高層建筑施工中沉降觀測技術淺述

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      高層建筑施工中的沉降觀測技術對整個工程施工質量關系極大，稍有疏忽就會給工程留下隱患。筆者以長期來的施工實踐，對此作一論述。
      一、沉降觀測的基本要求
      1.儀器設備、人員素質的要求
      根據沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出建筑物在不斷加荷作用下的沉降情況，一般規(guī)定測量的誤差應小于變形值的1/10～1/20，為此要求沉降觀測應使用精密水準儀(S1或S05級)，水準尺也應使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準尺。在不具備銦合金水準尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標尺。
      人員素質的要求：觀測人員必須接受專業(yè)學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測量理論，能針對不同工程特點、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實施過程中出現(xiàn)的問題能夠分析原因并正確運用誤差理論進行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務。
       2.觀測時間的要求
    　建筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則沉降觀測得不到原始數(shù)據，會使整個觀測得不到完整的觀測意義。其他各階段的復測，根據工程進展情況必須定時進行，不得漏測或補測。只有這樣，才能得到準確的沉降情況或規(guī)律。相鄰的兩次時間間隔稱為一個觀測周期，一般高層建筑物的沉降觀測按一定的時間段為一觀測周期(如：次/30天)；或按建筑物的加荷情況每升高一層(或數(shù)層)為一觀測周期。無論采取何種方式都必須按施測方案中規(guī)定的觀測周期準時進行。
      3.觀測點的要求
      為了能夠反映出建筑物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15～30米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，建筑物設計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。
      此外，埋設的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，特別要考慮到裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測點，不能連續(xù)觀測而失去觀測意義。
      4.沉降觀測的自始至終要遵循“五定”原則
      所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點，點位要穩(wěn)定；所用儀器、設備要穩(wěn)定；觀測人員要穩(wěn)定；觀測時的環(huán)境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上能盡量減少觀測誤差的不定性，使所測結果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。
     　5.施測要求
       儀器、設備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀測前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經計量單位予以鑒定。連續(xù)使用3～6個月重新對所用儀器、設備進行檢校。
      在觀測過程中，操作人員要相互配合，工作協(xié)調一致，認真仔細，做到步步有校核。
       二、具體施測程序及步驟
      1.建立水準控制網
      根據工程的特點布局、現(xiàn)場的環(huán)境條件制訂測量施測方案，由建設單位提供水準控制點(或城市精密導線點)，根據工程的測量施測方案和布網原則的要求建立水準控制網。要求：(1)一般高層建筑物周圍要布置三個以上水準點，水準點間距不大于100米；(2)在場區(qū)內任何地方架設儀器至少后視到兩個水準點，并且場區(qū)內各水準點構成閉合圖形，以便閉合檢校；(3)各水準點要設在建筑物開挖、地面沉降和震動區(qū)范圍之外，水準點的埋深要符合二等水準測量的要求(大于1.5米)，根據工程特點，建立合理的水準控制網，與基準點聯(lián)測，平差計算出各水準點的高程。
      2.建立固定的觀測路線
      由場區(qū)水準控制網，依據沉降觀測點的埋設要求或圖紙設計的沉降觀測點布點圖，確定沉降觀測點的位置。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，保證各次觀測均沿統(tǒng)一路線。
      3.沉降觀測
      根據編制的工程施測方案及確定的觀測周期，首次觀測應在觀測點安裝穩(wěn)固后及時進行。一般高層建筑物有一或數(shù)層地下結構，首次觀測應自基礎開始，在基礎的縱橫軸線上(基礎局邊)按設計好的位置埋設沉降觀測點(臨時的)，等臨時觀測點穩(wěn)固好，進行首次觀測。
      首次觀測的沉降觀測點高程值是以后各次觀測用以比較的基礎，其精度要求非常高，施測時一般用N2或N3級精密水準儀；并且要求每個觀測點首次高程應在同期觀測兩次后決定。
      隨著結構每升高一層，臨時觀測點移上一層并進行觀測直到+0.00再按規(guī)定埋設永久觀測點(為便于觀測可將永久觀測點設于+500毫米)。然后每施工一層就復測一次，直至竣工。
      三、觀測精度要合理適宜
      確定建筑物沉降觀測精度的合理性。由于現(xiàn)行規(guī)范對施工單位施工過程的沉降觀測要求不明朗，使得施工單位在建筑物沉降觀測精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關系到沉降觀測成敗，對沉降觀測精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特性的需要。既不造成無謂的浪費，也要保證觀測結果的準確性。