高層建筑施工中沉降觀測技術

摘 要：在高層建筑施工中，由于建筑本身的工程量巨大，自重大，對于基礎的承載能力有著極高的要求。為了保證良好的施工效果，確保建筑的使用安全，在高層建筑施工中，應該做好沉降觀測工作，加強施工過程的監督和管控。文章對高層建筑施工中沉降觀測的必要性進行了分析，并結合相應的工程實例，對沉降觀測的步驟和技術要求進行了討論。

關鍵詞：高層建筑；沉降觀測技術；要求；應用

前言

城市化進程的加快，使得人地矛盾沖突問題越發加劇，為了對這一問題進行解決，高層乃至超高層建筑逐漸成為了現代化城市的標志，在緩解人地矛盾的同時，對于施工技術也提出了更高的要求。在高層建筑施工中，必須做好沉降觀測工作，及時了解工程的實際情況，做好施工管理，避免建筑因為沉降過度出現裂縫甚至結構破壞問題。

1 高層建筑施工沉降觀測的必要性

相比較常規建筑，高層建筑施工中存在的影響因素更多，如地質、地形、水文等，都會在一定程度上影響工程的施工質量，如果不能對其進行有效處理，則建筑基礎可能會出現不均勻沉降的問題，加上高層建筑本身較大的自重，在其投入使用后，一旦沉降超出規定值，則可能會引發嚴重的建筑裂縫或者主體結構破壞，甚至可能會出現整體倒塌的問題，給人們的生命財產安全造成巨大威脅。因此，在高層建筑施工環節，必須高度重視沉降觀測工作，對周邊環境的各項沉降參數進行觀測和分析，找出基礎部分出現沉降的原因，預測沉降的發展趨勢，采取切實有效的措施，對基礎沉降進行預防和控制，從而保證高層建筑的施工質量和使用安全[1]。

2 高層建筑施工中的沉降觀測技術應用

2.1 工程概況

江西省萍鄉市警察公寓3#樓工程，整體建筑面積3.6萬m2，建筑總高度118米，包括地下1層和地上32層，墻體均采用現澆混凝土剪力墻結構，其中建筑墻體厚度為220mm，地下1層車庫墻體的厚度為300mm，工期300d。為了保證建筑的整體質量，在施工中引入了沉降觀測技術，針對基礎的沉降問題進行跟蹤觀測。

2.2 觀測流程

2.2.1 建立水準控制網：水準控制網的建設需要結合工程的整體布局以及現場環境進行分析，確定有效內的觀測方案。在控制網的建設環節，需要遵循幾個基本的問題：一是應該在建筑周邊布置水準點，數量不低于三個，相互之間的距離不超過100m；二是位于場地內的所有的觀測設備都必須具備至少兩個可后視水準點，同時水準點之間必須能夠進行相比閉合校驗；三是應該對水準點的位置進行合理選擇，保證其穩固性和可靠性，不能將其設置在工程的開挖區域內，也不能設置在地面沉降區或者震動區。可以根據二等水準測量要求（≥1.5m）來確定水準點的埋深。

2.2.2 布設觀測路線：觀測點的位置應該合理選擇，依照水準控制網以及現場布局圖紙等進行確定，在控制點和觀測點之間設置相對固定的觀測路線。觀測儀器架設的位置以及轉點位置應該設立相應的標記樁，確保觀測路線相同[2]。

2.2.3 現場沉降觀測：首先，應該對觀測周期進行明確，這個需要結合觀測方案進行確定。在該建筑工程中間，存在地下結構，為了保證沉降觀測的準確性，應該在等到觀測點穩固后，從基礎開始首次觀測。在實際操作中，觀測點一般會埋設在建筑基礎的局邊，或者沿建筑基礎的縱橫周線上。首次觀測的精度在很大程度上影響著沉降觀測的質量，其需要作為后續觀測的比較值，因此要求較高。在進行沉降觀測時，水準儀的精度應該達到S2或者S3，而且需要進行兩側觀測后，才能夠確定首次高程值。建筑的高度每提升一層，臨時觀測點都需要上移，直到+0.00，然后對永久觀測點進行確定。從方便觀測的角度出發，永久觀測點可以設置為+500mm。然后，在每一層的施工環節，都必須做好復測工作，一直到工程整體竣工[3]。

2.2.4 觀測結果處理：對于觀測結果，必須做好整理和記錄工作，確認無誤后，進行平差計算，得到每一個觀測點的高程值，然后就可以對沉降量進行確定。測量水準后，根據基準點，可以計算出觀測點的高程值，首次觀測的高程以C0表示，則相鄰觀測器的沉降量Si=Ci（i-1），累積沉降量為C（n-1）-C0。

2.3 基本要求

2.3.1 人員及設備：在高層建筑沉降觀測中，為了能夠準確反映出建筑荷載持續增大情況下基礎的沉降情況，保證良好的觀測效果，對于沉降觀測的精度要求較高，一般要精確到10-3，測量誤差必須控制在0.1-0.05的范圍內。在這種情況下，一方面必須具備高精準度的測量設備，如DS1水準儀等，同時選擇受環境和溫度影響較小的銦瓦合金水準尺；另一方面，在正式工作之前，觀測人員需要進行專業的學習和培訓，可以結合工程具體情況，來對觀測方法和觀測程序合理選擇，能科學合理的分析施工過程中出現的具體問題。并且運用誤差來對平差準確計算，促使觀測任務可以快速精準的完成[4]。

2.3.2 觀測時間：一般情況下，第一次觀測必須等到觀測點穩定下來后才能進行，沉降觀測從基礎開始。同時，建筑沉降觀測有著非常嚴格的時間限定，首次觀測必須按時進行，設定相應的觀測周期，以確保沉降觀測得到的數據合理完整，為建筑的沉降控制提供良好的數據支撐。后續階段的復測可以根據施工進度定期展開，避免出現補測或者漏測的情況，以免無法及時掌握建筑的實際沉降情況。只有明確了觀測時間，才能夠掌握建筑的沉降規律，實現對于建筑沉降的有效管控和應對。

2.3.3 觀測點：為了將建筑物的沉降情況更好的表現出來，設置沉降觀測點的地方，除了方便觀測之外，還可以將建筑物的沉降特征給充分展現出來，一般要求建筑物上設置的沉降觀測點，從縱橫方向上來看，需要足夠對稱，嚴格控制相鄰點之間的間距，保持在15m到30m之間。此外，要在建筑物的周邊均勻布局，如果有設計要求，那么就需要將設計要求給充分貫徹落實下去。觀測點的設置，需要保證與觀測要求所符合，特別重要的是，要避免遭到裝飾或者裝修的破壞，否則觀測的連續性就無法得到保證。

2.3.4 觀測指標：在該建筑工程中，各項觀測指標的要求如下：

（1）往返較差、附和或環線閉合差：△h=？撞a-？撞b？燮±1（n1/2），其中n表示測站數；

（2）前后視距：≤30m；

（3）前后視距差：≤1.0m；

（4）前后視距累積差：≤3.0m；

（5）沉降觀測點相對于后視點的高差容差：≤1.0m；

（6）水準儀精度：不低于N2級別[5]。

3 結束語

在城市化進程不斷加快、城市規模迅速擴大的背景下，高層建筑已經成為了城市建筑發展的主流趨勢，受到了越來越多的關注。在高層建筑施工中，沉降觀測是一項必不可少的步驟，是建筑工程施工質量的重要保障。在開展沉降觀測的過程中，相關技術人員應該高度重視，選擇先進的觀測設備，采用科學的觀測方法，不斷對沉降觀測技術進行改進和完善，以確保沉降觀測工作的順利開展，為高層建筑的施工提供可靠的數據支持，保證工程的施工質量和使用安全。

參考文獻

[1]丁永饒.淺談沉降觀測技術在高層建筑施工中的應用[J].民營科技，2016（7）：175.

[2]葉東偉，吳學林.高層建筑施工中地基檢測與沉降觀測技術分析[J].工程建設與設計，2015（1）：75-77.

[3]陳柏林.高層建筑施工中沉降觀測技術應用[J].建設科技，2011（1）：89-90.

[4]李杰春.建筑施工中沉降觀測技術的應用分析[J].房地產導刊，2014（27）：44-45.

[5]李輝，毛君喚.沉降觀測技術在高層建筑施工中的運用[J].商品與質量：房地產研究，2014（5）：278.