高层建筑施工中的沉降观测技术探究

姚松义

【摘要】目前，我国正处于前面改革的深化阶段，随着城市化进程的逐渐加快，在建筑领域的发展态势也有了较大变化，一些高层建筑在规模上及数量上就越来越大，确保高层建筑施工的质量就必须运用相应的施工技术。在该基础上，本文详细分析了高层建筑施工中沉降观测技术的实际应用，希望能在实际操作中发挥出应有的价值。

【关键词】建筑工程；沉降观测技术；应用；

根据现行规范规定，高层建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础等均要进行沉降观测。高层建筑的地基改变了地面原有的状态，使得地基附近的地层发生变形，因此在施工过程中应该通过沉降观测发现建筑物的沉降量，及时发现并且改正施工工序上的错误，避免因为沉降造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝。对于沉降观测，要求施工作业要求的人员要具备良好的专业技能，能熟练地掌握仪器操作，同时需要仪器设备精确，才能保证观测的精度，避免出现工程事故。

一、沉降观测技术的基本方法

1.仪器设备的要求

当高层建筑沉降观测精度要测量的误差应小于变形值的0.1～0.05时，才能保证观测的精确性。在沉降观测时要使用精密水准仪（S1级），水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在初次测量时应采用适用精密仪器的设备（高级水准仪、铟合金尺等）在±0.00以上部分按二等以上水准测量方法通常使用N2或N3级精密水准仪进行观测。在首次观测时，要对仪器进行校正处理。仪器设备连续使用3个月后应该要对所用的仪器进行检查，并再次校正。同时，要求作业人员熟悉仪器设备的使用并且能准确分析观测到的数据。

2.沉降观测周期的基本要求

高层建筑沉降观测要保持精确性，对于时间上的控制是要求非常严格的。要让整个沉降观测能测量出精准的效果，首次进行观测作业的时间要按时开展才能保证沉降观测得到的原始数据精确性。在工程的各个阶段都要不断地进行复测，要根据工程进展情况定时观测，不能少测，否则就得不到建筑的沉降情况找不到规律。一般高层建筑物的沉降观测有一定的周期；或者按照建筑物的加载负荷情况来测量沉降情况。无论如何，都要按照观测方案中的规定定期进行观测。

3.观测的点要求

沉降观测点要设置在沉降特点最明显的地方并且要便于作业人员观测的位置，埋设观测点要按照各个施工阶段的观测要求，不能破坏或者掩盖观测点，否则对下次的观测测失去意义。一般高层建筑物周围要布置3个以上水准点，其间距不大于100米。一般来说，要求在建筑物上设置的沉降观测点纵横向要相互对称，且相邻点之间的距离为15～30米。均匀地分布在建筑物的周围。观测点的数量和位置，应能全面反映建筑物的沉降情况。除了以上的要求，还需要有固定的基准点、工作基点。还要确定被观测物的沉降观测点；在观测时的环境条件要大约一致，观测路线、镜位、程序和方法要固定，才能从客观条件上保证测得数据准确。这样做的目的是控制观测过程中出现的误差，让复测结果与首次测量结果更有可比性，得到的沉降观测的数据更加真实。

在结束观测后应写沉降观测报告，如，沉降观测定位图、沉降观测成果表、施工进度-时间-沉降量曲线图、沉降观测分析报告等。

二、高层建筑施工沉降技术的实际操作

1.建立水准控制网

工程测量的方案与控制网的分布、工程施工现场的环境制定、工程特点布局和测量方案都是根据建设方提供的水准控制点按要求建立的。

2.沉降观测

通常来说，目前的高层建筑物会配备一层或多层的地下结构，因此在首次观测时应该从建筑物的基础开始观测，在基础纵横轴线上按照标准位置埋设沉降观测点，待埋设的观测点固定后在进行首次观测。而且要根据编制的工程施工方案，按时观测。

3.数据处理

隨着结构每升高一层，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±500mm）。然后每施工一层就复测一次，直至竣工。确认观测数据准确后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，确定出沉降量。要对各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总等进行数据处理；再根据计算出的数据绘制各观测点的下沉曲线；根据沉降量统计表和沉降曲线图，得出建筑物沉降速度和趋势，将建筑物的沉降情况及时的反馈到施工方的相关部门，正确地指导施工。值得注意的是，在沉降观测过程中，根据观测数据绘制的沉降量与时间关系曲线出现的曲线不是下行的平滑曲线，而是起伏、没有规律可循的，可能是第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降。出现这种问题的原因是，当第二次观测超过5mm时，证明首次观测时精度过低，首次观测的数据不准确，应该作废；若回升低于5mm，应将第二次与首的标高调整到一致。如果曲线在某点突然回升，则有部分水准点或观测点被碰动导致的，观测点碰动后高于碰动前，出现这种状况，我们可以取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰动观测点之沉降量。曲线自某点起渐渐回升，是因为一般是水准点下沉所致，应该确定改点的下沉值，与高级水准点复核测量，确定下沉量。

4.沉降观测中的注意事项

要用相同的水平尺进行前后视观测，以确保减少误差。要选择事宜的天气环境进行观测，同时要保持每次测量的环境条件基本相同，从客观条件上保证数据的精确。要在水准仪成像清晰、稳定时再读数。在雨季到来的时候要进行多次的观测，还要检查水准点的标高是否有变动。要及时将各次所观测沉降情况反馈有关部门，当建筑物每天（24h）持续沉降量超过1mm时，证明沉降现象严重，需要应停止施工，要与有关部门采取应急措施。

作为施工人员，为了保证建构筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的指导资料及相应的沉降参数，要重视沉降观测的各项基本要求、观测时问、观测点、沉降观测精度、施测程序及步骤等。对高层建筑沉降观测提出管窥之见，沉降观测按每个单位工程进行（分竣工前和竣工后）。每一单位工程开工前应根据工程特点编制沉降观测方案，基准点和和沉降观测点的设置由建设单位、施工单位、设计单位、监理单位、测量单位按要求共同确定。施工单位应对现场测量工作予以配合，监理单位应把测量工作纳入监理内容一并进行，每次观测结束后，应检查观测记录，计算闭合差。当闭合差不超限时，将其平均分配，求出各观测点的高程。应认真填写沉降观测成果表，并及时将成果反馈，若发现有沉降异常情况应做出分析，书面形式上报。

三、结语

高层建筑施工中的沉降观测是对高层建筑整体质量起着一个关键的指导作用，在观测过程中应严格按照规范标准及设计的要求进行。测量人员也应该提高专业知识，不断在实践中总结，提高自身专业素质和职业道德，进而保证高层建筑施工中沉降观测技术的运用水平，保证施工期间的作业人员的人生安全也为日后建筑交付使用提供安全保障。

参考文献

[1]谭伟.浅谈高层建筑施工中沉降观测信息化的应用[J].煤炭技术，2011（12）.