淺析高層建筑沉降測量技術(shù)及質(zhì)量控制

汪志民

摘要：高層建筑沉降是多種因素共同作用的結(jié)果，設(shè)計、勘查、施工、使用等多個環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致高層建筑出現(xiàn)沉降，進而誘發(fā)墻體裂縫，縮短高層建筑的使用壽命。高層建筑體量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，做好高層建筑沉降測量工作，對確保高層建筑的垂直度和結(jié)構(gòu)可靠性十分重要。主要研究高層建筑沉降測量技術(shù)和質(zhì)量控制措施，分析了高層建筑出現(xiàn)沉降的原因，并對高層建筑高層建筑沉降測量技術(shù)和質(zhì)量控制措施進行了分別討論。

關(guān)鍵詞：高層建筑;沉降;測量

一、高層建筑沉降原因

（一）地基處理不當

一些地質(zhì)條件分布不均勻的施工區(qū)域，如果地基土軟硬相差懸殊，天然基礎(chǔ)不加處理直接施工高層建筑，可能會出現(xiàn)較大的不均勻沉降。因為地基土實際上并不是單一均質(zhì)材料，而是在設(shè)計階段進行了適當?shù)暮喕?，給出了理想化的設(shè)定，描述土層性質(zhì)的壓縮模量、密實度等參數(shù)可能存在著一定的誤差，可能導(dǎo)致建筑施工中或者施工結(jié)束使用階段出現(xiàn)較大的不均勻沉降。除此之外，如果基礎(chǔ)區(qū)域基巖嚴重傾斜，壓縮層厚度不均勻，會導(dǎo)致地基土壓縮量差別過大，也有可能出現(xiàn)不均勻沉降。

（二）施工不規(guī)范

施工質(zhì)量問題導(dǎo)致的基礎(chǔ)沉降在高層建筑中也比較常見，如施工方案不合理、施工操作沒有遵循技術(shù)規(guī)范和標準、施工質(zhì)量不達標、施工材料質(zhì)量缺陷、既有建筑影響等都有可能會使高層建筑出現(xiàn)較大的沉降。

（三）設(shè)計方案不合理

高層建筑基礎(chǔ)應(yīng)該處于安全的地質(zhì)區(qū)域，不能位于斷裂帶、土坡邊緣、河道等塌方、滑坡風(fēng)險高的地段，如果高層建筑坐落在不良地質(zhì)帶且沒有得到有效的處理，就有可能出現(xiàn)沉降和其他安全質(zhì)量問題。

建筑工程施工規(guī)劃工作不到位也有可能導(dǎo)致建筑沉降，例如一些建筑用地建筑物之間的距離過短，相鄰基礎(chǔ)之間的天然地基土附加力相互疊加，可能會使建筑出現(xiàn)傾斜，而且建筑樁基礎(chǔ)施工可能會導(dǎo)致土層擾動，使既有建筑承載力下降。

（四）基礎(chǔ)形式不當

如果某一幢建筑使用了一種以上不同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，而銜接處理不當時，可能會使地基土出現(xiàn)嚴重的附加承載力不均，導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)剛度產(chǎn)生較大變化，從而出現(xiàn)沉降，甚至誘發(fā)結(jié)構(gòu)破壞。在物化性質(zhì)不均勻的地基上施工整體性較差的剛性基礎(chǔ)，會在基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，導(dǎo)致沉降和結(jié)構(gòu)破壞，深厚飽和土、粉細砂基礎(chǔ)密布振動沉管灌注樁打樁施工產(chǎn)生的超孔隙水壓力會導(dǎo)致拔管時擠入軟土、泥漿，使樁尖不規(guī)則、樁體縮頸甚至斷裂，也會造成基礎(chǔ)沉降。

二、高層建筑沉降測量與質(zhì)量控制方法

（一）沉降測量技術(shù)

1、場地沉降測量

施工單位正式施工開始之前布置控制點網(wǎng)，在施工過程中對場地沉降情況進行實測，采用豎向規(guī)劃的方案整理場地，布置場地控制網(wǎng)，對基礎(chǔ)定位、放線，作為計算填土和挖土工程量的依據(jù)。測量工作人員需要進行認真復(fù)測，重點校正施工方測設(shè)的方格網(wǎng)以及方格點標高。

2、沉降觀測網(wǎng)點布設(shè)

建筑物沉降測量定位放線一般以測繪單位的紅線樁位以及水準點作為依據(jù)，在擬建建筑場地附近現(xiàn)場引測平面與高程控制點，并以此為依據(jù)定位放線，測設(shè)標高，基坑開挖之后需要盡快恢復(fù)建筑物中線和軸線。與此同時，還要檢查定位依據(jù)是否正確以及定位條件結(jié)合尺寸、控制樁位位置精度偏差是否在允許的范圍內(nèi)，同時復(fù)核平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)以及臨時水準點測量成果。最后檢查建筑四周尺寸、軸線間距，確保所有控制點保護措施都有效落實，并定期復(fù)測控制樁和控制網(wǎng)，確保沉降測量精度滿足要求。

3、主要軸線沉降測量

（1）樁基沉降

高層建筑樁基礎(chǔ)沉降一般使用極坐標法、直角坐標法進行測量，無論使用了哪一種方法，定位放樣之前測量人員都應(yīng)該對樁機定位坐標計算書進行復(fù)核，校驗基準點以及控制線位置，監(jiān)理方應(yīng)該對施工方的放樣定位過程進行全程跟蹤。

（2）基坑

中高層建筑基礎(chǔ)基坑開挖深度很大，開挖施工之前，應(yīng)該首先按照設(shè)計方案和技術(shù)規(guī)范要求，基于平面控制網(wǎng)或者主控制軸線確定建筑大角軸線控制樁位置，畫出基坑開挖邊線，定出大角軸線控制樁?；A(chǔ)墊層施工結(jié)束，根據(jù)定出的大角樁位，在墊層上測設(shè)出主軸線、基礎(chǔ)邊線以及柱位線，自檢合格通知監(jiān)理方檢查。

（3）基礎(chǔ)

建筑基礎(chǔ)沉降觀測包括平面和高程兩部分，平面測量是指在基礎(chǔ)表面內(nèi)引入外部控制點，重點控制放樣誤差以及軸線標志。高程控制是沉降測量的關(guān)鍵，基礎(chǔ)施工結(jié)束，立即借助場地內(nèi)高程控制點引測基礎(chǔ)，首層基礎(chǔ)施工結(jié)束，要定出±0.000m水平線，為上層施工提供標高控制依據(jù)。

（二）高層建筑沉降測量質(zhì)量控制方法

1、布置基準點

為了滿足建筑基礎(chǔ)整體沉降監(jiān)測的需求，統(tǒng)一布置沉降監(jiān)測網(wǎng)與局部沉降監(jiān)測網(wǎng)，在施工變形影響區(qū)域之外設(shè)置基準點，遠離軟土路基、不良地質(zhì)條件、既有地下構(gòu)筑物、滑坡區(qū)域，同時為了方便觀測，優(yōu)先選擇開闊地帶?；鶞庶c埋設(shè)應(yīng)該在建筑施工之前1個月進行，布置混凝土基本水準標石觀測沉降，基準點應(yīng)該埋設(shè)在建筑沉降影響區(qū)以外的原狀土層上，并設(shè)置有效的保護標識，避開障礙物，方便觀測和保存。

2、沉降觀測點布置

合理的觀測點布置是保證沉降測量精度的基礎(chǔ)，要求布設(shè)的沉降觀測點要能夠?qū)⒔ㄖ锏鼗两堤卣魅娴姆从吵鰜?，所以選擇觀測點位置時應(yīng)該充分考慮場地實際情況以及建筑結(jié)構(gòu)形式特點。如磚墻承重高層沉降觀測點布置間隔應(yīng)該設(shè)置在8-10m左右，盡量布置在外墻大角、橫縱墻接縫/中心以及沉降縫兩側(cè)，如果建筑物寬度較大，在內(nèi)墻的適當位置也應(yīng)該布置觀測點?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的高層建筑沉降觀測點應(yīng)該布置在柱基上部沿著橫縱軸線方向，間距可適當放寬至10-25m。大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑布置點應(yīng)該設(shè)置在鄰柱或者隔柱上，便于繪制等沉降曲線和分析軸向變形，而建筑有片閥或者箱基礎(chǔ)時，可沿橫縱軸或者基礎(chǔ)周邊布置。

結(jié)語：

高層建筑的不均勻沉降容易導(dǎo)致建筑墻體結(jié)構(gòu)性裂縫，縮短建筑使用壽命，造成多種嚴重后果的質(zhì)量問題，因此施工過程中需要做好沉降測量和質(zhì)量控制工作，了解建筑沉降的實際情況，并給出有效的控制措施。

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