高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用

沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用隨著社會的不斷進(jìn)步，物質(zhì)文明的極大進(jìn)步和建筑設(shè)計與施工技術(shù)的成熟與完善，同時，也因土地資源日漸減少與人增長之間日益突出的矛盾，高層及超高層建（構(gòu)）筑物越來越多。為了保證建構(gòu)筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯?，F(xiàn)行規(guī)范也規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要的古建筑和連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施、動力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測等均要進(jìn)行沉降觀測。特別在高層建筑物施工過程中應(yīng)用沉降觀測加強(qiáng)過程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時反饋信息為勘察設(shè)計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因影響結(jié)構(gòu)功能的沉降或裂縫而損壞建筑物的主體結(jié)構(gòu)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)本人在高層建筑施工過程中沉降觀測的應(yīng)用，淺談高層建筑施工中的沉降觀測。一、沉降觀測的基本要求1、儀器設(shè)備、人員素質(zhì)要求根據(jù)沉降觀測精度要求高的特點，為了準(zhǔn)確反映連續(xù)荷載作用下建筑物和構(gòu)筑物的沉降，一般規(guī)定測量的誤差應(yīng)小于變形值的1/10——1/20，為此要求沉降觀測應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀（S1或S05級），水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影肉小的高精度銦合金水準(zhǔn)尺。在不具備銦合金水準(zhǔn)尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標(biāo)尺。人員素質(zhì)要求，必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測量理論能針對不同工程特點、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，能夠分析實施過程中問題的原因，正確使用誤差理論進(jìn)行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務(wù)2、觀察時間要求建構(gòu)筑物的沉降觀測對時間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進(jìn)行，否則沉降觀測得不到原始數(shù)據(jù)，而是整個觀測得不到完整的觀測意義。其他各階段的復(fù)測，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時進(jìn)行，不得漏測或補(bǔ)測。只有這樣，才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。相鄰的兩次時間間隔稱為一個觀測周期，一般高層建筑物的沉降觀測按一定的時間段為一觀測周期（如：次/30天）或按建筑物的加荷情況每升高一層（或數(shù)層）為一觀測周期，無論采用何種方法，都必須按照測量計劃中規(guī)定的觀察周期按時進(jìn)行。3、觀測點要求為了能夠反映出建構(gòu)筑物的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測點應(yīng)埋設(shè)在最能反映沉降特征、便于觀測的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15——30米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，建筑物設(shè)計圖紙上有專門沉降觀測點布置圖。再就是，埋設(shè)的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，特別是，在裝飾階段，由于墻或柱飾面的施工，觀察點應(yīng)被損壞或遮蓋，不能連續(xù)觀測而失去觀測意義。4、沉降觀測應(yīng)從頭到尾進(jìn)行“五定”原則所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點，點位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測人員要穩(wěn)定；觀測時的環(huán)境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，確保每次重新測試的結(jié)果與第一次觀察的結(jié)果更一致，使所觀測的沉降量更真實。5、測量要求儀器、設(shè)備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀察之前，應(yīng)對所用儀器的指標(biāo)進(jìn)行測試和校正，必要時經(jīng)計量單位予以鑒定。連續(xù)使用3——6個月重新對所用儀器、設(shè)備進(jìn)行檢校。在觀測過程中，運營商應(yīng)相互合作，工作協(xié)調(diào)一致，認(rèn)真仔細(xì)，做到步步有校核。6、沉降觀測精度要求根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計單位的要求選擇沉降觀測精度的等級。再未有特除要求情況下，一般性的高層建構(gòu)筑物施工過程中，采用二等水準(zhǔn)測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。在河北省交通培訓(xùn)中心工程建設(shè)中，我們采用了二級測水觀測方法。各種觀測指標(biāo)的要求如下：往返較差、附件或回路閉合錯誤：△h=Ea-EbWlJn一，表示測站數(shù)。(或△h=Ea-EbW1.0JL—，L表示觀測路線距離)(2)前后視距：W30m前后視距差：W1.0m前后視距累積差W3.0m沉降觀測點與后視點之間的高差公差：W1.0mm水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級別7、沉降觀測結(jié)果整理及計算要求原始數(shù)據(jù)要真實可靠，記錄計算應(yīng)符合施工測量規(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)行成果整理及計算。二、具體測量程序和步驟1、建立液位控制網(wǎng)絡(luò)根據(jù)工程的特點布局、現(xiàn)場的環(huán)境條件制訂測量施測方案，由建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)控制點（或城市精密導(dǎo)線點）根據(jù)工程的測量施測方案和布網(wǎng)原則的要求建立液位控制網(wǎng)絡(luò)。要求：（1）一般高層建筑物周圍要布置三個以上水準(zhǔn)點，水準(zhǔn)點的間距不大于100米。（2）在現(xiàn)場任何地方安裝儀器后，至少可以看到兩個基準(zhǔn)點，并且場區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點構(gòu)成閉合圖形，以便閉合檢校。（3）各水準(zhǔn)點要設(shè)在建筑物開挖、地面沉降和震動區(qū)范圍之外，水準(zhǔn)點埋深應(yīng)滿足二等水準(zhǔn)測量的要求（大于1.5米）根據(jù)工程特點，建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，與基準(zhǔn)點聯(lián)測，調(diào)整并計算每個基準(zhǔn)的高程。2、建立固定的觀測路線由場區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，根據(jù)沉降觀測點埋設(shè)要求或圖紙設(shè)計的沉降觀測點布置，確定沉降觀測點的位置。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在架設(shè)儀器站點與轉(zhuǎn)點處作好標(biāo)記樁，保證各次觀測均沿統(tǒng)一路線。3、沉降觀測根據(jù)編制的項目測量計劃和確定的觀測期，首次觀測應(yīng)在觀測點安穩(wěn)固后及時進(jìn)行。一般高層建筑物有一或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)，首次觀測應(yīng)自基礎(chǔ)開始，在基礎(chǔ)的縱橫軸線上（基礎(chǔ)局邊）按設(shè)計好的位置埋設(shè)沉降觀測點（臨時的），等臨時觀測點穩(wěn)固好，進(jìn)行首次觀測。第一次觀測的沉降觀測點的高程值是后續(xù)觀測比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高，施測時一般用N2或N3級精密水準(zhǔn)儀。并且要求每個觀測點首次高程應(yīng)在同期觀測兩次后決定。隨著結(jié)構(gòu)每升高一層，將臨時觀察點移到更高的水平，觀察到10點0.00再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測點（為便于觀測可將永久觀測點設(shè)于十500mm）。然后每施工一層就復(fù)測一次，直至竣工。應(yīng)嚴(yán)格按照測量規(guī)范的要求進(jìn)行測量。最好使用相同的水平儀進(jìn)行前后觀察。每次觀測必須按照固定的觀測路線進(jìn)行。觀察時避免陽光直射，且各觀測環(huán)境基本一致。成像清晰、穩(wěn)定后再次閱讀。隨時觀測，隨時檢查計算，觀測時要一氣阿成。在雨季前后要聯(lián)測，檢查基準(zhǔn)高程是否發(fā)生變化。將觀察到的結(jié)算情況及時反饋給相關(guān)部門，當(dāng)建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過1mm時應(yīng)停止施工，會同有關(guān)部門采取應(yīng)急措施。三、討論了兩個問題確定建筑物沉降觀測精度的合理性。由于現(xiàn)行規(guī)范對施工單位在施工過程中沉降觀測要求的不確定性，這對施工單位在建筑物沉降觀測精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關(guān)系到沉降觀測成敗。對沉降觀測精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特性的需要。既不造成無謂的浪費也要保證觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性。這樣，本人認(rèn)為一般高層及重要的建(構(gòu))筑物在首次觀測過程中適用精密儀器的設(shè)備(高級水準(zhǔn)儀、銦合金尺等)在土0.00以上部分按二等以上水準(zhǔn)測量方法，采用放大率倍數(shù)較大的S2或S3水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，也可以測出較理想的結(jié)果。在沉降觀測過程中，沉降與時間的關(guān)系曲線不是單向向下的平滑曲線，而是起伏狀現(xiàn)象。這就分析原因，進(jìn)行修正。①第二次觀測出現(xiàn)回升，而以后各次觀測又逐漸下降。可能是首次觀測精過低，若回升超過5mm時，第一次觀測作廢，若回升5mm內(nèi)，第二次調(diào)整與第一次調(diào)整