夏忠福

（福建省測(cè)繪院 福建福州 350003）

施工過程中建筑物變形監(jiān)測(cè)方法的研究

夏忠福

（福建省測(cè)繪院 福建福州 350003）

在建設(shè)過程中，為了掌握建筑物在主體結(jié)構(gòu)施工、竣工及在運(yùn)營(yíng)階段的沉降變形情況，需要對(duì)建筑物進(jìn)行必要的變形測(cè)量。針對(duì)具體工程作業(yè)項(xiàng)目，從監(jiān)測(cè)的要點(diǎn)、主要方法以及技術(shù)要求進(jìn)行研究與總結(jié)。

變形監(jiān)測(cè)；房屋沉降；監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)；沉降曲線圖；水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，舊城改造、新建小區(qū)等建設(shè)活動(dòng)蓬勃開展。在建設(shè)過程中，為了測(cè)定建筑物在主體結(jié)構(gòu)施工中、完成后及在使用階段的沉降變形情況，需要對(duì)建筑物進(jìn)行必要的變形測(cè)量，以用于分析形變?cè)?，保證建筑物在施工及運(yùn)營(yíng)期間的安全。本文以福州楊橋西路以南江濱路以北的單一地塊中的融匯江山小區(qū)1#、2#、3#樓整體施工過程中變形監(jiān)測(cè)工作為例，就變形測(cè)量的方法及測(cè)量數(shù)據(jù)處理等相關(guān)問題進(jìn)行研究。

1 項(xiàng)目概況

融匯江山的1#、2#、3#樓均為為小高層，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，1#、2#樓并帶有一層地下室。由檢測(cè)單位布設(shè)G1、G2、G3三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，每次監(jiān)測(cè)前均對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)。此次監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象是高層框架建筑物，分別為1#樓23層、2#樓24層、3#樓16層。

監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是：在主體施工過程中，對(duì)在建建筑物施工過程中引起的垂直位移及傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

作業(yè)方案：對(duì)主體的垂直變形觀測(cè)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程測(cè)量規(guī)范》采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的方法予以實(shí)施；傾斜監(jiān)測(cè)按《建筑變形測(cè)量規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定采用激光鉛直儀或高精度電子全站儀進(jìn)行施測(cè)。

2 觀測(cè)基點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

2.1 垂直變形及傾斜觀測(cè)基點(diǎn)的布設(shè)及觀測(cè)方法

為了保證監(jiān)測(cè)區(qū)域不受施工的影響，在離需要沉降監(jiān)測(cè)建筑物以外100m～200m的江濱路及周邊穩(wěn)定的小區(qū)，埋設(shè)3座固定水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)分布選埋在穩(wěn)定可靠的位置，在埋設(shè)一個(gè)星期后等其相對(duì)穩(wěn)定后方用于聯(lián)測(cè)。觀測(cè)方法采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求進(jìn)行實(shí)施，建立時(shí)從牢固的水準(zhǔn)起始點(diǎn)采用閉合路線的形式引測(cè)一次，復(fù)測(cè)2次，待其穩(wěn)定后再實(shí)施下一步監(jiān)測(cè)工作，以后新建一座樓時(shí)復(fù)測(cè)一次，共5次。該水準(zhǔn)點(diǎn)也做為今后時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)之用。

傾斜觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)按《建筑變形測(cè)量規(guī)程》中的有關(guān)布設(shè)要求，在需水平位移監(jiān)測(cè)的建筑物周圍，選測(cè)穩(wěn)定可靠的平面控制點(diǎn)10個(gè)。平面控制點(diǎn)的布設(shè)滿足既能便于觀測(cè)保存，又能直接觀測(cè)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)。以四等控制的精度要求進(jìn)行布設(shè)，使用高精度（2mm+ 2ppm）全站儀進(jìn)行觀測(cè)。建網(wǎng)時(shí)水平位置聯(lián)測(cè)一次，在開始實(shí)施監(jiān)測(cè)前復(fù)測(cè)2次，待其位置穩(wěn)定后，實(shí)施下一步監(jiān)測(cè)工作，以后作業(yè)過程中再進(jìn)行兩次復(fù)測(cè)，共4次。

2.2 垂直變形及傾斜位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

建筑物的垂直變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)在實(shí)施監(jiān)測(cè)的建筑物勒腳以上約0.3m，且需在有支撐柱部位布設(shè)垂直變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)使用不銹鋼標(biāo)志來(lái)制作，埋設(shè)固定，盡支柱固聯(lián)，且點(diǎn)位埋設(shè)便于觀測(cè)，位置應(yīng)可以體現(xiàn)整體沉降狀況（見圖1）。

圖1 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

傾斜監(jiān)測(cè)點(diǎn)在適當(dāng)?shù)某兄刂荚O(shè)標(biāo)志，其位置為多層建筑物房屋角或亦可與垂直變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)重合。

3 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的實(shí)施

監(jiān)測(cè)工作按照 《JGJ8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范》、《DGJ08-11-1999地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

3.1 采用二等水準(zhǔn)觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)以及采用三等水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)垂直變形點(diǎn)，使用拓普康DC101水準(zhǔn)儀配以3m（或2m）線條式銦瓦標(biāo)尺或同精度數(shù)字水準(zhǔn)儀配以條形碼標(biāo)尺進(jìn)行作業(yè)，觀測(cè)方法基準(zhǔn)點(diǎn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》，垂直變形點(diǎn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》進(jìn)行操作。在進(jìn)行垂直變形監(jiān)測(cè)過程中，有效地消除因氣候、水準(zhǔn)面不平行等多項(xiàng)因素引起的改正，這樣才能真實(shí)地反映建筑物的沉降分布情況。

3.2 垂直變形觀測(cè)按建筑物施工進(jìn)度等不同階段進(jìn)行監(jiān)測(cè)作業(yè)。原則是：對(duì)主體建筑物每施工三層監(jiān)測(cè)一次，每棟整體工程竣工時(shí)，從原始水準(zhǔn)點(diǎn)起完整監(jiān)測(cè)一次。

3.3 傾斜監(jiān)測(cè)使用激光鉛直儀或高精度（2mm+ 2ppm）全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按《建筑變形測(cè)量規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定在上述平面控制點(diǎn)上對(duì)需傾斜監(jiān)測(cè)的建筑物的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。傾斜監(jiān)測(cè)實(shí)施的階段、頻率與垂直變形觀測(cè)的過程相同，水平傾斜監(jiān)測(cè)采用平面四等控制精度要求進(jìn)行。

4 監(jiān)測(cè)要求

為了盡量減少監(jiān)測(cè)誤差的不定性，使所監(jiān)測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，每期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與首次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果可比性更一致，保證所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)量更真實(shí)，具體要求如下：

（1）每項(xiàng)工程開始測(cè)量前，對(duì)所使用的儀器進(jìn)行檢測(cè)校正，必要時(shí)經(jīng)計(jì)量單位予以鑒定，觀測(cè)過程中還應(yīng)定期(2個(gè)月～3個(gè)月)檢校。

（2）采用“三固定“的方法：所用儀器、設(shè)備要固定；觀測(cè)人員要固定；觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。

5 監(jiān)測(cè)成果與分析

地基受地面建筑物載荷時(shí)，開始?jí)嚎s，但地基被壓縮到一定程度，下降速度變慢，有時(shí)還有出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，最終慢慢趨于穩(wěn)定。

計(jì)算判定建筑物和構(gòu)筑物的地基變形引起整體傾斜是否滿足規(guī)范允許值（表1）。

表1 傾斜允許值指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值

從表2中的實(shí)測(cè)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總表中可以看出在最后幾個(gè)監(jiān)測(cè)周期建筑物各觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降逐漸趨于零。

在表2沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總表中本次1#樓監(jiān)測(cè)中累計(jì)沉降量最大的是1#樓的3#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，累計(jì)沉降量為23.1mm；累計(jì)沉降量最小的是1#樓的5號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，累計(jì)沉降量為12.8mm。

在表2本次2#樓監(jiān)測(cè)中累計(jì)沉降量最大的是2#樓的13號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，累計(jì)沉降量為15.3mm；累計(jì)沉降量最小的是2#樓的17號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，累計(jì)沉降量為9.3mm。

在表2本次3#樓監(jiān)測(cè)中累計(jì)沉降量最大的是3#樓的10號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，累計(jì)沉降量為12.5mm；累計(jì)沉降量最小的是3#樓的13號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，累計(jì)沉降量為5.3mm。

表2 沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總表（部分）

從圖2（第9頁(yè)）沉降-時(shí)間的曲線圖上可以看出，1#樓相鄰點(diǎn)同次差異沉降最大為2.3mm （1#)-6—1#-7），累計(jì)差異沉降最大為 4.6mm（1#-5—1#-6）；2號(hào)樓相鄰點(diǎn)同次差異沉降最大為1.8mm （2#-12—2#-13），累計(jì)差異沉降最大為 2.8mm（2#-16— 2#-17）；3號(hào)樓相鄰點(diǎn)同次差異沉降最大為 1.3mm（3#-8—1#-9），累計(jì)差異沉降最大為 3.6mm （3#-12—3#-13）差異沉降不明顯，1#、2#、3#樓在監(jiān)測(cè)期間一直呈下降趨勢(shì)，在監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)還沒有止穩(wěn)。