淺析高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用

【關(guān)鍵詞】高層建筑；施工；沉降觀測技術(shù)；應(yīng)用  

　　在我國的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展中，土地資源減少與人口數(shù)量增加之間的矛盾日漸突出，而且成為阻礙社會(huì)發(fā)展的重要問題。為了有效緩解城市日趨緊張的建筑用地問題，我國加快了高層建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)步伐。目前，在國內(nèi)的高層建筑施工中加強(qiáng)對于相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用，其中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用研究尤為重要，因?yàn)槠鋺?yīng)用的是否合理將直接關(guān)系到建筑的質(zhì)量和安全性能。本文結(jié)合筆者的多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對于高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析。 

　　1高層建筑施工中沉降變形現(xiàn)象的引發(fā)因素及特征 

　　在國內(nèi)現(xiàn)階段的高層建筑施工中，沉降將變形現(xiàn)象較為普遍，是施工中應(yīng)重點(diǎn)控制的技術(shù)和質(zhì)量問題之一。從專業(yè)技術(shù)的角度進(jìn)行分析，引發(fā)高層建筑沉降變形的因素主要有內(nèi)部因素和外部因素兩種，其具有不同的特征，只有對兩者引發(fā)的沉降變形進(jìn)行具體的分析，才能制定和應(yīng)用行之有效的沉降觀測技術(shù)方案。 

　　1.1 內(nèi)部因素 

　　在高層建筑施工中因內(nèi)部因素引發(fā)的沉降變形現(xiàn)象可分為兩類，即合理變形與施工誤差變形。其中合理變形是高層建筑自身的構(gòu)造形態(tài)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致荷載分布的不均性，進(jìn)而形成不同程度的沉降變形現(xiàn)象，但是此類沉降變形一般小于設(shè)計(jì)方案中的允許變形值，無需進(jìn)行任何技術(shù)處理和調(diào)整，隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定。而施工誤差引發(fā)的高層建筑沉降變形則也施工操作的不規(guī)范性有著密切的聯(lián)系，由于施工中部分工藝和技術(shù)參數(shù)的誤差，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)局部或大范圍的沉降變形，對于建筑的安全性能造成極大的危害。 

　　1.2 外部因素 

　　高層建筑施工中因外部因素引發(fā)的沉降變形現(xiàn)象主要表現(xiàn)為基礎(chǔ)形變，由于建筑物的整體重量超出基礎(chǔ)部分的承載系數(shù)，導(dǎo)致基礎(chǔ)部分的土層被不同程度的壓實(shí)，進(jìn)而造成高層建筑的沉降。而高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的不均勻則是造成其變形的重要因素，隨著項(xiàng)目所在地周期性和季節(jié)性的溫度、濕度變化，以及水文地質(zhì)條件的不穩(wěn)定性，以及風(fēng)力的作用也增加了高層建筑沉降變形的引發(fā)幾率。 

　　2 高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的要點(diǎn)分析 

　　2.1 沉降觀測精度的合理確定 

　　在我國現(xiàn)行的高層建筑施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中，對于沉降觀測的精度做出了具體的規(guī)定，操作人員主要參照國家建筑主管部門組織頒發(fā)的《工程測量規(guī)范》（GB50026-93），并且進(jìn)行高層建筑的等級劃分。由于高層建筑用途、抗震性能、使用年限、結(jié)構(gòu)類型的不同，對于其沉降觀測的精度要求也略有差異。國內(nèi)高層建筑施工中，施工單位多是按照設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定進(jìn)行沉降觀測，但是有部分設(shè)計(jì)圖紙中未明確標(biāo)注出建筑沉降觀測的等級和精度要求，導(dǎo)致施工單位隨意進(jìn)行觀測精度的選擇，難以保障沉降觀測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。這對上述問題，國內(nèi)高層建筑設(shè)計(jì)和施工單位相關(guān)技術(shù)人員都要認(rèn)識(shí)到沉降觀測對于建筑質(zhì)量的影響，選擇合理的沉降觀測精度，既不要造成資源的浪費(fèi)，也要盡量提升沉降觀測結(jié)果的精確性。 

　　2.2 工作基點(diǎn)樁的科學(xué)定位與埋設(shè) 

　　在高層建筑施工沉降觀測技術(shù)的具體應(yīng)用中，工作基點(diǎn)樁的科學(xué)定位與埋設(shè)是保證沉降觀測結(jié)果準(zhǔn)確性、合理性的重要環(huán)節(jié)之一。如果在高層建筑施工沉降觀測中，技術(shù)人員不能準(zhǔn)確的進(jìn)行工作基點(diǎn)樁的定位和埋設(shè)，極有可能導(dǎo)致觀測結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。在高層建筑施工沉降觀測，工作基點(diǎn)樁的定位和埋設(shè)不但要考慮實(shí)際觀測對象的實(shí)際分布情況，而且要充分利用設(shè)置多個(gè)施工控制點(diǎn)的方法，增加位移監(jiān)測控制點(diǎn)的數(shù)量，進(jìn)而保證沉降觀測結(jié)果和采集數(shù)據(jù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。目前，在國內(nèi)高層建筑施工沉降觀測中，工作基點(diǎn)樁的定位與預(yù)埋是較為常見的技術(shù)難題之一，因此，工程項(xiàng)目施工單位在深入分析和了解行業(yè)內(nèi)各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范的同時(shí)，還要逐步構(gòu)建嚴(yán)格的校核制度，以便技術(shù)人員可以隨時(shí)掌握控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程變化情況，及時(shí)更改施工計(jì)劃。一般情況，高層建筑施工中的沉降觀測校核周次要控制在每周至少一次，對于坐標(biāo)的校核可以采用控制網(wǎng)的方法。 

　　2.3 注重沉降觀測點(diǎn)的轉(zhuǎn)換 

　　在高層建筑施工過程中，基礎(chǔ)部分的沉降和變形位置、形態(tài)是不斷變化的，如果始終在一個(gè)固定的地點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測，難以全面反映建筑的實(shí)際沉降和變形情況。沉降觀測技術(shù)人員要仔細(xì)查閱和記錄項(xiàng)目所在地近幾年的相關(guān)氣候、地質(zhì)、水文資料，并且結(jié)合工程項(xiàng)目的整體建設(shè)方案，準(zhǔn)確選取不同時(shí)期最能反映項(xiàng)目所在地沉降特征的位置，而且要堅(jiān)持便于觀測的原則。通常情況下，在高層建筑上設(shè)置的沉降觀測點(diǎn)要保證其縱向與橫向的對稱，兩個(gè)觀測點(diǎn)之間的距離要保持在150mm以內(nèi)，并且要均勻的分布在建筑的四周。在對設(shè)置地下結(jié)構(gòu)的高層建筑進(jìn)行沉降觀測時(shí)，初次觀測的基點(diǎn)要設(shè)定于建筑的基礎(chǔ)部分，一般使用N2或N3級精密水準(zhǔn)儀即可，進(jìn)而才能確保其精度達(dá)到國家規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨著高層建筑施工操作的進(jìn)行，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)每升高一層時(shí)，沉降觀測技術(shù)人員就要將臨時(shí)觀測點(diǎn)上移一層，并且進(jìn)行多角度的觀測，直到沉降觀測系數(shù)達(dá)到＋0.00，再按照規(guī)定的流程進(jìn)行永久觀測點(diǎn)的埋設(shè)。 

　　2.4 沉降觀測數(shù)據(jù)的采集與處理 

　　在進(jìn)行高層建筑施工沉降觀測時(shí)，觀測人員一定要注意對于各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和綜合處理，特別是要準(zhǔn)確記錄初測值，以及后期測量的結(jié)果與初測值之間的差值，進(jìn)而全面掌握工程項(xiàng)目所在基本的沉降變形規(guī)律。觀測人員在進(jìn)行高層建筑沉降觀測時(shí)，一定要在保證儀器、設(shè)備精確、無故障的情況下進(jìn)行，數(shù)據(jù)的記錄一般需要由2人以上共同進(jìn)行，以防止出現(xiàn)錯(cuò)記、漏記的現(xiàn)象。觀測人員在對于各類觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理時(shí)，要結(jié)合高層建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際要求，并根據(jù)每次觀測位移與初始觀測位移的差值，準(zhǔn)確計(jì)算出項(xiàng)目所在地的累積沉降量，進(jìn)而通過計(jì)算機(jī)軟件的分析繪制出沉降曲線、位移曲線等地質(zhì)圖紙，以便在高層建筑項(xiàng)目施工中使用。 

　　3 結(jié)束語 

　　在高層建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)中，沉降觀測是施工環(huán)節(jié)應(yīng)用的主要技術(shù)類型之一，對于工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和建筑的安全性具有重要的影響。高層建筑沉降觀測一般開始于工程項(xiàng)目的地質(zhì)勘測和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，為了保證施工操作按照設(shè)計(jì)方進(jìn)行，施工單位必須對于項(xiàng)目所在地的周期性沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且逐漸掌握該區(qū)域的沉降規(guī)律，及時(shí)對施工計(jì)劃和技術(shù)方案進(jìn)行調(diào)整和完善，確保高層建筑施工的順利開展和進(jìn)行。另外，針對國內(nèi)現(xiàn)階段高層建筑施工沉降觀測中普遍存在技術(shù)問題，相關(guān)單位和技術(shù)人員一定要加強(qiáng)對于技術(shù)的研究和創(chuàng)新，并且實(shí)現(xiàn)工程沉降觀測技術(shù)體系的構(gòu)建。 

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