李彥軍

（甘肅省會寧縣住房保障事務中心，白銀 730900）

1 前言

高層建筑施工中，經(jīng)常應用干掛空心陶瓷板（陶土板、陶板）這一材料，該材料起源于歐洲，原料為天然陶土，經(jīng)過擠壓之后成形，需要在1200℃高溫條件下燒制。干掛空心陶瓷板在歐洲與東南亞地區(qū)建筑中十分常見，尤其被大量應用在建筑中作為主要的幕墻材料。我國建筑行業(yè)關于干掛空心陶瓷板的應用，目前依然處于發(fā)展階段。目前國內(nèi)建筑業(yè)發(fā)展速度飛快，對于干掛陶板幕墻這一建筑材料也形成了更加多元化的認知，特別被應用于建筑幕墻裝飾施工中，不僅獲得了非常理想的裝飾效果，還因此獲得了建筑行業(yè)從業(yè)者的一致好評。目前高層建筑施工階段應用干掛空心陶瓷板比較廣泛，實際施工過程中需要重點開展沉降觀測。所謂沉降觀測，是組織施工期間，為了克服地基承載壓力增加而引發(fā)地基以及地基附近環(huán)境變化，采取的保證施工安全的措施。沉降觀測可以提前發(fā)現(xiàn)建筑不正常沉降與不均勻沉降問題，保證建筑物結構可靠性。為此，本文針對沉降觀測在干掛空心陶瓷板高層建筑施工階段的應用做出分析，提出沉降觀測技術應用可行策略。

2 干掛空心陶瓷板

干掛空心陶瓷板作為建材的一種，是由德國一家公司研發(fā)，該建材的原料為天然粘土，此外不會添加其他任何成分，所以具有綠色環(huán)保性能。天然粘土經(jīng)過高溫燒制之后成型，在建材領域具有綠色環(huán)保、無輻射的優(yōu)勢，在高層建筑施工中應用也不會導致光污染[1]。另外，干掛空心陶瓷板的尺寸十分規(guī)范，色澤豐滿，可以同時滿足設計人員與業(yè)主對于建材的要求。高層建筑施工階段應用空心陶瓷板，還表現(xiàn)出高強度、穩(wěn)定性的優(yōu)勢，即便是比較寒冷的氣候，依然可以抵御惡劣天氣對建筑結構的侵害。干掛空心陶瓷板表面十分平整，彰顯出濃厚的自然氣息，視覺效果上非常穩(wěn)重，這也是其作為幕墻裝飾材料比較顯著的特點。

干掛空心陶瓷板主要應用的是條形中空設計，該設計方法使陶瓷板重量得到減輕，并且優(yōu)化了材料本身的透氣性，還具有防噪、節(jié)能保溫等其他性能。高層建筑施工中選擇干掛空心陶瓷板這一材料，接縫位置經(jīng)過合理設計，保證了幕墻表面排水的流暢性，以免產(chǎn)生沉積物，還可增強幕墻表面的潔凈度與美觀性。按照業(yè)主與設計師提出要求，空心陶瓷板可以隨意切割，均可滿足高層建筑施工需求。

3 高層建筑干掛空心陶瓷板施工沉降觀測現(xiàn)狀

干掛空心陶瓷板普遍被應用在建筑外墻裝飾環(huán)節(jié)，可以優(yōu)化建筑物整體視覺效果，使環(huán)境效應、社會效益與經(jīng)濟效益達到最大化，正因如此干掛空心陶瓷板也成為設計師、業(yè)主廣泛應用的幕墻裝飾材料[2]。干掛空心陶瓷板在施工中，關鍵在于“干掛”工藝，應用此工藝的重點是要在高層建筑主體結構設置主要受力點，再利用結構物上已經(jīng)固定的預埋件及連接金屬掛件，使空心陶瓷板材達到懸空的效果，并且連接原本分散板材，建構結構體外一層裝飾面?！案蓲臁惫に噾迷诳招奶沾砂宀氖┕ぶ校谔沾砂灞趁鏌o需灌注砂漿、細石混凝土，通過連接件與錨固預埋件自身強度，便可承受來自飾面的外力?？招奶沾砂宀摹w之間，還會形成寬度為100mm空氣層。結合建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，“干掛”工藝比較多的在鋼筋混凝土結構施工中應用，而且不適合磚墻、輕型與加氣混凝土墻等。

節(jié)能與裝飾層面，干掛空心陶瓷板均能夠保證理想的施工效果。但是高層建筑施工階段，建筑物地基可能發(fā)生不均勻沉降，導致干掛空心陶瓷板的應用效果受到影響，還有可能引發(fā)安全隱患。面對高層建筑地基不均勻沉降這一問題，沉降觀測便體現(xiàn)出極為重要的作用。高層建筑施工階段，采用沉降觀測進行地基監(jiān)控，可以預防施工環(huán)節(jié)地基的不均勻沉降問題，為高層建筑安全提供保障[3]。通過沉降觀測還可以采集到準確技術參數(shù)、沉降參數(shù)，為勘察設計、制定沉降預案提供參考，并且可以為現(xiàn)場施工提供指導，以免地基沉降導致建筑主體結構破損，或是威脅到高層建筑的使用功能?，F(xiàn)階段高層建筑干掛空心陶瓷板施工采用沉降觀測技術，現(xiàn)行施工規(guī)范與驗收標準中，還需要有更加詳細的沉降觀測技術性要求與驗收規(guī)范。

4 干掛空心陶瓷板施工階段沉降觀測技術要求

4.1 沉降觀測條件

沉降觀測技術在建筑行業(yè)已經(jīng)十分普遍，通過沉降觀測可以保證高層建筑安全性。一般應用沉降觀測技術，要求施工人員充分掌握施工技術和高層建筑結構，而且應該樹立大局觀，詳細記錄前期技術測試結果，滿足業(yè)主和設計人員對高層建筑根本要求，提升沉降觀測技術水平，進一步增強高層建筑的安全性。為此，結合干掛空心陶瓷板施工階段沉降觀測應用現(xiàn)狀，分析沉降觀測技術需要滿足如下條件：

4.1.1 面向觀測設備和觀測人員

針對高層建筑進行觀測，前期施工人員務必嚴格檢查所有的觀測設備，以免觀測設備存在故障沒有被發(fā)現(xiàn)，會降低觀測結果精度，使高層建筑施工質(zhì)量面臨失控。準備階段選擇觀測設備時，建議科學應用水平尺。水平尺很大概率會受附近環(huán)境干擾，施工人員應該重點控制高層建筑施工現(xiàn)場附近的環(huán)境，施工人員完成檢測工作之后，還需要檢查設備結構、記錄數(shù)據(jù)，及時糾正測試誤差。一旦發(fā)現(xiàn)測試結果有差異，必須展開重復測試，計算測試結果平均值。高層建筑沉降觀測施工，還需做好施工人員的培訓，要求所有沉降觀測人員掌握有關于高層建筑沉降的理論、技術操作要點，根據(jù)高層建筑結構總結沉降情況，經(jīng)過統(tǒng)一調(diào)整后，保證高層建筑結構整體安全性。

4.1.2 面向觀測時間

高層建筑沉降觀測工作，需要控制好觀測周期，而且需要在觀測周期以內(nèi)，定期對高層建筑物進行觀測，詳細記錄每一次觀測結果，最后可以根據(jù)記錄的觀測結果分析建筑地基的沉降情況，為后續(xù)觀測工作提供參考。一旦觀測過程中突然出現(xiàn)中止，或者是觀測工作未嚴格按照規(guī)定檢測時間，必然會對周期性觀測效果造成影響，此情況下即便是補救也無法得到對應時間測試結果。尤其是高層建筑的沉降觀測，施工人員只是了解建筑結構的情況下，無法開展沉降觀測，這也不能保證沉降觀測結果的精度。

4.1.3 面向觀測點

沉降觀測期間，必須科學選擇觀測點，這是選擇有效開展沉降觀測工作的重要條件，而且可以保證觀測精準性。一般在選擇觀測點時，觀測人員需要透徹分析高層建筑圖紙，觀測點位置可以直接通過高層建筑水平墻、垂直墻，外墻、邊緣等部位交點分析得出，確定最佳觀測位。

4.2 沉降觀測流程

結合高層建筑干掛空心陶瓷板施工經(jīng)驗，總結沉降觀測流程如下：

（1）在施工現(xiàn)場創(chuàng)建水準測量控制網(wǎng)。高層建筑施工現(xiàn)場附近需要布置水準點，一般在3個以上，而且水準點之間的距離小于100m。每一個水準點必須組成閉合環(huán)線圖形，后視還需要保證有2個水準點，這主要是為了配合閉合檢校。埋設所有水準點時，一般以建筑物開挖地段、地面沉降、震動區(qū)以外為主，必須滿足二等水準測量規(guī)范（如表1），控制點、沉降觀測點中間，還應設置固定觀測路線，確保沉降觀測可以沿著一條路線展開。

表1 二等水準測量規(guī)范要求

（2）針對布設基準點進行聯(lián)測。按照規(guī)范，保證經(jīng)濟適用基礎上，施工人員需要在施工現(xiàn)場檢查確定待測建筑距離超過建筑基礎最大深度2倍的地區(qū)外，布設超過三個高程基準點。其中1個基準點是高程起算點，此方面可以根據(jù)二等水準，對所有高程基準點實施聯(lián)測，從而構成閉合環(huán)，還可構建獨立性的高程控制網(wǎng)。待確定了基準點穩(wěn)定性之后，通常是在7d以上，便可開始基準點聯(lián)測作業(yè)。第一次水準聯(lián)測應進行兩次及以上的獨立觀測，確定符合閉合差要求，便可利用數(shù)據(jù)平差計算得出基準點高程值。

（3）正式開始現(xiàn)場施工之后組織沉降觀測。按照前提編制觀測方案以及確定的觀測周期，從地基部分開始，縱橫軸線上方以設計位置為對象，可以埋設現(xiàn)場臨時性沉降觀測點。第一次沉降觀測需要在確定觀測點已經(jīng)穩(wěn)定之后再展開，通常建筑主體一層的室內(nèi)地坪標高+0.5 m位置，需要布設固定觀測點，根據(jù)規(guī)范進行埋設作業(yè)。施工人員按照時間觀測周期、高層建筑的層數(shù)，可以采取分段觀測方法。

（4）完成沉降觀測任務后，施工人員需要及時整理觀測數(shù)據(jù)。高層建筑施工現(xiàn)場進行沉降觀測，針對觀測記錄必須要在完成所有觀測任務后進行現(xiàn)場核對、整理，確定無誤之后展開平差計算，得到所有測點高程值和周期沉降量。隨后施工人員按照沉降量，繪制所有觀測點下沉曲線圖，在圖紙中創(chuàng)建下沉曲線坐標，隨之可以確定時間、荷載值、沉降量等關鍵參數(shù)。綜合整理的觀測數(shù)據(jù)，可以預測高層建筑地基沉降趨勢，及時向有關部門反映沉降情況，為干掛空心陶瓷板現(xiàn)場施工提供指導。一般情況下高層建筑每日連續(xù)沉降量為1mm，此時便需要停止施工，及時采取應急對策應對沉降。

5 高層建筑干掛空心陶瓷板施工階段沉降觀測質(zhì)量控制方法

5.1 加強沉降觀測質(zhì)量管理

按照高層建筑特征與干掛空心陶瓷板施工要求，建議對沉降觀測質(zhì)量管理按照“三檢”制度進行，所有采集到的原始數(shù)據(jù)可以保證完整性和精準性，而且確定與成圖規(guī)范一致。施工現(xiàn)場可以安排小組自檢與校核，觀測期間沉降組織自測，確定自檢合格后再由質(zhì)量檢查人員、設計人員等進行審核，確定“三檢”均合格，方可進入到后續(xù)的觀測流程。

5.2 優(yōu)化沉降觀測管理

首先，高層建筑所有施工人員必須嚴格落實質(zhì)量保證體系，加強每一名施工人員質(zhì)量觀念，形成“質(zhì)量第一”的觀念，保證干掛空心陶瓷板沉降觀測質(zhì)量。其次，施工現(xiàn)場觀測人員應該熟練掌握施工測量、干掛空心陶瓷板觀測等的專業(yè)知識與技能，而且面對觀測過程中的突發(fā)問題可以及時做出應對。再次，干掛空心陶瓷板施工期間，采用觀測儀器設備務必提前組織檢定，確定合格之后進場。儀器設備使用過程中也不能忽略維護、保養(yǎng)，使其能夠始終維持在最佳的運行狀態(tài)。最后，按照委托方所提高資料，編制干掛空心陶瓷板沉降觀測技術方案。施工人員做好技術交底，針對觀測全過程展開質(zhì)量控制，對于一些關鍵的觀測環(huán)節(jié)，還需設置質(zhì)量管控點。

5.3 組織變形異常與沉降分析

干掛空心陶瓷板的觀測，其間必須嚴格按照觀測技術方案，而且沉降觀測過程也需要參照正常流程展開。每組織一次觀測都必須及時向委托方報備，由其安排工作人員旁站，檢查是否存在異常。另外，施工人員還需定期展開沉降分析。干掛空心陶瓷板施工期間，建議每加高2層～3層進行1次觀測的觀測，一直到主體結構封頂即可結束觀測。待主體結構封頂之后，可以將觀測頻率調(diào)整為每月1次。當高層建筑進入到沉降穩(wěn)定階段，需要按照“100d沉降速率小于0.01mm/d～0.04mm/d”做出判斷，若低于該標準便可判定沉降進入到穩(wěn)定階段。

6 結論

綜上所述，干掛空心陶瓷板是建筑行業(yè)一種比較普遍的建筑材料，高層建筑干掛空心陶瓷板施工過程中，為了規(guī)避不均勻沉降等質(zhì)量問題，沉降觀測非常必要。根據(jù)編制沉降觀測方案，明確開展觀測的基本條件與技術要求，其間還需要在干掛空心陶瓷板施工過程中做好質(zhì)量控制工作，提高沉降觀測技術水平的同時，也可以為今后干掛空心陶瓷板在高層建筑中的應用總結有價值的經(jīng)驗。