高層建筑沉降和垂直度監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

俞毅

1 概況

某高層建筑主樓25層,裙房 4層,地面以下設(shè)有地下室3層,基礎(chǔ)采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁,框架結(jié)構(gòu)。在施工過程中,及時(shí)了解高層建筑由于荷載的變化造成的建筑物沉降以及施工后建筑物的穩(wěn)定性和安全性,對(duì)施工沉降觀測(cè)顯得十分重要,本文將結(jié)合對(duì)某高層建筑的沉降觀測(cè)和垂直度觀測(cè)的過程和結(jié)果進(jìn)行分析。

2 沉降觀測(cè)的主要技術(shù)要求、觀測(cè)方法和使用儀器

1)沉降觀測(cè)的主要技術(shù)要求是依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50021-2001巖土工程勘察規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范實(shí)施的,水準(zhǔn)連測(cè)環(huán)線閉合差按 WH=0.5計(jì)算,其中,n為測(cè)站數(shù),基準(zhǔn)點(diǎn)與建筑物的沉降觀測(cè)點(diǎn)環(huán)線閉合差 WH=0.7。根據(jù)規(guī)范,建筑物的穩(wěn)定指標(biāo)(即沉降速率)在 0.01 mm/d～0.04 mm/d之間時(shí),可停止經(jīng)常性的觀測(cè)。2)觀測(cè)方法。為了便于對(duì)建筑物各沉降點(diǎn)的直接觀測(cè),在離建筑場(chǎng)地50 m以外比較堅(jiān)實(shí)的地方設(shè)立兩個(gè)水準(zhǔn)工作基準(zhǔn)點(diǎn)。3)使用進(jìn)口N3精密水準(zhǔn)儀配銦瓦鋼尺,采用光學(xué)測(cè)微法。4)觀測(cè)時(shí)間從2007年6月21日起,觀測(cè)周期是每3層測(cè)1次,封頂后前半年每2個(gè)月測(cè)1次,后半年每3個(gè)月測(cè)1次,總共測(cè)14次。

3 沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.1 沉降觀測(cè)

沉降觀測(cè)點(diǎn)位置由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置,由施工單位按圖埋設(shè),共設(shè)17個(gè)沉降點(diǎn),經(jīng)過兩年的測(cè)量數(shù)據(jù)表明,隨著建筑物荷載的增加,其沉降量逐漸增大,建筑封頂后隨時(shí)間的延長(zhǎng),建筑物的沉降速率又漸漸減小,最大沉降量為17號(hào)點(diǎn)(22.79 mm),最小沉降量為11號(hào)點(diǎn)(7.47 mm),累計(jì)平均沉降量為15.81 mm,累計(jì)平均沉降速率為0.021 mm/d,沉降量和沉降速率較小,依據(jù)規(guī)范要求,達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 統(tǒng)計(jì)表匯總

1)根據(jù)各觀測(cè)周期計(jì)算的沉降量,列統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行匯總。

2)繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線。首先建立下沉曲線坐標(biāo),橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo),縱坐標(biāo)上半部為荷載值,下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得的沉降量畫于坐標(biāo)中,并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中,連線就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線,附本建筑物的沉降曲線(見圖1,圖2)。

3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖,我們可以預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì),將建筑物的沉降情況及時(shí)反饋到有關(guān)主管部門,正確地指導(dǎo)施工。特別在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降觀測(cè)顯得更為重要。

4 沉降觀測(cè)精度評(píng)估

水準(zhǔn)網(wǎng)每測(cè)站高差中誤差公式:Wo±=±0.16 mm。其中,Wo為每次觀測(cè)的水準(zhǔn)環(huán)閉合差;n為計(jì)算Wo時(shí)相對(duì)站數(shù);N為測(cè)得的閉合路線環(huán)次數(shù)。各環(huán)線閉合差均小于0.7,符合規(guī)范要求。

5 施工期間筒體軸線垂直度的檢測(cè)

在施工期間,為了配合施工單位的施工進(jìn)度,根據(jù)施工單位提供軸線放樣控制點(diǎn)對(duì)所需檢測(cè)樓層平面軸線進(jìn)行垂直度檢測(cè),垂直度檢測(cè)采用日產(chǎn)PD3準(zhǔn)直儀與鋼尺進(jìn)行檢測(cè),即得主樓底層平面上布設(shè)4個(gè)垂直度檢測(cè)基點(diǎn)(本工程每3層檢測(cè)一次),其檢測(cè)結(jié)果軸線放樣偏差(0 mm～3 mm)均小于規(guī)范規(guī)定的限差(3 mm)。

6 結(jié)論分析

1)根據(jù)建筑沉降成果表及平均沉降速率趨勢(shì)圖來看,建筑的沉降情況還是較為均勻的,沉降屬于正常沉降范圍。就目前的沉降速率來分析,本建筑物的沉降速率均已達(dá)到JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范規(guī)定的沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),小于0.04 mm/d,故本建筑物的沉降處于沉降相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

2)建筑垂直度偏差小于規(guī)范允許值。

[1]楊 柳.變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].山西建筑,2008,34(26):346-347.