【摘要】近年來,隨著我國(guó)城市建筑用地的日趨緊張,為了進(jìn)一步提升土地的利用率,國(guó)內(nèi)高層建筑的數(shù)量逐漸增多。在高層建筑施工中,由于受到各類因素的影響經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沉降變形的現(xiàn)象,對(duì)于建筑的整體安全性能造成了嚴(yán)重的影響。在現(xiàn)代高層建筑施工中沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義,而且展現(xiàn)了國(guó)內(nèi)建筑施工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】高層建筑;施工;沉降觀測(cè)技術(shù);應(yīng)用
在我國(guó)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(guó)加快了高層建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)步伐。目前,在國(guó)內(nèi)的高層建筑施工中加強(qiáng)對(duì)于相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用,其中沉降觀測(cè)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(duì)于高層建筑施工中沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)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(guó)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(duì)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(cè)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(duì)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(cè)技術(shù)的要點(diǎn)分析
2.1 沉降觀測(cè)精度的合理確定
在我國(guó)現(xiàn)行的高層建筑施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中,對(duì)于沉降觀測(cè)的精度做出了具體的規(guī)定,操作人員主要參照國(guó)家建筑主管部門組織頒發(fā)的《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-93),并且進(jìn)行高層建筑的等級(jí)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(duì)于其沉降觀測(cè)的精度要求也略有差異。國(guó)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(cè),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(cè)的等級(jí)和精度要求,導(dǎo)致施工單位隨意進(jìn)行觀測(cè)精度的選擇,難以保障沉降觀測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。這對(duì)上述問題,國(guó)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(cè)對(duì)于建筑質(zhì)量的影響,選擇合理的沉降觀測(cè)精度,既不要造成資源的浪費(fèi),也要盡量提升沉降觀測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。在高層建筑施工沉降觀測(cè),工作基點(diǎn)樁的定位和埋設(shè)不但要考慮實(shí)際觀測(cè)對(duì)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(cè)控制點(diǎn)的數(shù)量,進(jìn)而保證沉降觀測(cè)結(jié)果和采集數(shù)據(jù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。目前,在國(guó)內(nèi)高層建筑施工沉降觀測(cè)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(cè)校核周次要控制在每周至少一次,對(duì)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(cè)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(cè),難以全面反映建筑的實(shí)際沉降和變形情況。沉降觀測(cè)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(cè)的原則。通常情況下,在高層建筑上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)要保證其縱向與橫向的對(duì)稱,兩個(gè)觀測(cè)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(duì)設(shè)置地下結(jié)構(gòu)的高層建筑進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí),初次觀測(cè)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(jí)精密水準(zhǔn)儀即可,進(jìn)而才能確保其精度達(dá)到國(guó)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(cè)技術(shù)人員就要將臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)上移一層,并且進(jìn)行多角度的觀測(cè),直到沉降觀測(cè)系數(shù)達(dá)到+0.00,再按照規(guī)定的流程進(jìn)行永久觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)。
2.4 沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的采集與處理
在進(jìn)行高層建筑施工沉降觀測(cè)時(shí),觀測(cè)人員一定要注意對(duì)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(cè)值,以及后期測(cè)量的結(jié)果與初測(cè)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(cè)人員在進(jìn)行高層建筑沉降觀測(cè)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(cè)人員在對(duì)于各類觀測(cè)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(cè)位移與初始觀測(cè)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(cè)是施工環(huán)節(jié)應(yīng)用的主要技術(shù)類型之一,對(duì)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(cè)一般開始于工程項(xiàng)目的地質(zhì)勘測(cè)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(duì)于項(xiàng)目所在地的周期性沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并且逐漸掌握該區(qū)域的沉降規(guī)律,及時(shí)對(duì)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(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段高層建筑施工沉降觀測(cè)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(duì)于技術(shù)的研究和創(chuàng)新,并且實(shí)現(xiàn)工程沉降觀測(cè)技術(shù)體系的構(gòu)建。
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