临钢中板生产线原厂房沉降观测实践与分析

杨金坦

(山西省地质勘查局二一三地质队，山西 临汾 041000）

一、工程概况简介

临钢中板厂生产线改造工程已开工建设,为了监视中板生产线原厂房在打桩、灌桩、开挖、降水过程中的安全情况，研究其变形的原因和规律，为改造工程的施工提供可靠的资料，及时发现中板生产线原厂房基柱在施工中的异常情况，采取措施，从而保证改造工程顺利施工，山西省第五地质工程勘察院受临钢中板生产线改造工程指挥部的委托，于某年某月开始对临钢中板生产线原厂房进行沉降观测。

二、临钢中板生产线原厂房沉降观测的实施程序

1、沉降观测的实施依据

（1）1999年7月1日建设部批准实施的CJJ-99《城市测量规范》；

（2）1993年8月1日国家技术监督局部和建设部联合批准实施的GB50026-93《工程测量规范》

（3）临钢中板生产线原厂房沉降观测技术设计书

2、沉降观测的资料准备及仪器工具的准备

（1）收集了上海宝冶建设有限公司测量中心2004年7月24日所作的《临钢中板生产线改造工程厂房控制网布设测量技术报告》。

（2）全体作业人员均接受了专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，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，对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。

（3）使用经过检测合格的瑞士产Leica NA2型水准仪配XFS1光学平板测微器进行本次作业，其仪器精度详见下表：

3、沉降观测网的布设

①首级网的布设：以变形范围之外的LG8（H=462.010m）作为高程起算基准点，经LK03、LK04、LK05、LK06、LK07、LK08、LK02、LK01至LG8形成首级二等闭合水准网，以此网来监测工作基点LK01和LK07相对基准点LG8的变形量，其主要技术要求应符合《工程测量规范》第3.2.1条和第3.2.6条的规定。

②次级网的布设：以LK01为工作基点，经 TP1、TP2、TP3、09、17、25、TP4、TP5、TP6、TP7至工作基点LK07（由于LK09经检测遭破坏）组成三等附合水准路线对沉降点进行观测。其主要技术要求应附合《工程测量规范》的规定，详见沉降观测网主要技术要求。

沉降观测网主要技术要求

4、沉降观测点的布设

观测点全部布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位即基柱上。观测点的布设符合各施工阶段的观测要求，特别考虑到了因施工原因可能被破坏或掩盖的沉降点。

5、沉降观测

①沉降点的观测周期：根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测在观测点布设稳定后，及时进行观测。根据甲方及监理的要求，一般情况下每天进行沉降观测2次，时间为每天上午8:00~12:00,下午3:00~ 7：00。特殊情况根据甲方要求进行观测。

②沉降点的观测精度：对沉降点进行观测时，其精度要求和观测方法应附合下表规定：

③在观测过程中自始至终要遵循“五定”原则：即通常所说的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，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。主要采取以下措施：

a.附合沉降观测网严格按《规范》执行。

b.采用相同的观测路线和观测方法。

c.使用同一仪器和设备。

d.在基本相同的环境和条件下工作。

e.成像清晰、稳定时再读数。

f.随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成。

g.在一个测站上观测多个沉降点时，尽量选在同一位置进行观测，地面设定标志，必要时悬挂重锤标定位置，以使同一沉降点的误差尽量保持一致。

h.在一个测站上读完所有沉降点读数后，再观测后视读数，两次读数之差不能大于1mm，以此来对沉降点进行检核。

j.在中板生产线附近设站时选择较长视线尽量避开中板生产线的干扰，并应反复读数，加以确认，以使误差尽量减小。

k.连续使用15~20天，重新对所有仪器、设备进行检校。

以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，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。

三、沉降观测结果分析

①首级沉降观测控制网精度评定：测区首级沉降观测网由9个水准点组成一条闭合水准路线，经计算机进行水准网平差后，高差闭合差为 0.2mm，闭合差最大允许为± 2.62mm，完全满足《工程测量规范》的精度要求，可见测区首级水准网的精度优良，完全能够满足次级网的测量需要。

②次级沉降观测控制网精度评定：在观测期间我们共进行了294次次级沉降控制网观测，高差闭合差全部在误差允许范围之内，其中76%在1/3限差之内。可见测区次级水准网的精度优良，质量可靠，完全能够满足沉降观测的需要。

③沉降点测量精度评定：在一个测站上读完所有沉降点读数后，再观测后视读数，两次读数之差一般都在0.1mm，最大也未超过0.4mm，远小于1mm的限差要求，对沉降点的测量的误差控制在了小于变形值的1/10--1/ 20之内，可见沉降点的观测精度非常稳定，测量结果准确可靠。

④精度质量综述，根据以上各项精度分析，临钢中板生产线原厂房沉降观测作业方法正确，观测精度良好，平差方法和结果正确，各项误差均在《规范》允许限差之内。

四、沉降观测中存在问题及解决方法

1、存在主要问题

（1）在本次测量中发现所做首级水准控制点破坏严重，由于改造工程工地施工单位、施工人员与施工机械繁多，工作人员缺乏对控制点的保护意识，致使部分控制点及沉降观测点遭到了破坏，给测量工作带来了极大不便。

（2）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。

（3）由于施工场地及天气环境恶劣，工作环境时常变化，给测量工作带来了很大困难，也在一定程度上影响了测量精度。

2、解决方法

（1）针对该问题，我们即时向甲方提出保护控制点的建议，并在每天的例会上向各施工单位提出该问题，让各施工单位向本单位职工进行传达教育，从而加强了施工人员对测量标志保护的意识。

（2）分析原因，进行了修正:

①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。

②曲线在某点突然回升。原因：观测点被碰动所致且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之沉降量。

③曲线自某点起渐渐回升。原因：一般是水准点下沉所致。

措施：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉量。

（3）针对该问题，我们通过对职工发放劳保用品进行御寒，通过加大观测时间和测回数来提高测量精度。

结语

通过对临钢中板原厂房六个多月的沉降观测，我们即时向临钢中板生产线改造工程指挥部和山西鑫建工程监理有限公司第六项目监理部提供了中板生产线原厂房在打桩、灌桩、开挖、降水过程中的异常沉降情况，甲方及监理在此基础上，即时调整了施工方案，从而保证了改造工程的顺利进行，达到了预期的目的。

[1]胡海斌，李峰.钢结构单层工业厂房的沉降观测实践与分析[J].建材技术应用，2011（1）.

[2]任艳红.建筑物施工中的沉降观测技术要求及应用[J].山西建筑，2009(28).