高層建筑施工中的沉降觀測(cè)工作要點(diǎn)

馬華宇，翟銀鳳

河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院（450000）

高層建筑施工中的沉降觀測(cè)工作要點(diǎn)

馬華宇，翟銀鳳

河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院（450000）

本文作者結(jié)合工作實(shí)際，從沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)備、沉降觀測(cè)的實(shí)施過(guò)程和成果資料整理等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。

高層建筑；沉降觀測(cè)；工作要點(diǎn)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市發(fā)展越來(lái)越不平衡，高層、超高層建筑物出現(xiàn)的越來(lái)越多。由于高層建筑物的基礎(chǔ)和地基承受的荷載不斷增加，會(huì)引起基礎(chǔ)及四周底層變形，而建筑物本身由于基礎(chǔ)變形和外部荷載的作用,會(huì)發(fā)生一定程度的沉降,但沉降一旦超過(guò)一定限度就會(huì)影響建筑物的正常使用，甚至危害建筑物的安全。

因此，要保證高層建筑的質(zhì)量，在建筑物的施工和運(yùn)營(yíng)管理期間不僅要注重施工過(guò)程中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)和隱蔽工程，還必須加強(qiáng)施工過(guò)程中的沉降觀測(cè),并及時(shí)反饋信息為勘察設(shè)計(jì)施工部門提供詳盡的一手資料。下面就高層建筑施工中進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí)的一些工作要點(diǎn)談點(diǎn)個(gè)人看法,供大家參考。

1 高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

建筑物的沉降觀測(cè)的依據(jù)是埋設(shè)在建筑物附近的高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)，因此點(diǎn)位的設(shè)置必須堅(jiān)固穩(wěn)定，對(duì)點(diǎn)位的埋設(shè)要求也相當(dāng)高。

1）根據(jù)工程特點(diǎn)布局、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂測(cè)量實(shí)施方案,由建設(shè)單位提供高等級(jí)的水準(zhǔn)控制點(diǎn)并根據(jù)工程的測(cè)量實(shí)施方案和布網(wǎng)原則要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。

2）為了相互校核并防止由于某個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程變動(dòng)造成誤差，一般至少埋設(shè)三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并保證在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)任何地方架設(shè)儀器至少后視到兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),各水準(zhǔn)點(diǎn)間能構(gòu)成閉合檢校。同時(shí)為了提高沉降觀測(cè)的精度，水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)離開觀測(cè)點(diǎn)不應(yīng)大于100 m。

3）各水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)和一般的高程控制點(diǎn)的位置選取原則一樣，也可選擇在基礎(chǔ)深且穩(wěn)定的建筑上，但要在建筑物基坑開挖、地面沉降和震動(dòng)區(qū)范圍之外，避開低洼易積水處及松軟土地帶，離開公路、鐵路、滑坡地帶和地下管道至少5 m。埋設(shè)深度至少要在冰凍線及地下水位變化范圍以下0.5 m。

4）沉降觀測(cè)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)方法與三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)相同，根據(jù)地質(zhì)條件不同，可采用深埋式或淺埋式。深埋式是通過(guò)鉆孔埋設(shè)在巖石上,淺埋式的基礎(chǔ)與一般水準(zhǔn)點(diǎn)相同，可采用埋設(shè)嵌固有金屬標(biāo)志的混凝土預(yù)制樁；也可在附近已經(jīng)穩(wěn)定的、不再沉降的建筑物上設(shè)立標(biāo)志；如觀測(cè)點(diǎn)附近有穩(wěn)定的基巖，可在巖石上鑿一洞，直接將金屬標(biāo)志嵌固在巖層之中。

2 沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置要求應(yīng)該根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型及工程地質(zhì)情況決定，應(yīng)能全面正確反映建筑物沉降的情況，這與建筑物的大小、荷重、基礎(chǔ)形式和地質(zhì)條件等有關(guān)。

1）觀測(cè)點(diǎn)本身應(yīng)牢固、穩(wěn)定，能長(zhǎng)期保存，如果使用時(shí)間長(zhǎng)久，還應(yīng)設(shè)有保護(hù)蓋；觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)具有良好的通視條件，上部應(yīng)做成突出的半球形狀或有明顯的突出之處,可以垂直豎立水準(zhǔn)尺。

2）在高層建筑中，觀測(cè)點(diǎn)可沿房屋的周圍每隔15～30 m設(shè)立一點(diǎn)，一般應(yīng)設(shè)置在房屋轉(zhuǎn)角及沉降縫兩側(cè)；當(dāng)房屋寬度大于15 m時(shí)，還應(yīng)在房屋內(nèi)部縱軸線上和樓梯間布置觀測(cè)點(diǎn);新舊建筑的連接處或者高低建筑交界處兩側(cè)也應(yīng)布置水準(zhǔn)點(diǎn)。

3）在工業(yè)廠房中,除承重墻及廠房轉(zhuǎn)角處設(shè)立觀測(cè)點(diǎn)外，在最容易沉降變形的地方，如設(shè)備基礎(chǔ)、柱子基礎(chǔ)、伸縮縫兩旁、基礎(chǔ)形式改變處、地質(zhì)條件改變處等也應(yīng)設(shè)立觀測(cè)點(diǎn)；高大圓形煙囪、水塔等，可在周圍或軸線上布置觀測(cè)點(diǎn)。

4）沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)形式和方法應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)和施工條件來(lái)確定，大多設(shè)置在外墻勒腳處，常用形式有預(yù)制觀測(cè)點(diǎn)和埋入式觀測(cè)點(diǎn)。現(xiàn)澆鋼混結(jié)構(gòu)觀測(cè)點(diǎn)一般埋設(shè)時(shí)在柱身，高出室內(nèi)地平高1 m左右鑿洞，然后將觀測(cè)標(biāo)志（一般為磨成半球形狀的鋼筋或焊有半球狀鉚釘頭的角鋼）用水泥砂漿埋入。

3 沉降觀測(cè)實(shí)施

3.1 儀器設(shè)備、人員素質(zhì)要求

沉降觀測(cè)的精度要求比較高，為能精確反映建筑物在不斷加荷過(guò)程中沉降的實(shí)際變化,要求沉降觀測(cè)應(yīng)用精密的水準(zhǔn)尺，最好使用受環(huán)境溫差變化小的高精度鋁合金水準(zhǔn)尺，如不具備鋁合金水準(zhǔn)尺，可使用一般塔尺，盡量使用第一段標(biāo)尺。施測(cè)時(shí)還要求使用儀器、設(shè)備的操作人員在首次實(shí)測(cè)前對(duì)所用儀器進(jìn)行鑒定，一般連續(xù)使用3～6個(gè)月，必須重新校對(duì)儀器；同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)從事觀測(cè)人員的工作責(zé)任性，在實(shí)際測(cè)量中不能隨意改變沉降觀測(cè)精度，每次觀測(cè)復(fù)審必須做到兩人以上。

3.2 觀測(cè)時(shí)間要求

建筑物的沉降觀測(cè)受時(shí)間嚴(yán)格限制,尤其是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行，其他各階段的復(fù)測(cè)，根據(jù)高層建筑施工進(jìn)展進(jìn)行,不得漏測(cè)或補(bǔ)測(cè)。一般在增加較大荷載之后要進(jìn)行觀測(cè)；如果中途停工時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工前進(jìn)行觀測(cè)；當(dāng)基礎(chǔ)附近地面荷重突然增加，周圍大量積水暴雨及地震后，或周圍大量挖方，都應(yīng)觀測(cè)；竣工后要按沉降量的大小，定期進(jìn)行觀測(cè)，開始可隔1～2個(gè)月觀測(cè)一次，以每次沉降量在5～10 mm以內(nèi)為限度，否則要增加觀測(cè)次數(shù)。以后，隨著沉降量的減小，可逐漸延長(zhǎng)觀測(cè)周期，直到沉降穩(wěn)定為止。

3.3 觀測(cè)工作要求

沉降觀測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，為保證觀測(cè)成果，自始至終遵循“五定”原則，即基準(zhǔn)點(diǎn)、建筑物上的沉降點(diǎn)固定；所用儀器、設(shè)備要固定；觀測(cè)人員要固定；觀測(cè)路線和方法要固定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致。

3.4 觀測(cè)方法要求

基準(zhǔn)點(diǎn)是測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)沉降量的高程控制點(diǎn),應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)高程有無(wú)變動(dòng)。首次測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)的高程時(shí)，一般應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)安裝穩(wěn)固之后，用S1級(jí)水準(zhǔn)儀進(jìn)行多次觀測(cè)，作為以后進(jìn)行比較的依據(jù)。觀測(cè)應(yīng)在成像清晰、穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)盡量在不轉(zhuǎn)站的情況下測(cè)出各觀測(cè)點(diǎn)的高程。前后視觀測(cè)最好用同一根水準(zhǔn)尺，水準(zhǔn)尺離儀器的距離不應(yīng)超過(guò)50 m，并用皮尺丈量，使之大致相等。測(cè)完觀測(cè)點(diǎn)后，必須再次后視水準(zhǔn)尺,先后兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過(guò)±1 mm。

4 沉降觀測(cè)資料整理

1）沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)要及時(shí)整理，原始數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠，記錄計(jì)算要符合規(guī)范的要求，應(yīng)用專用的沉降觀測(cè)外業(yè)手簿，記錄內(nèi)容應(yīng)完整齊全,平差計(jì)算過(guò)程及成果圖表各種檢驗(yàn)分析資料完整清晰，使用的圖表符號(hào)應(yīng)規(guī)格統(tǒng)一，注記清楚。

2）成果整理時(shí)，應(yīng)根據(jù)各觀測(cè)周期計(jì)算沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總，繪制各觀測(cè)點(diǎn)的沉降曲線。建立沉降曲線圖，橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值，下半部為各點(diǎn)的累積下沉量,將統(tǒng)計(jì)中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所對(duì)應(yīng)的沉降量畫于圖中，得到對(duì)應(yīng)于荷載值沉降曲線。

3）觀測(cè)過(guò)程中發(fā)生下列情況時(shí)，須立即報(bào)告委托方，同時(shí)應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)或調(diào)整觀測(cè)方案:變形量或變形速率出現(xiàn)異常變化；變形量達(dá)到或超出預(yù)警值（預(yù)警值一般取允許變形值的60%）；周邊或開挖面出現(xiàn)塌陷、滑坡，建筑本身、周邊建筑及地表出現(xiàn)異常，由于地震、暴雨、凍融等自然災(zāi)害引起的其他情況。

4）注意隨時(shí)整理建筑物沉降觀測(cè)資料，其主要內(nèi)容包括:項(xiàng)目慨況；沉降觀測(cè)的作業(yè)過(guò)程及技術(shù)方法；建筑物平面圖及觀測(cè)點(diǎn)分布圖;基礎(chǔ)詳圖以及挖槽或鉆孔后發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)土壤及地下水狀況;建筑物觀測(cè)點(diǎn)周圍工程施工及環(huán)境變化的情況；施工過(guò)程中荷載變化情況；建筑物觀測(cè)點(diǎn)周圍建筑材料及設(shè)備堆放情況；施測(cè)時(shí)所引用的水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)、位置、高程及其有無(wú)變動(dòng)的情況；成果精度統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果；暴雨日期及積水的情況，裂縫出現(xiàn)的時(shí)間及變化情況等等。若中間停止施工，還應(yīng)將停、復(fù)工日期及停工期間施工現(xiàn)場(chǎng)情況加以說(shuō)明。

最后還要根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖,預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì)，對(duì)沉降分析形成基本結(jié)論與建議，并提交成果清單和附圖附表,根據(jù)需要將相關(guān)信息及時(shí)反饋到有關(guān)部門。

[1]姚謹(jǐn)英.建筑施工技術(shù)管理實(shí)訓(xùn)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.