芻議自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)在建筑施工中的有效應(yīng)用

湯維

【摘要】建筑物沉降會(huì)極大影響建筑安全性，因此，建筑施工階段，一定要重視對(duì)建筑的沉降監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在精度監(jiān)測(cè)方面，相較人工監(jiān)測(cè)技術(shù)有更大優(yōu)勢(shì)，而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以真實(shí)反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降狀況，數(shù)據(jù)可靠性有較大保障，能夠達(dá)到建筑沉降監(jiān)測(cè)的需求。本文在自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)原理與系統(tǒng)組成基礎(chǔ)上，討論了建筑施工中自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)形式。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)技術(shù);自動(dòng)監(jiān)測(cè);人工監(jiān)測(cè)

1、自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)原理與系統(tǒng)組成

1.1自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)原理

自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在測(cè)量上，主要用到的是靜力水準(zhǔn)儀，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器，完成采集數(shù)據(jù)的任務(wù)之后，向服務(wù)器傳輸監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)原理是依靠液體連通器進(jìn)行，通過(guò)沉降變化，使被測(cè)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀液面高度和基準(zhǔn)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀液面高度之間出現(xiàn)高差，經(jīng)過(guò)計(jì)算之后，就能得到被測(cè)點(diǎn)沉降的相對(duì)值[1]。

實(shí)際工程應(yīng)用中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀相互之間，是通過(guò)連通管連接的，在沉降非影響區(qū)域設(shè)置一些靜力水準(zhǔn)儀作為測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，將其他靜力水準(zhǔn)儀當(dāng)作觀測(cè)點(diǎn)，在被測(cè)點(diǎn)處布置，基準(zhǔn)點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀共同完成沉降測(cè)量被測(cè)點(diǎn)的任務(wù)。靜力水準(zhǔn)自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包含浮筒、位移計(jì)、連通管、液缸等部件，重視液體連通器的基礎(chǔ)性作用，被測(cè)點(diǎn)沉降變化同樣會(huì)帶來(lái)位移計(jì)讀數(shù)變化，通過(guò)處在不同測(cè)點(diǎn)的靜力水準(zhǔn)儀，測(cè)量液面高差，再通過(guò)計(jì)算，獲得不同測(cè)點(diǎn)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)垂直位移變化值，達(dá)到監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)和被測(cè)點(diǎn)相對(duì)沉降值的目的。

1.2自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

靜力水準(zhǔn)自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包含沉降感應(yīng)部分、采集傳輸部分以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)部分。沉降感應(yīng)部分主要包含靜力水準(zhǔn)儀、導(dǎo)向裝置、位移換能器、浮筒、液缸;采集傳輸部分包含數(shù)據(jù)采集接口、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸器;遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)部分包含寬帶網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等。其中數(shù)據(jù)采集傳輸部分可以定時(shí)采集數(shù)據(jù)，并在服務(wù)器中傳輸并存儲(chǔ)，因此，應(yīng)當(dāng)在施工干擾性不強(qiáng)的位置，設(shè)置GPRS傳輸設(shè)備、蓄電池、采集器等[2]。除此之外，配套附屬部分主要涵蓋供電系統(tǒng)、設(shè)備箱，防護(hù)自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，起到防護(hù)自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以及提供電力資源的作用。觀測(cè)人員可以登錄自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)客戶端，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的支持下，完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的接收工作，處理數(shù)據(jù)之后，就能使沉降曲線更加直觀。系統(tǒng)應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)的方式，這也大幅延長(zhǎng)了自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用年限。如果自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)了損壞的現(xiàn)象，可以第一時(shí)間將其替換掉，同樣不會(huì)對(duì)自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的整體性產(chǎn)生負(fù)面影響。

2、自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)形式

自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)建筑沉降方面，同樣起到較大作用，基于建筑有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范與施工技術(shù)要求。由于建筑沉降變化是無(wú)時(shí)無(wú)刻進(jìn)行的，因此，為第一時(shí)間掌握建筑物沉降情況，應(yīng)以自動(dòng)監(jiān)測(cè)為主要形式，輔以人工監(jiān)測(cè)方式。自動(dòng)監(jiān)測(cè)主要通過(guò)上述自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè);而人工監(jiān)測(cè)主要可分成兩方面：全面監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)校驗(yàn)，可以整體反映監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)建筑物變形狀況，并達(dá)到校驗(yàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)精確性的目的。大多數(shù)建筑工程中，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量精度達(dá)到0.01m，就能達(dá)到沉降測(cè)量要求，可以應(yīng)用JMDL-62XX系列智能數(shù)碼靜力水準(zhǔn)儀，達(dá)到測(cè)量標(biāo)準(zhǔn);人工監(jiān)測(cè)時(shí)，可以應(yīng)用國(guó)家一等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，采用TrimbleDiNi03水準(zhǔn)儀。無(wú)論是自動(dòng)監(jiān)測(cè)，還是人工監(jiān)測(cè)，都需要存檔保存[3]。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)與設(shè)備箱，應(yīng)當(dāng)在建筑沉降變化非影響區(qū)布置，因此，可以在建筑基礎(chǔ)最大寬度兩倍區(qū)域外，穩(wěn)定性較強(qiáng)的地段之外布置一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)與人工監(jiān)測(cè)點(diǎn)，則可以依照建筑結(jié)構(gòu)形式，或者建筑分布荷載情況實(shí)際布置，例如可以選在建筑中點(diǎn)、沉降縫、伸縮縫、大樓拐角處。

測(cè)點(diǎn)位置可以開(kāi)挖溝槽，溝槽尺寸方面，長(zhǎng)度為0.2m、寬度為0.1m、深0.2m，在地面位置固定傳感器，用保護(hù)罩蓋住傳感器，后續(xù)在施工影響不大的區(qū)域安裝儀器箱。不同傳感器相互之間連接的導(dǎo)線，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格保護(hù)，在地下埋設(shè)之后，應(yīng)當(dāng)利用混凝土澆筑，避免地面上的荷載作用將導(dǎo)線壓壞[4]。

建筑工程應(yīng)當(dāng)依照其設(shè)計(jì)要求，確定沉降安全監(jiān)測(cè)正常頻率，以地面0m標(biāo)高為起點(diǎn)，每蓋一層樓就進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，在建筑工程竣工之后，則每隔一個(gè)月測(cè)量一次，基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如果施工階段出現(xiàn)了雨雪等不利于施工的天氣，或者建筑工程結(jié)構(gòu)存在異常情況，應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè)頻率提升，每天監(jiān)測(cè)一次。鑒于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的一種，因此可以極大促進(jìn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)頻率的提升，最后需要對(duì)比自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與人工監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)分析，繪制出最終的沉降-時(shí)間曲線。

3、自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確性和適用性驗(yàn)證

自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最終監(jiān)測(cè)得到的可靠真實(shí)的數(shù)據(jù)，也是體現(xiàn)系統(tǒng)適用性和準(zhǔn)確性的重要方面，基于此，在應(yīng)用自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，一定要全面保障系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與適用性。由于人工監(jiān)測(cè)手段只是輔助地位，因此自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)，相較于人工方式會(huì)更多，因此，自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以在監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降隨時(shí)間變化情況方面，體現(xiàn)得更為全面。對(duì)兩種測(cè)量方法得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)，可以看到在趨勢(shì)上趨于一致，之后進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)。通常情況下，如果兩種監(jiān)測(cè)手段應(yīng)用得當(dāng)，則誤差不會(huì)超過(guò)0.5mm，大多數(shù)累計(jì)沉降值差值都低于0.2mm，這也能夠體現(xiàn)自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)得數(shù)據(jù)，可以在精度上和人工測(cè)量方式相差無(wú)幾，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降方面，反應(yīng)得更加真實(shí)可靠，證明了自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建筑工程中的可行性[5]。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)方面反應(yīng)得更加詳盡，而且數(shù)據(jù)可靠穩(wěn)定，精度比人工測(cè)量更具優(yōu)勢(shì)，值得在建筑施工中積極推廣。

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