沉降觀測在干掛空心陶瓷板高層建筑施工階段的技術應用

雷拴農

(陜西省洛川縣建設工程質量監督站 陜西洛川 727400)

沉降觀測在干掛空心陶瓷板高層建筑施工階段的技術應用

雷拴農

(陜西省洛川縣建設工程質量監督站 陜西洛川 727400)

通過對干掛空心陶瓷板高層建筑工程施工階段分析,為預防地基出現不均勻沉降,從而破壞干掛空心陶瓷板的裝飾效果及建筑物安全。研究了沉降觀測方面存在的問題,從觀測的基本要求到觀測程序和步驟,闡明沉降觀測的重要性和必要性,并結合施工實踐談點建議,供施工觀測時參考,使干掛空心陶瓷板高層建筑的安全性和裝飾效果更好。

干掛空心陶瓷板 裝飾效果 節能保溫 建筑工程 沉降觀測 技術應用

前言

干掛陶瓷空心板,又稱陶土板或陶板,源于歐洲,以天然陶土為主要原料.通過擠壓成形.經1 200℃左右高溫燒制而成。在歐洲及東南亞各地諸多知名建筑中都大量采用陶瓷大板作為主要幕墻材料,我國陶瓷大板用于幕墻裝飾才剛剛起步。隨著國內建筑業的飛速發展和人們對干掛陶板幕墻性能的理解和認識的不斷加深,干掛陶瓷大板在我國建筑幕墻裝飾工程中的應用已越來越廣泛,如上海申花同際大廈、北京北展綜臺樓、中同建筑研究設計院等,都采用了干掛陶瓷大板作幕墻材料,其高雅氣派的整體裝飾效果,深受業內人士的好評。

干掛空心陶瓷板最早由德國一公司開發研制。它以天然粘土為原料,不添加任何其它成分,對環境不造成任何污染。空心陶瓷板的顏色是天然粘土燒成后的表現,綠色環保,無輻射,色澤溫和,不會帶來光污染。干掛空心陶瓷板外觀尺寸規整,色澤豐潤,能滿足建筑設計師和業主的選擇要求。空心陶瓷板強度高、性能穩定。可抵抗惡劣天氣的侵害。平整的表面,嚴格的直線條,濃厚的大自然氣息,沉穩厚重的視覺效果,永不退色的本質是這種幕墻裝飾材料的突出特點。該材料采用了條形中空設計,不僅減輕了陶瓷板的重量,還提高了陶瓷板的透氣性,具有降低噪音和節能保溫的多重效果。使用干掛空心陶瓷板裝飾的幕墻,由于接縫處科學合理的設計,可以確保幕墻表面排水流暢,不易形成沉積物,保持了幕墻表面長久潔凈、美觀的特點。根據用戶及設計師對安裝長度的要求,可任意對空心陶瓷板進行切割。

用干掛空心陶瓷板裝飾外墻,能大幅度提高建筑物的視覺效果,帶來良好的環境效應和社會、經濟效益。是設計師和建筑業主非常關注的幕墻裝飾材料。“干掛”工藝是在主體結構上設主要受力點,通過固定在結構物上的預埋件和與其相連的金屬掛件,懸掛空心陶瓷板材,使分散的板材之間相互連接為一體,成為結構體外的一層裝飾面。這種工藝在空心陶瓷板材背面不需要灌注砂漿或細石混凝土,而是靠連接件、錨固預埋件基本的強度,承受飾面傳遞過來的外力。在空心陶瓷板材與墻體間形成100 mm寬的空氣層。“干掛”工藝,一般多用于鋼筋混凝土結構,不適用于磚墻和輕型、加氣混凝土墻。干掛空心陶瓷板材高層建筑不管從節能還是裝飾都能得到完美的統一。但在實際施工中,往往因為建筑物本身的地基出現不均勻沉降,而使干掛空心陶瓷板的裝飾效果受到嚴重的損壞,甚至發生安全隱患。為了嚴防高層建筑出現地基的不均勻沉降,沉降的觀測則在施工中顯得尤為重要。

高層建筑物在施工階段用沉降觀測作為監控手段的主要目的是:預防在施工過程中地基出現不均勻沉降,保證高層建筑物的本身的正常使用和周圍其他建筑物、構筑物的安全。及時給勘察設計單位提供可靠性的技術資料及相應沉降參數,以便合理地制定沉降預案,正確指導施工工序,避免因地基沉降原因造成建筑物主體結構的破壞及使用功能方面產生的不安全因素,減少相應帶來的其他損失。

在目前高層建筑施工中沉降觀測的技術應用,筆者認為存在有三個方面的問題。①現行建筑工程施工規范和驗收標準缺少沉降觀測方面的技術要求和驗收標準;②確定建筑物沉降觀測精度的合理性和方法步驟不明顯;③在建筑工程施工階段,沉降觀測沒有普遍引起重視,操作的隨意性較大。

對上述沉降觀測方面存在的問題,筆者根據近幾年在高層建筑施工過程中體會,談幾點粗淺的認識。

1 沉降觀測的基本要求

1)對觀測人員的技術素質要求。從事高層建筑物沉降觀測的工作人員有必要接受一定的專業技術學習和技能培訓,能熟練操作觀測儀器,熟悉測量原理和觀測程序。對實施過程中出現的問題能夠分析原因并正確地運用誤差理論,進行平差計算,能做到按時、快速、精確地完成每次觀測工作。

2)對觀測儀器設備的要求。沉降觀測要求精度高,要觀測反映出建筑物在不斷增荷作用下的沉降情況。一般規定測量的誤差應不小于變形值1/10～1/ 20,因此要求沉降觀測使用的儀器精度高。水準儀應用S1以上精度。水準尺也應使用受環境及溫差變化小高精度鈦合金水儀尺或鋁合金塔尺的第一段標尺。

3)對觀測點的布置要求。建筑物設置沉降觀測點的作用是能夠反映出準確的沉降情況和地基變形特征。觀測點要按設計規范要求埋設,基準點要通視穩定。點位的布置應在建筑物的四角,大轉角處及沿外墻15～20m處為宜,點距不應超用30 m。觀測點縱橫點要設置對稱。在建筑物裂縫及沉降縫兩側,基礎埋深相差懸殊處及人工地基與天然地基接壤處應埋設觀測點。

4)對觀測時間的要求。建筑物的沉降觀測時間需要有嚴格的限制條件,特別是首次觀測必須要按時進行,否則失去原始的觀測數據,使整個觀測失去完整的觀測意義。其他各階段的復測應根據工程進展情況進行。連續觀測的兩次時間為一個觀測周期。一般高層建筑物的沉降觀測按時間段為觀測周期(如次/30天)或按建筑物的加荷情況每完成一層為觀測周期。不得漏測或補測。按施工觀測方案要求進行,才能得到準確的沉降規律和觀測資料。

5)對測量操作的要求。首先要熟悉儀器、設備的工作性能,所用儀器設備的各項技術指標,要有技術計量監督單位的審驗認定,超過審驗時效的儀器設備不能進行沉降觀測使用。觀測人員要相對穩定,觀測時的環境條件要基本一致;觀測線路、鏡位、程序和方法要一致。客觀上要減少觀測誤差的不定性,使觀測的結果有統一的趨向性,保證每次復測結果與首次觀測的結果有可靠的對比性,使觀測的數據更真實可靠。另外,在觀測過程中,操作人員要相互配合,工作協調一致,認真負責,若觀測數據出現異常,要進行復測、校核,必要時給勘察設計部門快速傳遞信息。

2 觀測程序及步驟

1)建立水準測量控制網。一般高層建筑物周圍要布置至少3個以上水準點,水準點的間距不大于100 m。各水準點要構成閉合環線圖形,后視保證有兩個水準點,以便進行隨時閉合檢校。

各水準點要埋設在建筑物開挖、地面沉降和震動區范圍之外,符合二等水準測量要求,在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線,保證每次觀測均沿統一路線進行。

2)施工階段的沉降觀測。根據編制的工程施測方案及觀測周期,自基礎開始,在基礎的縱橫軸線上按設計好的位置埋設臨時沉降觀測點。首次觀測應在觀測點穩固后及時進行,一般情況在主體一層室內地坪標高+0.5m處設置固定觀測點,按規范要求埋設,然后根據時間觀測周期或建筑物層數分段觀測。

3)沉降觀測成果整理。每次觀測記錄現場核對整理,檢查無誤后,進行平差計算,求出每個測點的高程值、確定周期沉降量。同時根據沉降量列表匯總,繪制各觀測點的下沉曲線圖,建立下沉曲線坐標,標明時間、荷載值及沉降量。預測建筑物的沉降趨勢,將沉降情況及時反饋到相關部門,正確合理地指導施工。當建筑物每天(24 h)連續沉降超過1mm時應停止施工。會同相關部門采取應急措施。

3 結語

隨著社會的不斷進步和人民生活水平的普遍提高,近幾年,建筑物從低層向高層快速發展,從單一的功能向多功能及智能性方面發展,尤其是近年來流行起來的具有節能保溫及裝飾效果的高層建筑干掛陶瓷板技術,將日趨普及和應用。為使高層建筑物的外墻裝飾效果持久,節能保溫效果良好,安全放心,高層建筑物在施工階段的沉降觀測的重要性和必要性愈來愈明顯,只要在施工過程中把沉降觀測列入主要議程,引起重視,加強管理,在測施中做到點位固定,所用儀器設備穩定,觀測人員穩定,觀測路線、鏡位、程序和方法一致,測施、計算方法正確,觀測效果相應真實可靠。對高層建筑的地基不均勻沉降會起到相當重要的作用,從而使高層建筑的干掛陶瓷板裝飾及節能保溫效果持久、安全。

1 周三愛.石材幕墻干掛施工技術與質量控制措施.石材,2008(11):40～44

2 閆開放,劉西民.干掛空心陶瓷板生產工藝分析.墻材革新與建筑節能,2009(9):20～24

3 閆開放.高摻量粉煤灰燒結磚有關問題的分析.磚瓦, 2003(5):5～8

4 馬小鵬,等.干掛空心陶瓷板的特性及生產技術.全國性建材科技期刊——陶瓷,2008(11):9～11