建筑施工中沉降观测技术的应用

2016-10-19蔡海群

建筑与装饰 2016年7期

蔡海群

摘要随着城市现代化发展，越来越多的建筑开始往高层建设，而高层建筑的逐步增长，也关系到建筑的安全问题。在建筑施工过程中，对于高层建筑的施工，如何延长建筑物的使用寿命，增加其安全系数，成为建筑施工人员研究的重中之重。本文通过介绍在高层建筑施工中对于沉降观测技术的应用，针对一些现有的问题提出探讨和解决方法，避免城市地面沉降对建筑物主体结构造成破坏。

关键字建筑施工；沉降技术；应用和探讨

近年来，建筑施工的对象越来越往高层建筑转移，而高层建筑施工则关系到沉降观测技术的应用，在正常施工状态下，高层建筑对于建设的结构要求更高，对于安全性能的要求也更高，所以沉降观测技术需要保证建筑物在竣工之后，确保能够安全地使用，保证建筑物的质量没有问题。本文通主要简单介绍如何在建筑施工中正确应用沉降观测技术。

1 建筑施工中沉降观测技术的重要意义

在建筑施工中，往往对于沉降观测技术的重视程度不高，导致建筑物的建造要求在施工竣工之后发现问题，导致建筑物出现严重裂缝，破坏主体结构，影响建筑物的后期使用和增加了额外的修造成本。利用沉降观测技术可以确保在施工过程中对施工的质量和效果进行监督，避免施工建筑单位造成巨额经济损失，通过及时反馈建筑施工信息，保证高层建筑的施工质量，以及保障建筑工程不会因为沉降问题而造成巨大损失[1]。

2 沉降观测技术在建筑施工中的要求

2.1 对技术人员的要求

沉降的观测结果需要工作技术人员进行分析，由于高层建筑施工在观测沉降方面运用到的仪器十分精密，如果没有专业的技术人员进行配合操作和解读，往往会曲解仪器的显示含义，得不偿失。为了保证观测人员能够得到符合精度要求的观测结果，就必须对技术人员提高其仪器操作方面和观测程序方面的要求，对专业的技术人员进行相关学习培训，确保工作人员可以测定精确的数值，以确保建筑施工的质量。

2.2 对仪器设备的要求

仪器的精度直接决定沉降观测的有效程度，在施工过程中，需要精确地反映出高层建筑物因负荷持续增加而产生的沉降效果。观测沉降的技术误差在0.06～0.1倍的变形值，所以对仪器的要求也相对更高。且仪器所处的环境也会影响到沉降的观测值，高层建筑施工在观测方面用到的主要仪器是铟合金水准尺，如果使用普通塔尺进行测量，也必须至少使用第一段标尺来进行观测。

2.3 标准原则的要求

对观测人员的标准要求是观测的视距和前后视距等要求，水准仪的精度要不小于S2。在测量的过程中，需要保持基准点，防止仪器出现不稳定的现象，其次要保持周遭环境的稳定，保持程序方法以及镜位路线是固定不动的，以便确保观测的结果达到统一精确的数值。对于每次的观测结果要进行统一整理，并如实记录在手册中，遵循有关步骤和程序进行计算，使得沉降观测数值更为真实[2]。

3 影响观测沉降的几种原因

3.1 仪器设备的原因

沉降观测对仪器设备的精度要求很高，而在测量之前，仪器一定要提前经过检查，确保仪器本身并未发生任何损坏，对测量结果的数值要保证精确，防止出现误差的情况。在测量之前，要先弄清楚仪器是否发生老化或者变形的情况，若有，需要及时做出说明，更换仪器。

3.2 观测路径的原因

观测的地点和环境的稳定与否也会影响到测量的结果，在测量之前需要对每次测量的路径进行检查，排除外界其他可疑因素。若外界环境发生天气变故，也要及时做出调整，确保最大程度减少误差。

3.3 水准点的原因

水准控制网必须根据建筑工程的测量方案进行布置与监理。在所施工地点，观测仪器必须保证至少有两个以上的可后视水准点，且在水准点之间要可以相互闭合检查。水准点不得在地面沉降区设立，要根据二等水准测量要求（大于等于1.5米）进行水准点的设置。

⑴水准点本身问题

水准点在进行设置之前要对其进行检查，检查水准点的顶端是否粗糙，或者没有防护盖等，水准点的材料有无变形，硬度是否能够达到测量的要求，标尺是否正确搁置，水准点表面是否光滑等，这些因素都会或大或小地影响到最终的测量结果。

⑵水准点设置问题

在观测之前检查完毕水准点本身的材质之后，需要对水准点的设置进行检查，若水准点不够稳定，没有深埋，将会遭到车辆的碰压，导致变形而影响观测结果，水准点的位置是否受到外界干扰，造成多次结果测量不一致等。

3.4 观测周期的原因

建筑物的沉降观测对时间有着非常严格的限制。在观测沉降时，必须按照规定的周期进行，不能提前观测或者延后观测，否则整个观测就将会缺少完整的观测意义。施工期间，一般采取在基础层或者地下层首先开始进行观测，在观测完毕之后，每完成一层就观测一次，沉降速度若超过2mm/d则要增加观测的次数。若施工过程暂停，则在暂停之前和继续之前再观测一次。在竣工之后还要保持一定周期的观测，确保建筑物合格达标，保障建筑物的安全。根据建筑施工的每个阶段进行观测，只有这样才能得到准确的沉降情况，才能确保高层建筑的安全指数[3]。

4 观测沉降的具体应用步骤

在具体的观测沉降中，需要施工技术人员进行准确测量，将结果进行数据记录。具体的观测沉降的应用步骤应分为三步，分别是：设立水准控制网；建立固定的观测路线；进行沉降观测。

4.1 设立水准控制网

在设立水准控制网时，需要符合相关的标准和要求：

水准点的布置一般不低于3个且互相之间的间距不得超过100米。

水准点的设置在施工区域内要构成闭合的曲线，且确保要在施工区域内不得越界。这是为了方便之后的校检。

各个水准点的掩埋深度需要符合二等水准测量的要求（即不低于1.5m），根据有关施工的标准，设置标准水准控制网，将测量出各个水准点的高度。同时，水准点在掩埋的时候，要注意不要掩埋在建筑物震动强烈的区域，比如施工震动区域内以及过路机车行驶过的地方，防止影响到建筑物的沉降观测结果，确保数据的准确性。

各个水准点之间距离观测的建筑物之间最好控制在50-100m之间，且在水准点的顶部应该加上保护盖，防止水准点被影响到。

4.2 建立固定的观测路线

严格按照观测的沉降点进行掩埋，且在设计观测路线的时候，最好设置相同的观测路线，连接控制点和沉降观测点，确保各个观测都沿着统一的路线进行测量，确保数据的统一性和准确性，同时在仪器与仪器的站點和转折点之中布好标记，标记要醒目防止施工人员不小心破坏。

4.3 进行沉降观测

在进行沉降观测的过程中，需要遵循三个原则，即及时、准确和规律。前面说到要保证观测的周期，就是对应的及时，且在沉降观测过程中要确定沉降的量，进行平差计算，求出每次观测的高程值，这样才能利用直观的方式表现出沉降的趋势。另一方面根据有关沉降标准对沉降量较大的建筑采取有效措施，正确指导施工。