環(huán)線閉合差：∑a-∑b≤l√n—，n表示測(cè)站數(shù)。（或△h=∑a-∑b≤1.0√L—，L表示觀測(cè)路線距離）

（2）.前后視距≤30m

（3）.前后視距差≤1.0m

（4）.前后視距累積差≤3.0m

（5）.沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差≤1.0mm

（6）.水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級(jí)別

7.沉降觀測(cè)成果整理及計(jì)算要求

原始數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠，記錄計(jì)算要符合施工測(cè)量規(guī)范的要求，依據(jù)正確，嚴(yán)謹(jǐn)有序，步步校核，結(jié)果有效的原則進(jìn)行成果整理及計(jì)算。

二、高層建筑施工中沉降觀測(cè)的施測(cè)程序和步驟

1.建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)

觀測(cè)人員要依據(jù)工程項(xiàng)目布局特點(diǎn)和施工環(huán)境制定實(shí)施沉降觀測(cè)的方案，并結(jié)合建設(shè)施工單位所提供水準(zhǔn)控制點(diǎn)與布網(wǎng)的原則，建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)，其需要滿足的要求主要包含以下幾點(diǎn)：

（1）.高層建筑周圍的水準(zhǔn)點(diǎn)>3個(gè)，水準(zhǔn)點(diǎn)的間距≤100m；

（2）.在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)所架設(shè)的觀測(cè)儀器和設(shè)備要可以后視兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，并且觀測(cè)區(qū)域內(nèi)的所有水準(zhǔn)點(diǎn)要形成閉合的圖形，以便于進(jìn)行閉合檢校

（3）.水準(zhǔn)點(diǎn)的位置要在高層建筑開挖、地面沉降與震動(dòng)區(qū)域以外，其深埋度需要>1.5m。通過(guò)建立的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，觀測(cè)人員可以計(jì)算出每一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。

2.建立固定觀測(cè)路線

觀測(cè)人員需要依據(jù)觀測(cè)區(qū)域內(nèi)的水準(zhǔn)控制網(wǎng)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)沉降觀測(cè)位置分布和觀測(cè)位置埋設(shè)要求，確定最終的沉降觀測(cè)位置，并建立控制位置和觀測(cè)位置之間的固定觀測(cè)路線，在儀器設(shè)備架設(shè)的位置和轉(zhuǎn)點(diǎn)位置做好相應(yīng)的標(biāo)記樁，以確保每次觀測(cè)的路線相互統(tǒng)一。

三、總結(jié)

高層建筑物施工過(guò)程中應(yīng)用沉降觀測(cè)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時(shí)反饋信息為勘察、設(shè)計(jì)施工部門，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

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