莊 重
(成都建工裝飾裝修有限公司, 四川成都 610000)
[定稿日期]2017-10-13
隨著社會飛躍發(fā)展,大城市土地資源與經(jīng)濟及物質(zhì)文化發(fā)展矛盾日趨突出,加之計算理論與設(shè)計方法的進步,高層建筑應(yīng)用越來越廣泛[1]。如何開展高效合理的施工方法,建立合理有效的觀測手段是保障結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的前提及預(yù)警機制建立的根據(jù),尤其是基礎(chǔ)沉降及主體傾斜觀測,監(jiān)測基礎(chǔ)是否發(fā)生大沉降及不均勻沉降,不僅關(guān)系結(jié)構(gòu)受力,也是為確保結(jié)構(gòu)安全而建立預(yù)防及預(yù)警工作[2]。本文以西部某大型綜合體項目為例,介紹沉降及傾斜觀測要點,并對測試數(shù)據(jù)進行分析。
該綜合體項目總建筑面積94 950.02 m2,其中地上67 241.18 m2,地下27 708.84 m2;該項目由兩棟26層高樓及兩層地下室組成。1#樓±0.000高程為297.400 m,負一層底板高程為291.300 m;2#樓±0.000標高為296.700 m,負一層底板高程為291.300 m?;幼畲箝_挖深度約為15 m;1#樓總高97.2 m,2#樓總高98.8 m。
根據(jù)規(guī)范要求[3-5],本項目建筑沉降觀測,按建筑變形測量級別二級進行。使用檢定合格且在有效期內(nèi)的DS05精密水準儀施測,沉降觀測點測站高差中誤差應(yīng)滿足±0.5 mm要求。建筑沉降觀測每施工1~5層觀測1個周期,觀測至建筑主體封頂,并持續(xù)觀測至建筑穩(wěn)定為止。
本項目建筑沉降觀測在施工影響范圍之外布置水準基點3個,水準基點穩(wěn)定,通視良好,方便使用,并定期進行聯(lián)測,檢查其穩(wěn)定性。沉降觀測點共設(shè)50個,1#樓、2#樓各25個,沉降觀測點布置在建筑周邊轉(zhuǎn)角、建筑中部電梯間,高度均在負1層底面以上0.2~0.5 m處,沉降觀測點平面布置見圖1。
圖1 沉降觀測點平面布置
每觀測周期在觀測點與水準基點間施測閉合水準路線,各期水準測量數(shù)據(jù)經(jīng)過平差處理,得到當期建筑沉降觀測點高程,建筑沉降觀測點各周期高程與前一周期高程之差,為本期沉降量;累計沉降量為各周期高程與首期高程之差。
本項目建筑主體傾斜觀測為竣工驗收檢測,采用一次性整體傾斜觀測方案。本項目傾斜觀測是在建筑特征部位設(shè)觀測標志,同時在主體結(jié)構(gòu)頂、底對應(yīng)布設(shè)測點,測站設(shè)置于主體軸線正交方向,其距離為建筑觀測高度1~2倍。
建筑主體傾斜觀測采用全站儀觀測法,用正倒鏡法照準設(shè)置在建筑主體豎直線頂部和底部觀測標志,測量距離和角度。根據(jù)距離及角度測試值,可計算出觀測點縱橫水平分量,再按矢量相加可計算主體傾斜量及其方向,從而計算得到建筑主體傾斜度。該綜合體建筑主體傾斜觀測點平面布置見圖2。
本項目自地下室施工結(jié)束,第一期基準觀測從2016年10月17日到2017年8月27日,開展共9次觀測。截至目前,主體封頂已達半年,綜合體監(jiān)測成果如表1所示。根據(jù)沉降監(jiān)測成果繪制1#、2#號樓沉降變形曲線如圖3、圖4所示。
表1 綜合體沉降監(jiān)測成果
圖2 建筑主體傾斜觀測點平面布置
(a) 沉降過程線組合(1~9期)
(b) 沉降速度線組合(1~9期)
(c) 平均沉降過程線(1~9期)圖3 1#樓沉降曲線
(a) 沉降過程線組合(1~9期)
(b) 沉降速度線組合(1~9期)
(c) 平均沉降過程線(1~9期)圖4 2#樓沉降曲線
由本項目建筑沉降觀測成果可見,沉降量累計最大6.1 mm,平均累計5.1 mm,沉降量較小,無顯著差異沉降。最后一期最大沉降速度0.0 mm/100d,其速度小于2 mm/100d。本項目沉降已達規(guī)范要求進入穩(wěn)定階段。
本項目使用Leica全站儀,精度2″,2 mm+2ppm,對建筑主體進行傾斜觀測,觀測成果如表2所示。由建筑主體傾斜觀測成果可見,1#樓建筑主體傾斜度最大為0.4 ‰,平均為0.32 ‰;2#樓建筑主體傾斜度最大為0.2 ‰,平均為0.15 ‰,均滿足GB 51004-2015《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定要求。
表2 建筑主體傾斜度觀測成果
注:(1) 建筑主體傾斜度中誤差不大于±0.2 ‰ ; (2) 建筑主體傾斜度均在GB 51004-2015《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》要求范圍內(nèi)。
通過對西部某大型綜合體項目施工全過程沉降及主體傾斜觀測,可得到如下結(jié)論:
(1)本項目沉降量累計最大6.1 mm,平均累計5.1 mm,無顯著差異沉降,且沉降速度小于2 mm/100d,主體結(jié)構(gòu)平均傾斜0.32 ‰,均滿足規(guī)范要求。本文提出的監(jiān)測方法和技術(shù)路線合理、有效,觀測結(jié)果能反映結(jié)構(gòu)施工全過程形態(tài)變化。
(2)監(jiān)測結(jié)果真實有效反映地區(qū)工程地質(zhì)特性,為將來類似工程提供有效參考和經(jīng)驗。
(3)高層建筑沉降及傾斜觀測也是施工全過程信息化重要組成部分,也是為確保結(jié)構(gòu)安全而建立的預(yù)防及預(yù)警工作。本文采用的技術(shù)方法可為將來類似工程提供有效參考和經(jīng)驗。
[1] 呂文清.淺談高層建筑施工過程中沉降觀測工作[J].四川建筑,2015,35(2):200-202.
[2] 劉舜. 高層建筑物沉降監(jiān)測及結(jié)果分[J]. 四川建筑,2011,31(1):156-158.
[3] JGJ 8-2007 建筑變形測量規(guī)范[S] .北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[4] GB 50026-2007 工程測量規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2008.
[5] GB 51004-2015 建筑地基基礎(chǔ)工程施工規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2015.