高層建筑施工中沉降觀測技術的應用

摘要:根據本人在高層建筑施工過程中沉降觀測的經驗，淺談一下高層建筑施工過程中沉降觀測工作。

關鍵詞：沉降觀測；沉降量；應用

一、建筑施工中的沉降觀測

根據沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出建構筑物在不斷加荷作下的沉降情況，一般規定測量的誤差應小于變形值的１／１０--1／20，為此要求沉降觀測應使用精密水準儀(S1或S05級)，水準尺也應使用受環境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準尺。在不具備銦合金水準尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標尺，隨著社會的不斷進步，物質文明的極大提高及建筑設計施工技術水平的日臻成熟完善，同時，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾，高層及超高層建(構)筑物越來越多。為了保證建構筑物的正常使用壽命和建(構)筑物的安全性，并為以后的勘察設計施工提供可靠的資料及相應的沉降參數，建(構)筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯，根據編制的工程施測方案及確定的觀測周期，首次觀測應在觀測點穩固后及時進行。一般高層建筑物有一或數層地下結構，首次觀測應自基礎開始，在基礎的縱橫軸線上(基礎局邊)按設計好的位置埋設沉降觀測點(臨時的)，等臨時觀測點穩固好，進行首次觀測；現行規范規定，高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑物及連續生產設施基礎、動力設備基礎、滑坡監測等均要進行沉降觀測。特別在高層建筑物施工過程中必須應用沉降觀測加強過程監控，指導合理的施工工序，預防在施工過程中出現不均勻沉降，及時反饋信息為勘察設計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結構的破壞或產生影響結構使用功能的裂縫，進而造成巨大的經濟損失。建構筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則沉降觀測得不到原始數據，而是整個觀測得不到完整的觀測意義。其他各階段的復測，根據工程進展情況必須定時進行，不得漏測或補測。只有這樣，才能得到準確的沉降情況或規律。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筑物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設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，建筑物設計圖紙上有專

門的沉降觀測點布置圖。

二、建筑施工中的沉降量

員素質的要求，必須接受專業學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規程，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，對實施過程中出現的問題能夠會分析原因并正確的運用誤差理論進行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務，為了能夠反映出建構筑物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設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，建筑物設計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。再就是，埋設的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，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點，不能連續觀測而失去觀測意義，所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點，點位要穩定；所用儀器、設備要穩定；觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本一致；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，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實，確定建筑物沉降觀測精度的合理性。由于現行規范對施工單位施工過程的沉降觀測要求不明朗，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果的準確性。這樣，本人認為一般高層及重要的建(構)筑物在首次觀測過程中適用精密儀器的設備(高級水準儀、銦合金尺等)在±0．00以上部分按二等以上水準測量方法，采用放大率倍數較大的S2或S3水準儀進行觀測，也可以測出較理想的結果。

三、建筑施工中沉降技術的應用

根據建筑物的特性和建設、設計單位的要求選擇沉降觀測精度的等級。一般性的高層建構筑物施工過程中，采用二等水準測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。我們在河北省交通培訓中心工程施工過程中就采用二等水測量的觀測方法，建筑設計施工技術水平日臻成熟完善，同時，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾，高層及超高層建(構)筑物越來越多，為了保證建構筑物的正常使用壽命和建(構)筑物的安全性，并為以后的勘察設計施工提供可靠的資料及相應的沉降參數，從沉降觀測的基本要求、觀測時問、觀測點、沉降觀測精度、施測程序及步驟等對高層建筑沉降觀測提出管窺之見，沉降觀測按每個單位工程進行（分竣工前和竣工后）。每一單位工程開工前應根據工程特點編制沉降觀測方案，基準點和和沉降觀測點的設置由建設單位、施工單位、設計單位、監理單位、測量單位按要求共同確定。施工單位應對現場測量工作予以配合，監理單位應把測量工作納入監理內容一并進行，每次觀測結束后，應檢查觀測記錄，計算閉合差。當閉合差不超限時，將其平均分配，求出各觀測點的高程。應認真填寫沉降觀測成果表，并及時將成果反饋，若發現有沉降異常情況應做出分析，書面形式上報。觀測全部結束后，編寫沉降觀測報告，應提交以下資料：

1、沉降觀測成果表；

2、沉降觀測定位圖；

3、沉降進度、時間、沉降量（V-T-S）曲線圖：

4、沉降觀測分析報告

工程建筑物從施工開始到竣工，以及建成運營后很長一段時間，沉降變形是不可避免的。如果變形在一定的限度之內屬正常現象，但一旦超過某一限度，就會危及建筑物的安全。因此，在建筑物的施工和運營期間，都必須對建筑物進行安全監測，以便及時掌握變形情況，發現問題，采取措施，保證建筑物從施工開始到運營期間均安全有效；各次沉降觀測是整個工作的主體，建筑物施工到各個時期的沉降變形量就在這一環節中反映出來，為保證測量的準確性，觀測之前對所使用儀器按規范要求進行檢驗校正，觀測按照采用相同的觀測路線、使用同一儀器和水準尺、固定觀測人員、在基本相同的環境和條件下工作的要求進行觀測，精度嚴格遵行規范要求，進一步為建筑領域的沉降進行更有效的觀測，建構筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則沉降觀測得不到原始數據，而是整個觀測得不到完整的觀測意義。其他各階段的復測，根據工程進展情況必須定時進行，不得漏測或補測。只有這樣，才能得到準確的沉降情況或規律。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(或數層)為一觀測周期，無論采取何種方式都必須按施測方案中規定的觀測周期準時進行。

總結：

在高層建筑物施工過程中必須應用沉降觀測加強過程監控，指導合理的施工工序，預防在施工過程中出現不均勻沉降，及時反饋信息為勘察設計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結構的破壞或產生影響結構使用功能的裂縫，進而造成巨大的經濟損失。

參考文獻：

1、《工程測量規范》GB50026-93；

2、《精密工程測量規范》GB/T15314-94；

3、《建筑變形測量規程》JGJ/T8-97；