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(duì)于基礎(chǔ)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(yīng)該做好沉降觀測(cè)工作,加強(qiáng)施工過(guò)程的監(jiān)督和管控。文章對(duì)高層建筑施工中沉降觀測(cè)的必要性進(jìn)行了分析,并結(jié)合相應(yīng)的工程實(shí)例,對(duì)沉降觀測(cè)的步驟和技術(shù)要求進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞:高層建筑;沉降觀測(cè)技術(shù);要求;應(yīng)用
前言
城市化進(jìn)程的加快,使得人地矛盾沖突問(wèn)題越發(fā)加劇,為了對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決,高層乃至超高層建筑逐漸成為了現(xiàn)代化城市的標(biāo)志,在緩解人地矛盾的同時(shí),對(duì)于施工技術(shù)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(cè)工作,及時(shí)了解工程的實(shí)際情況,做好施工管理,避免建筑因?yàn)槌两颠^(guò)度出現(xiàn)裂縫甚至結(jié)構(gòu)破壞問(wèn)題。
1 高層建筑施工沉降觀測(cè)的必要性
相比較常規(guī)建筑,高層建筑施工中存在的影響因素更多,如地質(zhì)、地形、水文等,都會(huì)在一定程度上影響工程的施工質(zhì)量,如果不能對(duì)其進(jìn)行有效處理,則建筑基礎(chǔ)可能會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)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(guī)定值,則可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的建筑裂縫或者主體結(jié)構(gòu)破壞,甚至可能會(huì)出現(xiàn)整體倒塌的問(wèn)題,給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。因此,在高層建筑施工環(huán)節(jié),必須高度重視沉降觀測(cè)工作,對(duì)周邊環(huán)境的各項(xiàng)沉降參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)和分析,找出基礎(chǔ)部分出現(xiàn)沉降的原因,預(yù)測(cè)沉降的發(fā)展趨勢(shì),采取切實(shí)有效的措施,對(duì)基礎(chǔ)沉降進(jìn)行預(yù)防和控制,從而保證高層建筑的施工質(zhì)量和使用安全[1]。
2 高層建筑施工中的沉降觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用
2.1 工程概況
江西省萍鄉(xiāng)市警察公寓3#樓工程,整體建筑面積3.6萬(wàn)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(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),其中建筑墻體厚度為220mm,地下1層車(chē)庫(kù)墻體的厚度為300mm,工期300d。為了保證建筑的整體質(zhì)量,在施工中引入了沉降觀測(cè)技術(shù),針對(duì)基礎(chǔ)的沉降問(wèn)題進(jìn)行跟蹤觀測(cè)。
2.2 觀測(cè)流程
2.2.1 建立水準(zhǔn)控制網(wǎng):水準(zhǔn)控制網(wǎng)的建設(shè)需要結(jié)合工程的整體布局以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行分析,確定有效內(nèi)的觀測(cè)方案。在控制網(wǎng)的建設(shè)環(huán)節(jié),需要遵循幾個(gè)基本的問(wèn)題:一是應(yīng)該在建筑周邊布置水準(zhǔn)點(diǎn),數(shù)量不低于三個(gè),相互之間的距離不超過(guò)100m;二是位于場(chǎng)地內(nèi)的所有的觀測(cè)設(shè)備都必須具備至少兩個(gè)可后視水準(zhǔn)點(diǎn),同時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)之間必須能夠進(jìn)行相比閉合校驗(yàn);三是應(yīng)該對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)的位置進(jìn)行合理選擇,保證其穩(wěn)固性和可靠性,不能將其設(shè)置在工程的開(kāi)挖區(qū)域內(nèi),也不能設(shè)置在地面沉降區(qū)或者震動(dòng)區(qū)??梢愿鶕?jù)二等水準(zhǔn)測(cè)量要求(≥1.5m)來(lái)確定水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深。
2.2.2 布設(shè)觀測(cè)路線:觀測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)該合理選擇,依照水準(zhǔn)控制網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)布局圖紙等進(jìn)行確定,在控制點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)之間設(shè)置相對(duì)固定的觀測(cè)路線。觀測(cè)儀器架設(shè)的位置以及轉(zhuǎn)點(diǎn)位置應(yīng)該設(shè)立相應(yīng)的標(biāo)記樁,確保觀測(cè)路線相同[2]。
2.2.3 現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè):首先,應(yīng)該對(duì)觀測(cè)周期進(jìn)行明確,這個(gè)需要結(jié)合觀測(cè)方案進(jìn)行確定。在該建筑工程中間,存在地下結(jié)構(gòu),為了保證沉降觀測(cè)的準(zhǔn)確性,應(yīng)該在等到觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后,從基礎(chǔ)開(kāi)始首次觀測(cè)。在實(shí)際操作中,觀測(cè)點(diǎn)一般會(huì)埋設(shè)在建筑基礎(chǔ)的局邊,或者沿建筑基礎(chǔ)的縱橫周線上。首次觀測(cè)的精度在很大程度上影響著沉降觀測(cè)的質(zhì)量,其需要作為后續(xù)觀測(cè)的比較值,因此要求較高。在進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí),水準(zhǔn)儀的精度應(yīng)該達(dá)到S2或者S3,而且需要進(jìn)行兩側(cè)觀測(cè)后,才能夠確定首次高程值。建筑的高度每提升一層,臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)都需要上移,直到+0.00,然后對(duì)永久觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行確定。從方便觀測(cè)的角度出發(fā),永久觀測(cè)點(diǎn)可以設(shè)置為+500mm。然后,在每一層的施工環(huán)節(jié),都必須做好復(fù)測(cè)工作,一直到工程整體竣工[3]。
2.2.4 觀測(cè)結(jié)果處理:對(duì)于觀測(cè)結(jié)果,必須做好整理和記錄工作,確認(rèn)無(wú)誤后,進(jìn)行平差計(jì)算,得到每一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程值,然后就可以對(duì)沉降量進(jìn)行確定。測(cè)量水準(zhǔn)后,根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn),可以計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的高程值,首次觀測(cè)的高程以C0表示,則相鄰觀測(cè)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(shè)備:在高層建筑沉降觀測(cè)中,為了能夠準(zhǔn)確反映出建筑荷載持續(xù)增大情況下基礎(chǔ)的沉降情況,保證良好的觀測(cè)效果,對(duì)于沉降觀測(cè)的精度要求較高,一般要精確到10-3,測(cè)量誤差必須控制在0.1-0.05的范圍內(nèi)。在這種情況下,一方面必須具備高精準(zhǔn)度的測(cè)量設(shè)備,如DS1水準(zhǔn)儀等,同時(shí)選擇受環(huán)境和溫度影響較小的銦瓦合金水準(zhǔn)尺;另一方面,在正式工作之前,觀測(cè)人員需要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn),可以結(jié)合工程具體情況,來(lái)對(duì)觀測(cè)方法和觀測(cè)程序合理選擇,能科學(xué)合理的分析施工過(guò)程中出現(xiàn)的具體問(wèn)題。并且運(yùn)用誤差來(lái)對(duì)平差準(zhǔn)確計(jì)算,促使觀測(cè)任務(wù)可以快速精準(zhǔn)的完成[4]。
2.3.2 觀測(cè)時(shí)間:一般情況下,第一次觀測(cè)必須等到觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定下來(lái)后才能進(jìn)行,沉降觀測(cè)從基礎(chǔ)開(kāi)始。同時(shí),建筑沉降觀測(cè)有著非常嚴(yán)格的時(shí)間限定,首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行,設(shè)定相應(yīng)的觀測(cè)周期,以確保沉降觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)合理完整,為建筑的沉降控制提供良好的數(shù)據(jù)支撐。后續(xù)階段的復(fù)測(cè)可以根據(jù)施工進(jìn)度定期展開(kāi),避免出現(xiàn)補(bǔ)測(cè)或者漏測(cè)的情況,以免無(wú)法及時(shí)掌握建筑的實(shí)際沉降情況。只有明確了觀測(cè)時(shí)間,才能夠掌握建筑的沉降規(guī)律,實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑沉降的有效管控和應(yīng)對(duì)。
2.3.3 觀測(cè)點(diǎn):為了將建筑物的沉降情況更好的表現(xiàn)出來(lái),設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)的地方,除了方便觀測(cè)之外,還可以將建筑物的沉降特征給充分展現(xiàn)出來(lái),一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn),從縱橫方向上來(lái)看,需要足夠?qū)ΨQ(chēng),嚴(yán)格控制相鄰點(diǎn)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(shè)計(jì)要求,那么就需要將設(shè)計(jì)要求給充分貫徹落實(shí)下去。觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置,需要保證與觀測(cè)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(cè)的連續(xù)性就無(wú)法得到保證。
2.3.4 觀測(cè)指標(biāo):在該建筑工程中,各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)的要求如下:
(1)往返較差、附和或環(huán)線閉合差:△h=?撞a-?撞b?燮±1(n1/2),其中n表示測(cè)站數(shù);
(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(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差:≤1.0m;
(6)水準(zhǔn)儀精度:不低于N2級(jí)別[5]。
3 結(jié)束語(yǔ)
在城市化進(jìn)程不斷加快、城市規(guī)模迅速擴(kuò)大的背景下,高層建筑已經(jīng)成為了城市建筑發(fā)展的主流趨勢(shì),受到了越來(lái)越多的關(guān)注。在高層建筑施工中,沉降觀測(cè)是一項(xiàng)必不可少的步驟,是建筑工程施工質(zhì)量的重要保障。在開(kāi)展沉降觀測(cè)的過(guò)程中,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該高度重視,選擇先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備,采用科學(xué)的觀測(cè)方法,不斷對(duì)沉降觀測(cè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善,以確保沉降觀測(cè)工作的順利開(kāi)展,為高層建筑的施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持,保證工程的施工質(zhì)量和使用安全。
參考文獻(xiàn)
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