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摘 要:高层建筑施工过程中,预防因不均匀沉降造成结构破坏,必须采取必要的措施,以加强过程中的沉降的观测,是十分必要的。
关键词:沉降观测;高层建筑;工程施工;频率
为了保证建筑物的正常使用年限和安全使用性能,在高层建筑物施工过程中应用沉降观测并采取相对应的措施,加强过程中的監控,预防在施工过程中因不均匀沉降造成建筑物主体结构的破坏,从而避免造成重大的经济损失,在工程施工中对建筑物进行沉降变形观测是非常必要的。
一、施工过程中沉降观测的基本要求
(一)仪器设备的要求
为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20,沉降观测应使用精密水准仪DSZ2),水准尺采用铝合金尺,在首次观测前要对所用仪器进行检测校正,连续使用3—6个月重新对所用仪器、设备进行检校。测量人员必须具有很高的专业素质和敬业精神,能熟练掌握仪器,熟悉测量理论,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对出现的问题能够分析原因并正确的运用误差理论进行计算。
(二)观测时间的要求
首次观测必须按时进行,其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期。
(三)观测点的要求
沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置,一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15—30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,特别要考虑到不能因施工破坏或掩盖住观测点。
(四)沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则
即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点的点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。
(五)沉降观测精度的要求
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。
各项观测指标要求如下:
1.往返较差、附和或环线闭合差:△h=∑a-∑b≤l.0,n—表示测站数。(或△h=∑a-∑b≤1.0,??L—表示观测路线距离)
2.前后视距:≤30m
3.前后视距差:≤1.0m
4.前后视距累积差≤3.0m
5.沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0mm
水准仪的精度不低于N2级别
二、具体测量的程序及步骤
1.建立水准控制网,根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。
2.一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点,水准点的间距不大于100米。在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点,并且场区内各水准点构成闭合图形,以便闭合检校。各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外,水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)
3.建立固定的观测路线,由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
4.首次观测应在观测点安置稳固后及时进行,并且应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。
5.首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础,要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定,随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到±0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于+500mm)。然后每施工一层就复测一次,直至竣工,竣工后一年内,每月观测一次。
6.将各次观测记录整理检查无误后,进行均差计算,求出各次每个观测点的高程值,从而确定出沉降量。根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。
7.绘制各观测点的下沉曲线:(1)首先建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。(2)根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。(3)利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:q=│△Cm-△Cn│/Lmn,△Cm,△Cn分别为m,n点的总沉降量,Lmn为m,n点的距离。
8.曲线形状注意问题:(1)在沉降观测过程中,沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。这就必须分析原因,进行修正。(2)第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次观测精度过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。(3)曲线在某点突然回升,原因是水准点或观测点被碰动所致,水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前,处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点的沉降量。
9.观测中的注意事项:(1)严格按测量规范的要求施测。(2)前后视观测最好用同一水平尺。(3)各次观测必须按照固定的观测路线进行。(4)观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。(5)成像清晰、稳定时再读数。(6)随时观测,随时检核计算,观测时要一气呵成。(7)在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。(8)将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
三、观测频率
1.建筑物出正负零后观测一次,后每施工完一层观测一次。
2.如施工期间中途停工时间较长,应在停工时和复工前均应进行观测。
四、安全保证措施及质量保证措施
1.在每次作业前测量人员必须了解现场观测线路及作业点周围的安全情况,然后对记录及跑尺人员进行交底。
2.所有观此人员在进行施工现场时必须带好安全帽,并密切配合,争取快速、准确地完成观测任务,严格按照设计要求进行测量。
3.作业人员进行明确的职责分工:测量人员负责沉降观测的全部过程,并进行司镜。记录人员负责观测数据记录及资料的整理。跑尺人员负责立水准尺。
4.作业环境应具备的条件:天气晴朗,通视良好,风力小于二级。
5.为了保证沉降观测标的准确线,在沉降观测点安装完后,沉降观测标上安装专门的保护筒。
五、结语
施工中的沉降观测是十分重要且又极易被忽视的一个施工环节,为了避免因沉降不匀引起建筑物结构性的破坏,造成不必要的经济损失,加强施工过程中的沉降观测是非常必要的。
关键词:沉降观测;高层建筑;工程施工;频率
为了保证建筑物的正常使用年限和安全使用性能,在高层建筑物施工过程中应用沉降观测并采取相对应的措施,加强过程中的監控,预防在施工过程中因不均匀沉降造成建筑物主体结构的破坏,从而避免造成重大的经济损失,在工程施工中对建筑物进行沉降变形观测是非常必要的。
一、施工过程中沉降观测的基本要求
(一)仪器设备的要求
为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20,沉降观测应使用精密水准仪DSZ2),水准尺采用铝合金尺,在首次观测前要对所用仪器进行检测校正,连续使用3—6个月重新对所用仪器、设备进行检校。测量人员必须具有很高的专业素质和敬业精神,能熟练掌握仪器,熟悉测量理论,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对出现的问题能够分析原因并正确的运用误差理论进行计算。
(二)观测时间的要求
首次观测必须按时进行,其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期。
(三)观测点的要求
沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置,一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15—30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,特别要考虑到不能因施工破坏或掩盖住观测点。
(四)沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则
即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点的点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。
(五)沉降观测精度的要求
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。
各项观测指标要求如下:
1.往返较差、附和或环线闭合差:△h=∑a-∑b≤l.0,n—表示测站数。(或△h=∑a-∑b≤1.0,??L—表示观测路线距离)
2.前后视距:≤30m
3.前后视距差:≤1.0m
4.前后视距累积差≤3.0m
5.沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0mm
水准仪的精度不低于N2级别
二、具体测量的程序及步骤
1.建立水准控制网,根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。
2.一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点,水准点的间距不大于100米。在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点,并且场区内各水准点构成闭合图形,以便闭合检校。各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外,水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)
3.建立固定的观测路线,由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
4.首次观测应在观测点安置稳固后及时进行,并且应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。
5.首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础,要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定,随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到±0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于+500mm)。然后每施工一层就复测一次,直至竣工,竣工后一年内,每月观测一次。
6.将各次观测记录整理检查无误后,进行均差计算,求出各次每个观测点的高程值,从而确定出沉降量。根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。
7.绘制各观测点的下沉曲线:(1)首先建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。(2)根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。(3)利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:q=│△Cm-△Cn│/Lmn,△Cm,△Cn分别为m,n点的总沉降量,Lmn为m,n点的距离。
8.曲线形状注意问题:(1)在沉降观测过程中,沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。这就必须分析原因,进行修正。(2)第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次观测精度过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。(3)曲线在某点突然回升,原因是水准点或观测点被碰动所致,水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前,处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点的沉降量。
9.观测中的注意事项:(1)严格按测量规范的要求施测。(2)前后视观测最好用同一水平尺。(3)各次观测必须按照固定的观测路线进行。(4)观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。(5)成像清晰、稳定时再读数。(6)随时观测,随时检核计算,观测时要一气呵成。(7)在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。(8)将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
三、观测频率
1.建筑物出正负零后观测一次,后每施工完一层观测一次。
2.如施工期间中途停工时间较长,应在停工时和复工前均应进行观测。
四、安全保证措施及质量保证措施
1.在每次作业前测量人员必须了解现场观测线路及作业点周围的安全情况,然后对记录及跑尺人员进行交底。
2.所有观此人员在进行施工现场时必须带好安全帽,并密切配合,争取快速、准确地完成观测任务,严格按照设计要求进行测量。
3.作业人员进行明确的职责分工:测量人员负责沉降观测的全部过程,并进行司镜。记录人员负责观测数据记录及资料的整理。跑尺人员负责立水准尺。
4.作业环境应具备的条件:天气晴朗,通视良好,风力小于二级。
5.为了保证沉降观测标的准确线,在沉降观测点安装完后,沉降观测标上安装专门的保护筒。
五、结语
施工中的沉降观测是十分重要且又极易被忽视的一个施工环节,为了避免因沉降不匀引起建筑物结构性的破坏,造成不必要的经济损失,加强施工过程中的沉降观测是非常必要的。