建筑工程;沉降观测;技术应用

今随着建筑设计与施工技术水平的日渐成熟完善,土地资源也日渐减少与人口增长之间日益突出矛盾,高层及超高层建(构)筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。根据本人在揭阳市区高层建筑施工过程中沉降观测的应用,在此对高层建筑施工过程中沉降观测工作浅谈管窥之见。

1沉降观测与基本要求

1.1 仪器设备、人员素质的要求

一般规定测量的误差应小于变形值的1/10～1/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪(DS1或DS05级),水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下,使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。测量人员必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论,了解测量建筑物的受力特点,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算。对于每个工程的观测,每次都由固定人负责操作仪器,由固定人员操作标尺。对于比较重要的高层建筑,比如市电信大楼的沉降观测,我们采用DS05型水准仪。而对于市区普通住宅小区中高层建筑的沉降观测,我们采用DS1水准仪进行观测。

1.2 观测时间的要求

首次观测必须按时进行,得到原始数据。其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期,市区电信大楼,我们在施工时就开始观测,每升一层就观测一次,工程竣工后,开始我们按照每30天观测一次,原则上固定在每月的同一天观测,如遇天气变化,则顺延一天,工程竣工一年半后,发现沉降变化基本稳定下来,我们就和甲方商议后改为每60天观测一次。对于市区住宅小区高层建筑如中心花园小区的沉降观测如,我们在施工过程,一般是每建二层观测一次,在竣工每30天观测一次,竣工一年后根据观测的情况,如果沉降稳定下来,我们就改为每60天观测一次。

1.3 测量基准点观测点的要求

测量的基准点要专门进行设置,对于重要建筑如市电信大楼,我们设立三个专门的基准点,这三个点均打了水泥桩,并在水泥桩上设立观测墩。对于普通住宅小区的高层建筑,我们一般按照每个小区设立三到四个基准点的标准进行布置。所有观测,我们都采用揭阳市区规划建设统一使用的珠基高程。

一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以10～15米为宜,均匀地分布在建筑物的周围,一般设在沉降缝两侧、主楼和裙楼连接处或者其它结构变化处。根据揭阳住宅小区的特点,我们一般是每隔3根柱设立一个观测点,或者按照建筑物设计图纸上沉降观测点布置图的要求设置,埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,特别要避免到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点而不能连续观测,这一点在住宅小区显得尤为重要。因为揭阳住宅小区在工程竣工后无论是铺面还是套房都由私人自行另外进行装修,有时会出现业主在装修过程不小心破坏观测点标识的现象,如在榕城某住宅小区就发生过铺面业主装修过程故意破坏沉降观测点的现象。

1.4 沉降观测自始至终要遵循的原则

1)沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定;2)所用仪器设备要稳定;3)观测人员要稳定;4)观测时的环境条件基本一致;5)观测路线、镜位、程序和方法要固定。

1.5 施测要求

仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。无论是仪器、人员、观测时间、观测路线和内业计算,每个工程(小区)都要由固定人员、固定仪器进行测量,中途不得改变人员(包括立标尺人员)和仪器以及测量的路线和程序,每次测量前仪器都要按照规定进行检测校核。基准点一般每半年进行校核一次。

1.6 沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。一般性的高层建筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。但对于比较重要的高层建筑物,如市电信大楼、榕江大酒店,我们采用一等水准测量的观测方法进行观测和计算,对于大部分住宅小区,我们则采用二等水准测量的观测方法。www.tmgc8.com

1.7 沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠,依据结果有效的原则进行成果整理及计算,所有原始记录数据不得涂改。观测之后,就必须马上进行内业计算,发现问题,及时分析处理。一般计算了变形点的高程中误差、相邻变形点高差中误差、变形点的点位中误差,所有的计算必须符合测量规范的要求。

2 具体施测程序及步骤

2.1 建立水准控制网

根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点),根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求:1)一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点,水准点的间距不大于100 米;2)在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点,并且场区内各水准点构成闭合图形,以便闭合检校;3)各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外,水准点的埋深要符合一等、二等水准测量的要求(大于1.5 米)。根据工程特点,建立合理的水准控制网,与基准点联测,平差计算出各水准点的高程,在揭阳市区全部采用规划建设所采用的珠基高程。
2.2 建立固定的观测路线

由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。

2.3 沉降观测

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期,首次观测应在观测点安稳固后及时进行。一般高层建筑物有一层以上地下结构(揭阳市区均为一层),首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。首次观测的精度要求非常高,施测时一般用N2 或N3 级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到±0.00,再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于 500mm),然后每施工一层就复测一次,直至竣工。

2.4 沉降量确定

将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。

2.5 统计表汇总

1)根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。

2)提交观测点布置图

3)绘制各观测点的下沉曲线:首先建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。

4)根据沉降量统计表和沉降曲线图,可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到建设方有关主管部门和设计部门,正确地指导施工,便于设计方总结经验。

2.6 观测中的注意事项

1)严格按测量规范的要求施测;2)前后视观测最好用同一水平尺;3)各次观测必须按照固定的观测路线进行;4)观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致;5)成像清晰、稳定时再读数;6)随时观测,随时检核计算,观测时要一气呵成;7)在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动;8)当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm 时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。

3结束语:

总之,对于现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行比较规范统一的沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。

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