黃 鶴,肖敬東,金 科,周建平,劉宏英
(1.齊哈爾市市政工程設(shè)計(jì)研究院,黑龍江齊齊哈爾161005;2.齊齊哈爾市國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì),黑龍江齊齊哈爾161005); 3.中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司東北分院,哈爾濱150001;4.哈爾濱鐵路局工業(yè)總公司齊齊哈爾電務(wù)器材廠,哈爾濱161002)
工程觀測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。
監(jiān)測(cè)一個(gè)月后,統(tǒng)計(jì)近期建筑物整體傾斜(X、Y方向)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2。圖示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映出建筑物整體結(jié)構(gòu)傾斜,目前趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
建筑物目前傾斜:傾斜傾角變化最大值為0.046°,建筑物目前沉降:沉降最大相對(duì)變化值為38.7 mm。
建筑物結(jié)構(gòu)功能使用至今已經(jīng)50 a,由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)與目前國(guó)家強(qiáng)制條文有較大差別,加上基坑開(kāi)挖對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,同時(shí)該結(jié)構(gòu)功能將繼續(xù)使用,因此建筑物一直是監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)對(duì)象之一。
建筑物地下結(jié)構(gòu)為毛石基礎(chǔ),采用無(wú)梁樓蓋,屬于典型的沉降敏感型結(jié)構(gòu)。建筑物墻體存在較多裂縫,這些裂紋中有分布于墻體和柱中受力方向的裂紋,裂紋長(zhǎng)有的已經(jīng)超過(guò)層高的1/2,墻體中有的裂紋發(fā)展成為貫穿裂紋;其中部分受壓墻、柱表面風(fēng)化、剝落,砂漿粉化,西側(cè)山墻內(nèi)側(cè)部分墻體有效截面削弱接近1/4。計(jì)算表明,建筑物部分區(qū)域中的一部分受壓構(gòu)件承載力小于其作用效應(yīng)的85%,建筑物出現(xiàn)較為明顯的危險(xiǎn)點(diǎn),這些危險(xiǎn)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)既有裂縫和新建結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工兩方面共同作用的結(jié)果,但監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,截至報(bào)告日期,盡管建筑物裂縫有較小量的擴(kuò)展,但建筑物結(jié)構(gòu)整體還是處于相對(duì)安全的狀態(tài)。
另外,建筑物地下室并未發(fā)現(xiàn)構(gòu)成危險(xiǎn)的裂縫,裂縫出現(xiàn)較多的位于2、3、4樓層,且上下樓層裂縫位置基本上相對(duì)應(yīng),可見(jiàn)相鄰柱之間歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)不均勻沉降,導(dǎo)致隔墻產(chǎn)生貫穿剪切裂縫。
圖1 建筑物測(cè)點(diǎn)布置
圖2 建筑物截至2008年10月31日各點(diǎn)傾角變化值
鑒于建筑物與裙樓相交處堆載較大,且建筑物與裙樓均為敏感結(jié)構(gòu),因此選擇建筑物與裙樓相交處的排樁為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。
圖12 全站儀布點(diǎn)示意圖
4.2.1 傾角傳感器監(jiān)測(cè)
采用高精度傾角傳感器,采集關(guān)鍵部位支護(hù)樁的傾斜數(shù)據(jù),精密反映出支護(hù)樁傾斜變化值,一旦發(fā)現(xiàn)變化超限,能及時(shí)提供預(yù)警,確保支護(hù)樁結(jié)構(gòu)自身安全。
4.2.2 全站儀測(cè)量
采用2 S的高精度全站儀,配合以反射效果極佳的徠卡反射片,保證所側(cè)各點(diǎn)的坐標(biāo)值有效,并能充分反映出各支護(hù)樁觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)變化情況,從而通過(guò)演算得出支護(hù)樁樁頂位移。
通過(guò)全站儀與傾角傳感器的配合使用,能準(zhǔn)確測(cè)出支護(hù)樁的樁點(diǎn)變形情況以及支護(hù)樁相對(duì)傾斜變化情況,有效地保障了支護(hù)樁的安全。
為了保證獲取維護(hù)結(jié)構(gòu)的變形信息,采用了傾角和全站儀同步監(jiān)測(cè)相互驗(yàn)證的方法。獲得的護(hù)壁樁近期的位移變化情況,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映出出,圍護(hù)樁樁頂變化值約為7 mm,截至報(bào)告日期,維護(hù)樁變形基本已經(jīng)穩(wěn)定。
選擇J點(diǎn)為代表點(diǎn),J點(diǎn)見(jiàn)圖3。截至觀測(cè)1個(gè)月后,統(tǒng)計(jì)近期所選護(hù)壁樁整體傾斜(X、Y方向)觀測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖4。由圖示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知,護(hù)壁樁整體結(jié)構(gòu)傾斜逐漸穩(wěn)定,表明維護(hù)結(jié)構(gòu)變形基本處于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)。
圖4 護(hù)壁樁J3點(diǎn)傾角變化值
通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析,連續(xù)觀測(cè)2個(gè)月后,各結(jié)構(gòu)綜合狀態(tài)如下:
建筑物:結(jié)構(gòu)局部損傷較大,小部分構(gòu)件抗力(承載力)指標(biāo)削弱嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)具有危險(xiǎn)點(diǎn);目前結(jié)構(gòu)整體處于相對(duì)安全狀態(tài),關(guān)鍵部位需要密切關(guān)注裂縫發(fā)展情況。
護(hù)壁樁:最大累計(jì)變形在規(guī)范限值之內(nèi),變形處于安全狀態(tài)。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)揭示了結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)和安全余量,為后續(xù)施工方案和施工次序的制定提供科學(xué)依據(jù),從施工成本控制角度可以避免盲目浪費(fèi)以及減少施工隱患可能造成的事故及其引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。
1)結(jié)構(gòu)各裂縫面進(jìn)行修補(bǔ)和加強(qiáng)。
2)對(duì)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)較大改動(dòng)前,必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算校核和必要的結(jié)構(gòu)加固處理。
3)基坑回填后,在土體完全固結(jié)前,基礎(chǔ)四周嚴(yán)格杜絕超出規(guī)范的堆載。
4)伴隨新建結(jié)構(gòu)重量增加,建筑物傾斜和裂縫有可能繼續(xù)發(fā)展,需要在明年施工開(kāi)始后進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)。
[1] 黃強(qiáng).深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,1995.
[2] 楊光華.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)用計(jì)算方法及其應(yīng)用[M].北京:地質(zhì)出版社,2003.
[3] 夏才初,潘國(guó)榮,等.土木工程監(jiān)測(cè)技術(shù)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.
[4] 余志成,施文華.深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.
[5] 汪祖民.對(duì)深基坑施工安全監(jiān)測(cè)的實(shí)踐[J].測(cè)繪通報(bào),2002,(1):63~65.