張盛昌

（惠州市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心　廣東惠州　516003）

建筑物出現(xiàn)整體性沉降現(xiàn)象，是指建筑物受到地下水水位的變化、地質(zhì)構(gòu)造不同等因素的影響在施工過(guò)程中或入住使用過(guò)程中所產(chǎn)生的住宅變形問(wèn)題。因此，高層建筑物的整體結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題值得考量，有必要通過(guò)觀測(cè)和分析沉降數(shù)據(jù)，將建筑基礎(chǔ)變形因素，施工誤差等因素考慮在內(nèi)，同時(shí)科學(xué)利用各種現(xiàn)代化的沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)建筑物的沉降趨勢(shì)進(jìn)行研究。

1　工程概況

在建的層高統(tǒng)一為17層的住宅小區(qū)，建設(shè)項(xiàng)目共3棟，各棟住宅間相互獨(dú)立，分別設(shè)為1#，2#，3#號(hào)樓。因?yàn)榭赡軙?huì)對(duì)地下水位產(chǎn)生影響是在該住宅小區(qū)施工前接到的提示。所以進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘探并查閱了相關(guān)資料，在1#、2#、3#號(hào)樓同時(shí)開(kāi)啟了沉降監(jiān)測(cè)，為使得地下水位變化不會(huì)影響到小區(qū)高層建筑。假設(shè)高程水準(zhǔn)基點(diǎn)，將獨(dú)立的高程系統(tǒng)導(dǎo)入到監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，按照相對(duì)高程基準(zhǔn)核算出監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降位移。

2　高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)方案的分析

2.1　監(jiān)測(cè)沉降的時(shí)間安排

進(jìn)行監(jiān)測(cè)的首次數(shù)據(jù)很重要，要從住宅施工第1層進(jìn)行，并由兩次獨(dú)立監(jiān)測(cè)值的平均值產(chǎn)生。時(shí)間變動(dòng)問(wèn)題是沉降監(jiān)測(cè)過(guò)程有可能出現(xiàn)的，測(cè)量方要做好時(shí)間調(diào)整后的監(jiān)測(cè)工作，前提是高層住宅項(xiàng)目的業(yè)主方要提前通知測(cè)量方。后面進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)時(shí)間安排為：建筑物增加2層就要觀測(cè)1次，待總工期結(jié)束后連續(xù)觀測(cè)1年每3個(gè)月觀測(cè)1次。竣工后第2年變?yōu)?個(gè)月觀測(cè)1次[1]。

2.2　沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置

根據(jù)原有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出，開(kāi)展沉降監(jiān)測(cè)工作首先要選準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)。布置觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)高層住宅小區(qū)的沉降情況要在觀測(cè)數(shù)據(jù)容易反饋的區(qū)域內(nèi)。從本住宅小區(qū)的施工過(guò)程來(lái)看，需要在小區(qū)地面代表性區(qū)域內(nèi)和建筑物的承重結(jié)構(gòu)布置沉降觀測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)工作原則要保持從整體到局部，埋設(shè)于柱體或地面內(nèi)的目標(biāo)點(diǎn)，同時(shí)要求觀測(cè)點(diǎn)頂部高出標(biāo)識(shí)面≥5.0mm的高度，標(biāo)識(shí)觀測(cè)點(diǎn)要用金屬水準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)志，從整體上保證所布置的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)沉降特性能夠整體上得到控制。

2.3　沉降監(jiān)測(cè)施工程序簡(jiǎn)析

①在監(jiān)測(cè)前要由專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)檢查與核對(duì)測(cè)量所使用儀器的精準(zhǔn)性，并依據(jù)二等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施沉降監(jiān)測(cè)工作，同時(shí)要遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求確定測(cè)量誤差的范圍。②要在沉降監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展前先引用高程系統(tǒng)獨(dú)立進(jìn)行兩次觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的工作，還要對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)方案的穩(wěn)定性做一個(gè)評(píng)估，保證監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行正常；需要注意的是在高層建筑物施工區(qū)比較安全穩(wěn)固的地方埋設(shè)三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作，并派沉降監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行分析研究前期監(jiān)測(cè)所得出的勘察數(shù)據(jù)和資料。③將之前所取得的基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)值引入沉降監(jiān)測(cè)中，依據(jù)建筑設(shè)計(jì)院所設(shè)計(jì)的圖紙?jiān)?#、2#、3#號(hào)樓承重樓柱上設(shè)置24個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，并且以城市測(cè)量規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)24個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)工作。④對(duì)建筑物的沉降監(jiān)測(cè)結(jié)束后，將監(jiān)測(cè)沉降的成果表、沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置圖、監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)一載重一沉降曲線分布圖等沉降監(jiān)測(cè)過(guò)程中所得出的相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)一分析、整理，以指導(dǎo)實(shí)踐。

3　高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)

3.1　確定監(jiān)測(cè)精度

對(duì)于精度要求是依據(jù)變形監(jiān)測(cè)目的設(shè)立的：①目的在于研究變形過(guò)程的監(jiān)測(cè)，觀測(cè)過(guò)程的誤差要求小于容許變形值；②為衡量高層建筑物的安全而監(jiān)測(cè)的，則觀測(cè)結(jié)果的誤差要求小于容許變形值的1/10～1/20。使用如下運(yùn)算公式進(jìn)行沉降點(diǎn)觀測(cè)精度的估算式，將Δ設(shè)為容許變形值；設(shè)置信區(qū)間內(nèi)最大誤差與中誤差之比為t；安全系數(shù)為K。按照上述要求，估算時(shí)經(jīng)常預(yù)設(shè)數(shù)值t=2，K＝0.05。確定建筑物變形觀測(cè)精度，還要結(jié)合高層住宅小區(qū)實(shí)際情況，引入“監(jiān)測(cè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)的精度最高值”。要確定高層住宅小區(qū)沉降觀測(cè)精度，通過(guò)參考以上資料與方法得出沉降點(diǎn)中誤差m≤±1mm高程中為最弱點(diǎn)，要依據(jù)國(guó)家Ⅰ等水準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)網(wǎng)的技術(shù)要求進(jìn)行觀測(cè)[2]。

3.2　儀器選用和監(jiān)測(cè)方法

①監(jiān)測(cè)時(shí)要由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，保障每次相同線路的監(jiān)測(cè)都固定觀測(cè)人和儀器?；鶞?zhǔn)點(diǎn)設(shè)置依據(jù)國(guó)家Ⅰ等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)依照Ⅱ等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求。②監(jiān)測(cè)要求使用精密水準(zhǔn)儀—蔡司Ni004水準(zhǔn)尺為配套銦鋼。

3.3　監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析

首先需要檢驗(yàn)儀器設(shè)備保障其準(zhǔn)確性，具體是通過(guò)監(jiān)測(cè)人員對(duì)沉降監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的所有儀器設(shè)備功能和精確度實(shí)行校驗(yàn)。同時(shí)，在建筑物使用過(guò)程中的監(jiān)測(cè)通過(guò)固定時(shí)間開(kāi)展聯(lián)合監(jiān)測(cè)，采用沉降水準(zhǔn)測(cè)量法，從起始點(diǎn)出發(fā)、閉合返回起始點(diǎn)的閉合沉降水準(zhǔn)環(huán)線，配置固定的專(zhuān)業(yè)人員和監(jiān)測(cè)儀器，同時(shí)聯(lián)測(cè)環(huán)節(jié)只有當(dāng)所埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)間在5d以上到了凝固狀態(tài)后方可開(kāi)展，保證基準(zhǔn)點(diǎn)滿足監(jiān)測(cè)要求。

4　高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整合分析

采用閉合沉降水準(zhǔn)環(huán)線施行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，內(nèi)業(yè)平差計(jì)算要求遵循整體工程測(cè)量規(guī)范壓球。依據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)值，在2014年7月30日就該測(cè)區(qū)主體建筑第17層共設(shè)置的24個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了第十次測(cè)量，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都得出一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第1層主體建筑承重結(jié)構(gòu)的50～60cm就是沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置所在。因?yàn)楸靖邔幼≌^(qū)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目沉降觀測(cè)范圍比較小，所以在整合分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，因重力不正常導(dǎo)致的矯正作業(yè)和因水平面不平導(dǎo)致的修正作業(yè)是可以省略的。觀察圖2所反映的沉降監(jiān)測(cè)：C1～C10沉降量大，而且增加緩慢，C11～C13沉降量是趨于穩(wěn)定同時(shí)有下降的趨勢(shì)。繪制沉降觀測(cè)點(diǎn)成果表是通過(guò)觀察現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的各個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程變化，通過(guò)分析數(shù)據(jù)得出。如圖1所示，通過(guò)綜合整理以第13層為例沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出該高層建筑物的等沉降曲線圖，其中C11點(diǎn)-2.95mm為沉降量最大值，C1點(diǎn)-1.31mm是沉降量的最小值。由圖1可知，所監(jiān)測(cè)的高層住宅小區(qū)，其建筑物的主體結(jié)構(gòu)是趨于穩(wěn)定的。

5　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，要對(duì)建筑物的沉降情況準(zhǔn)確分析并就其沉降趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，需要整理加工對(duì)高層住宅小區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)所得出的數(shù)據(jù)資料。本文通過(guò)觀測(cè)高層建筑物在沉降程度方面的表現(xiàn)，對(duì)高層建筑物沉降變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而對(duì)高層建筑物的穩(wěn)定性和安全性給予更加準(zhǔn)確的分析。對(duì)建筑物施工過(guò)程中和竣工使用中出現(xiàn)沉降現(xiàn)象方可實(shí)施有效的防范措施，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生幾率。

圖1　第13層等沉降曲線示意圖