石利情 姚永濤

摘要:隨著城市化的進(jìn)程的不斷加速,各地高層建筑不斷增加,高層建筑變形產(chǎn)生的安全隱患也不斷受到重視,故而要進(jìn)行高層建筑的變形監(jiān)測。高層建筑變形監(jiān)測方法很多,文章在實(shí)例的基礎(chǔ)上,闡述了高層建筑沉降及傾斜監(jiān)測的方法和技術(shù)。

關(guān)鍵詞:高層建筑沉降傾斜監(jiān)測

中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0030-02

近年來,高層建筑飛速增加,由高層建筑的變形引起的安全事故頻發(fā),為了對安全隱患防患于未然,必須對高層建筑的變形進(jìn)行監(jiān)測。高層建筑的沉降及傾斜監(jiān)測是建筑施工中十分重要的一項測量工作,它會影響建筑的施工質(zhì)量與安全,對其進(jìn)行監(jiān)測不但可以檢驗施工質(zhì)量,還可以在發(fā)現(xiàn)問題時及時修正施工方案,保證施工質(zhì)量與安全。以下結(jié)合天津一工程實(shí)例講述其沉降及傾斜監(jiān)測的方法和技術(shù)。

1 工程概況及技術(shù)要求

天津市某高層建筑,基礎(chǔ)為預(yù)制樁,建筑結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)。施工圖中對建筑物變形控制提出具體要求,最大允許沉降量100mm。從2007年12月10日開始觀測,直到2008年8月26日,期間共進(jìn)行13次沉降觀測,12次傾斜觀測。

本工程作業(yè)規(guī)范主要依據(jù)中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T8-97)、天津市建質(zhì)安管[1999]529號文《天津市加強(qiáng)建筑工程變形觀測控制的規(guī)定》及 [1999]42號文《天津市建筑工程變形監(jiān)測技術(shù)成果編制統(tǒng)一規(guī)定》。

2 監(jiān)測精度

根據(jù)《建筑變形測量規(guī)程》,按中等(即二級變形測量)精度設(shè)計本項目的精度指標(biāo)。視線長度≤50m,前后視距差≤2.0m,前后視距累積差≤3.0m,視線高度≥0.2m。相對于建筑工程的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)及沉降觀程中誤差≤±1.0mm,觀測點(diǎn)測站高差中誤差≤±0.5mm,往返較差及附合或環(huán)線閉合差≤1.0mm,檢測已測測段高差較差≤1.5mm。

對于高程測量,本次觀測瑞士徠卡公司生產(chǎn)的 DNA03 電子水準(zhǔn)儀配以銦瓦條碼尺,自動讀數(shù)記錄,儀器最小讀數(shù)為0.01mm,標(biāo)稱精度往返測量中誤差±0.3mm/km;對于傾斜監(jiān)測,使用徠卡公司生產(chǎn)的TCRA402全站儀觀測,儀器測角精度±2",測距精度:2mm+2ppm。

3 監(jiān)測方法

3.1 沉降觀測方法

沉降監(jiān)測的實(shí)質(zhì)是定期對觀測點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測量,逐次測算出觀測點(diǎn)的高程,并根據(jù)對比得出沉降量。具體包括基準(zhǔn)點(diǎn)和觀測點(diǎn)的布設(shè)、觀測方法以及成果的整理與分析。

本例中使用電子水準(zhǔn)儀施測,儀器作業(yè)模式設(shè)定為精測模式,自動記錄?；鶞?zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)水準(zhǔn)路線采用后前前后方式觀測一次,工作基點(diǎn)起閉于基準(zhǔn)點(diǎn),以附合或閉合路線施測,測量標(biāo)準(zhǔn)采用基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)的要求。沉降觀測點(diǎn)水準(zhǔn)路線以工作基準(zhǔn)點(diǎn)形成附合或閉合路線,采用后前方式觀測一次;沉降觀測點(diǎn)按中視法觀測兩次?；鶞?zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)水準(zhǔn)路線和沉降觀測點(diǎn)水準(zhǔn)路線每次宜沿相同的水準(zhǔn)路線進(jìn)行觀測;沉降觀測點(diǎn)每次宜在相同的測站觀測。

3.2 主體傾斜觀測方法

所謂傾斜監(jiān)測,即是建筑物頂部與底部中心線不在一條直線上。在進(jìn)行觀測之前,先對各個監(jiān)測樓房房角位置設(shè)置上下兩點(diǎn)標(biāo)志點(diǎn)M,N作為觀測點(diǎn),如圖1所示:各點(diǎn)應(yīng)位于同一垂直視準(zhǔn)面內(nèi),如果建筑物發(fā)生傾斜,MN將由垂直線變?yōu)閮A斜線。實(shí)施觀測時,架設(shè)好儀器,全站儀的位置距離建筑物應(yīng)大于建筑物本身高度,瞄準(zhǔn)上部觀測點(diǎn)M,采用正倒鏡法向下投得N,如果N與N點(diǎn)不重合,則說明建筑物發(fā)生傾斜。N與N之間的水平距離即為建筑物傾斜值。

4 監(jiān)測周期安排

根據(jù)天津市質(zhì)檢站頒發(fā)的529號文件規(guī)定,施工期間每增加一層觀測一次,有特殊情況時增加觀測數(shù)次,建筑物封頂后,根據(jù)百日觀測平均沉降值確定觀測周期,具體如表1。

鑒于本項目的特殊性,基準(zhǔn)點(diǎn)每一個月觀測一次,以檢查基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定情況。對觀測點(diǎn)的觀測,時間的間隔,可根據(jù)沉降量和傾斜的大小及速度而定。

5 觀測點(diǎn)的布設(shè)

5.1 基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)測區(qū)情況,對于沉降監(jiān)測,在測區(qū)四角布設(shè)3個高程基準(zhǔn)點(diǎn),擬布設(shè)在建造多年的樓房以及公路設(shè)施上布設(shè)永久標(biāo)志。在測區(qū)附近布設(shè)2個沉降觀測工作基點(diǎn);對于傾斜位移監(jiān)測,在測區(qū)內(nèi)布設(shè)2個傾斜觀測點(diǎn),便于對建筑物各房角位置設(shè)置上下投影觀測點(diǎn)。

5.2 觀測點(diǎn)布設(shè)

布點(diǎn)原則:觀測點(diǎn)布設(shè)在建筑物的四角,大轉(zhuǎn)角及沿外墻8～12m位置處,建筑物沉降縫兩側(cè),中部亦需布點(diǎn),點(diǎn)位一般應(yīng)在正負(fù)零以上100～150mm處。

本工程觀測點(diǎn)數(shù)一共布設(shè)10個沉降觀測點(diǎn)點(diǎn),2個傾斜觀測點(diǎn),具體點(diǎn)位見傾斜觀測布點(diǎn)示意圖、沉降觀測布點(diǎn)示意圖(圖2,圖3)。

6 觀測數(shù)據(jù)

在此列出第一次與最后一次的觀測數(shù)據(jù)的匯總結(jié)果:

6.1 沉降數(shù)據(jù)匯總結(jié)果

第一次觀測(表2):

第十三次觀測(表3):

6.2 傾斜數(shù)據(jù)匯總結(jié)果

第一次觀測(表4):

第十二次觀測(表5):

7 變形分析

7.1 沉降監(jiān)測分析

(1)累積沉降量。

建筑物沉降量最大的為8點(diǎn),累計沉降6.5mm,沉降量最小為5點(diǎn),累計沉降4.46mm,平均沉降量為5.82mm。由此可以看出此樓的沉降基本穩(wěn)定,符合要求。

(2)沉降速率。

用自編的軟件讀入十三次的數(shù)據(jù)得到沉降曲線圖可以看出沉降速率變化的情況。從2007年12月10日至2008年8月26日,8個多月內(nèi),平均沉降曲線較緩,沉降速率較小。

7.2 傾斜監(jiān)測分析

傾斜監(jiān)測自2007年12月14日開始,每十天左右監(jiān)測一次,于2008年8月26日進(jìn)行最終監(jiān)測,期間共監(jiān)測了12次。到目前為止,最大的累積傾斜量2mm,最小的累積傾斜量1mm,位移速率為零,傾斜基本穩(wěn)定,符合要求。

7.3 結(jié)論

依據(jù)據(jù)天津市建委頒發(fā)的建質(zhì)安管〔1999〕529號文《天津市加強(qiáng)建筑工程變形觀測控制的規(guī)定》中的有關(guān)要求,本次沉降觀測后,該工程的日均沉降值已經(jīng)小于0.01mm/d,沉降已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定,另外傾斜基本穩(wěn)定,符合要求。因此,可以結(jié)束該工程的沉降觀測、傾斜觀測工作。

8 結(jié)語

結(jié)合實(shí)例,對高層建筑的變形觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,在此基礎(chǔ)上對建筑物的變形進(jìn)行分析,為高層建筑的沉降與傾斜監(jiān)測提供了觀測方法與技術(shù)參考,為高層建筑的施工質(zhì)量與安全提供了一定的保障,避免不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn).建筑變形測量規(guī)程(JGJ/T8-97).

[2] 天津市建質(zhì)安管[1999]529號文.天津市加強(qiáng)建筑工程變形觀測控制的規(guī)定.

[3] 天津市建質(zhì)設(shè)[1999]42號文.天津市建筑工程變形監(jiān)測技術(shù)成果編制統(tǒng)一規(guī)定.

[4] 張正祿,等.工程測量學(xué).武漢:武漢大學(xué)出版社,2007(4):175-212.