淺析高層建筑沉降測量技術(shù)及質(zhì)量控制

汪志民

【摘 要】高層建筑沉降是多種因素共同作用的結(jié)果，設(shè)計(jì)、勘查、施工、使用等多個環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致高層建筑出現(xiàn)沉降，進(jìn)而誘發(fā)墻體裂縫，縮短高層建筑的使用壽命。高層建筑體量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，做好高層建筑沉降測量工作，對確保高層建筑的垂直度和結(jié)構(gòu)可靠性十分重要。主要研究高層建筑沉降測量技術(shù)和質(zhì)量控制措施，分析了高層建筑出現(xiàn)沉降的原因，并對高層建筑高層建筑沉降測量技術(shù)和質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分別討論。

【關(guān)鍵詞】高層建筑 沉降 測量

1 高層建筑沉降原因

1.1 地基處理不當(dāng)

一些地質(zhì)條件分布不均勻的施工區(qū)域，如果地基土軟硬相差懸殊，天然基礎(chǔ)不加處理直接施工高層建筑，可能會出現(xiàn)較大的不均勻沉降。因?yàn)榈鼗翆?shí)際上并不是單一均質(zhì)材料，而是在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕?，給出了理想化的設(shè)定，描述土層性質(zhì)的壓縮模量、密實(shí)度等參數(shù)可能存在著一定的誤差，可能導(dǎo)致建筑施工中或者施工結(jié)束使用階段出現(xiàn)較大的不均勻沉降。除此之外，如果基礎(chǔ)區(qū)域基巖嚴(yán)重傾斜，壓縮層厚度不均勻，會導(dǎo)致地基土壓縮量差別過大，也有可能出現(xiàn)不均勻沉降。

1.2 施工不規(guī)范

施工質(zhì)量問題導(dǎo)致的基礎(chǔ)沉降在高層建筑中也比較常見，如施工方案不合理、施工操作沒有遵循技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、施工材料質(zhì)量缺陷、既有建筑影響等都有可能會使高層建筑出現(xiàn)較大的沉降。

1.3 設(shè)計(jì)方案不合理

高層建筑基礎(chǔ)應(yīng)該處于安全的地質(zhì)區(qū)域，不能位于斷裂帶、土坡邊緣、河道等塌方、滑坡風(fēng)險高的地段，如果高層建筑坐落在不良地質(zhì)帶且沒有得到有效的處理，就有可能出現(xiàn)沉降和其他安全質(zhì)量問題。

建筑工程施工規(guī)劃工作不到位也有可能導(dǎo)致建筑沉降，例如一些建筑用地建筑物之間的距離過短，相鄰基礎(chǔ)之間的天然地基土附加力相互疊加，可能會使建筑出現(xiàn)傾斜，而且建筑樁基礎(chǔ)施工可能會導(dǎo)致土層擾動，使既有建筑承載力下降。

1.4 基礎(chǔ)形式不當(dāng)

如果某一幢建筑使用了一種以上不同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，而銜接處理不當(dāng)時，可能會使地基土出現(xiàn)嚴(yán)重的附加承載力不均，導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)剛度產(chǎn)生較大變化，從而出現(xiàn)沉降，甚至誘發(fā)結(jié)構(gòu)破壞。在物化性質(zhì)不均勻的地基上施工整體性較差的剛性基礎(chǔ)，會在基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，導(dǎo)致沉降和結(jié)構(gòu)破壞，深厚飽和土、粉細(xì)砂基礎(chǔ)密布振動沉管灌注樁打樁施工產(chǎn)生的超孔隙水壓力會導(dǎo)致拔管時擠入軟土、泥漿，使樁尖不規(guī)則、樁體縮頸甚至斷裂，也會造成基礎(chǔ)沉降。

2 高層建筑沉降測量與質(zhì)量控制方法

2.1 沉降測量技術(shù)

2.1.1 場地沉降測量

施工單位正式施工開始之前布置控制點(diǎn)網(wǎng)，在施工過程中對場地沉降情況進(jìn)行實(shí)測，采用豎向規(guī)劃的方案整理場地，布置場地控制網(wǎng)，對基礎(chǔ)定位、放線，作為計(jì)算填土和挖土工程量的依據(jù)。測量工作人員需要進(jìn)行認(rèn)真復(fù)測，重點(diǎn)校正施工方測設(shè)的方格網(wǎng)以及方格點(diǎn)標(biāo)高。

2.1.2 沉降觀測網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

建筑物沉降測量定位放線一般以測繪單位的紅線樁位以及水準(zhǔn)點(diǎn)作為依據(jù)，在擬建建筑場地附近現(xiàn)場引測平面與高程控制點(diǎn)，并以此為依據(jù)定位放線，測設(shè)標(biāo)高，基坑開挖之后需要盡快恢復(fù)建筑物中線和軸線。與此同時，還要檢查定位依據(jù)是否正確以及定位條件結(jié)合尺寸、控制樁位位置精度偏差是否在允許的范圍內(nèi)，同時復(fù)核平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)以及臨時水準(zhǔn)點(diǎn)測量成果。最后檢查建筑四周尺寸、軸線間距，確保所有控制點(diǎn)保護(hù)措施都有效落實(shí)，并定期復(fù)測控制樁和控制網(wǎng)，確保沉降測量精度滿足要求。

2.1.3 主要軸線沉降測量

（1）樁基沉降。高層建筑樁基礎(chǔ)沉降一般使用極坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法進(jìn)行測量，無論使用了哪一種方法，定位放樣之前測量人員都應(yīng)該對樁機(jī)定位坐標(biāo)計(jì)算書進(jìn)行復(fù)核，校驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)以及控制線位置，監(jiān)理方應(yīng)該對施工方的放樣定位過程進(jìn)行全程跟蹤。

（2）基坑。中高層建筑基礎(chǔ)基坑開挖深度很大，開挖施工之前，應(yīng)該首先按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)規(guī)范要求，基于平面控制網(wǎng)或者主控制軸線確定建筑大角軸線控制樁位置，畫出基坑開挖邊線，定出大角軸線控制樁?；A(chǔ)墊層施工結(jié)束，根據(jù)定出的大角樁位，在墊層上測設(shè)出主軸線、基礎(chǔ)邊線以及柱位線，自檢合格通知監(jiān)理方檢查。

（3）基礎(chǔ)。建筑基礎(chǔ)沉降觀測包括平面和高程兩部分，平面測量是指在基礎(chǔ)表面內(nèi)引入外部控制點(diǎn)，重點(diǎn)控制放樣誤差以及軸線標(biāo)志。高程控制是沉降測量的關(guān)鍵，基礎(chǔ)施工結(jié)束，立即借助場地內(nèi)高程控制點(diǎn)引測基礎(chǔ)，首層基礎(chǔ)施工結(jié)束，要定出±0.000m水平線，為上層施工提供標(biāo)高控制依據(jù)。

2.2 高層建筑沉降測量質(zhì)量控制方法

2.2.1 布置基準(zhǔn)點(diǎn)

為了滿足建筑基礎(chǔ)整體沉降監(jiān)測的需求，統(tǒng)一布置沉降監(jiān)測網(wǎng)與局部沉降監(jiān)測網(wǎng)，在施工變形影響區(qū)域之外設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，遠(yuǎn)離軟土路基、不良地質(zhì)條件、既有地下構(gòu)筑物、滑坡區(qū)域，同時為了方便觀測，優(yōu)先選擇開闊地帶。基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)該在建筑施工之前1個月進(jìn)行，布置混凝土基本水準(zhǔn)標(biāo)石觀測沉降，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該埋設(shè)在建筑沉降影響區(qū)以外的原狀土層上，并設(shè)置有效的保護(hù)標(biāo)識，避開障礙物，方便觀測和保存。

2.2.2 沉降觀測點(diǎn)布置

合理的觀測點(diǎn)布置是保證沉降測量精度的基礎(chǔ)，要求布設(shè)的沉降觀測點(diǎn)要能夠?qū)⒔ㄖ锏鼗两堤卣魅娴姆从吵鰜?，所以選擇觀測點(diǎn)位置時應(yīng)該充分考慮場地實(shí)際情況以及建筑結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)。如磚墻承重高層沉降觀測點(diǎn)布置間隔應(yīng)該設(shè)置在8-10m左右，盡量布置在外墻大角、橫縱墻接縫/中心以及沉降縫兩側(cè)，如果建筑物寬度較大，在內(nèi)墻的適當(dāng)位置也應(yīng)該布置觀測點(diǎn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的高層建筑沉降觀測點(diǎn)應(yīng)該布置在柱基上部沿著橫縱軸線方向，間距可適當(dāng)放寬至10-25m。大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑布置點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在鄰柱或者隔柱上，便于繪制等沉降曲線和分析軸向變形，而建筑有片閥或者箱基礎(chǔ)時，可沿橫縱軸或者基礎(chǔ)周邊布置。

3 結(jié)語

高層建筑的不均勻沉降容易導(dǎo)致建筑墻體結(jié)構(gòu)性裂縫，縮短建筑使用壽命，造成多種嚴(yán)重后果的質(zhì)量問題，因此施工過程中需要做好沉降測量和質(zhì)量控制工作，了解建筑沉降的實(shí)際情況，并給出有效的控制措施。

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