聊城市体育馆沉降观测技术分析

2010-05-24荣瑞兴许庆涛温继康

山西建筑 2010年25期

荣瑞兴许庆涛温继康

1 工程概况

聊城市体育馆位于徒骇河以东,聊城大学东校区路南,土城村西北角,建筑面积16 854 m2。地下1层层高5 m,地上 4层每层高度平均为5 m,地坪以上建筑高度为31 m。馆内分区布设为比赛场地、观众席、贵宾室等;屋顶为网架结构,为聊城市目前最大的室内体育活动场所。

针对本工程结构较复杂,荷载较大,安全等级较高的特点,按照有关规范及规程要求,对该体育场馆主体工程进行了沉降观测。

2 沉降观测

2.1 基准点的选择

监测基准点选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置,本次使用的基准点为聊城市体育公园北老南环路北侧花池内,距体育馆约300 m,标石埋深35 cm,保存完好,即“Ⅲ聊师西”点,使用时作了稳定性检验,该点稳定可靠。工作基点选设在体育馆周围距体育馆外缘50 m以外,以体育馆基础几何中心为圆心等分圆周,分别于圆心角约120°的方向上选点埋设混凝土普通标石3颗,点号分别编为BM1,BM2,BM3。

2.2 沉降观测点的选设

按沉降观测的要求,观测点均设在了基础建筑轴线上,承重钢筋混凝土立柱的内侧或外侧,距标高±0以上约0.5 m处;主体建筑南北两侧入馆扇形阶梯处,沉降观测点设在阶梯弧形外缘基部圆弧外侧;东西两侧支撑屋顶钢构网架的拱脚基础墩,其观测点设置在墩顶钢板一角涂红漆标志处。

建筑主体基础类似圆环形,内侧沉降观测点编号为N1,N2,…,N6;外侧沉降观测点编号为W1,W2,…,W12;外围入馆阶梯基部和拱脚观测点编号为V1,V2,…,V10。共设沉降观测点28处。

平面布局详见图1。

2.3 沉降观测点的测量

本工程沉降观测依据要求采用二等水准测量,每施工一层观测一次;主体工程完成后,装修期间,每个月观测一次;工程竣工后,第一年内每隔2个～3个月观测一次,以后每隔4个～6个月观测一次。沉降停测的标准可采用连续两次半年沉降量不超过2 mm。对于突然发生严重裂缝或大量沉降等特殊情况,则应增加观测次数。

3 平差计算

沉降观测基准点联测工作基点闭合水准环路的精度统计如表1所示。

表1 沉降观测基准点联测工作基点闭合水准环路的精度统计表

沉降观测网各水准环路的精度统计(第6期)如表2所示。

表2 沉降观测网各水准环路的精度统计

每千米高差中数全中误差：MW=±0.8 mm≤±2 mm;每千米高差中数偶然中误差：M△=±0.3 mm≤±1 mm,最弱点高程中误差为±2 mm,各项精度指标均满足《技术设计书》及相应规范的有关规定。

经统计计算,每周期沉降观测网每千米高差中数全中误差MW＜±2 mm,每周期沉降观测网每千米高差中数偶然中误差M△＜±1 mm,在限差范围以内,各项精度指标均满足《技术设计书》及相应规范的有关规定。

4 观测成果分析

经多个周期的测量、检查、对比,各周期的高差较差,均小于±2 mm,并且每周期测得的高程值与基准网平差后的高程值较差,均小于±2 mm,因此,所埋设的工作基点是稳定可靠的。

在工作基点稳定或相对稳定的参考系条件下,每周期将三个工作基点和所有的沉降观测点构成一个多结点网在基本相同的条件下集中统一观测,统一平差,沉降观测点的相邻两周期平差值之差与最大测量误差(取中误差的2倍)进行比较,发现个别周期的观测点平差值之差小于最大误差,可认为观测点在这一周期内没有沉降或沉降不显著。在每周期观测后,还作了综合分析,相邻周期平差值之差虽很小,但呈现一定趋势,也应视为有沉降。每个观测点在结构主体结束(第4期)、装修结束(第11期)、运营期(第12期)的沉降情况详见表3。

表3 部分观测点沉降量表 mm

综合分析,虽然每个观测点沉降情况有所不同,但也发现相应位置的观测点呈现一定的沉降规律。如体育馆结构主体在逐层建筑过程中,圆环形基础内外侧承重井柱上的观测点(W1,W2,…,W12和N1,N2,…,N6)随着荷载的增加呈现逐渐微量下沉,每周期沉降量比较均匀且基本一致的趋势,说明地基基础相对牢固且受力均匀。设置在入馆阶梯基础上的6个观测点(V1,V2,V3,V6,V7,V8),有随荷载增加普遍逐渐下沉的规律,但也呈现出沉降量不均匀的情况,但总的沉降量不大,可能是由于其地基加固处理不充分,土质承压强度不均匀所致。对体育馆顶部钢架承重的东西两侧拱脚基础上设置的4个观测点(V4,V5,V9,V10),除在第10周期观测前其基础加高加固观测点有所变动外,其余周期的观测点沉降也呈现出一定的规律,且每次的沉降量也不大。