建筑工程沉降觀測(cè)的基本要求及技術(shù)應(yīng)用

石 峰傅先平

(1中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司大連分公司 2大連正信建設(shè)工程管理有限公司)

建筑工程沉降觀測(cè)的基本要求及技術(shù)應(yīng)用

石 峰1傅先平2

(1中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司大連分公司 2大連正信建設(shè)工程管理有限公司)

建筑工程沉降觀測(cè)的目的在于對(duì)施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的建筑物安全進(jìn)行監(jiān)控，最大限度的避免因沉降而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。本文首先闡述了建筑工程沉降觀測(cè)的基本要求，其次分析了沉降觀測(cè)技術(shù)，最后給出了建筑工程沉降觀測(cè)的周期步驟。

建筑工程；沉降觀測(cè)；基本要求；技術(shù)應(yīng)用；周期步驟

1、基本要求

1.1 對(duì)施測(cè)和沉降觀測(cè)的精度要求

施測(cè)要求：儀器與設(shè)備的操作方法和觀測(cè)程序要精通、合適。在第一次觀測(cè)前必須對(duì)所用儀器的諸項(xiàng)指標(biāo)實(shí)施檢測(cè)校正，在必要時(shí)需要用計(jì)量單位進(jìn)行鑒定。在連續(xù)使用半年后，要再次對(duì)所用儀器與設(shè)備進(jìn)行檢校。具體觀測(cè)當(dāng)中，所有操作人員要相互配合，工作步調(diào)保持一致，積極主動(dòng)，真正做到了步步有校核。沉降觀測(cè)精度要求：按照建筑物的特性與建設(shè)、設(shè)計(jì)單位的要求對(duì)沉降觀測(cè)精度的等級(jí)進(jìn)行選擇。在沒(méi)有特殊要求條件下，通常高層建筑物使用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法就可達(dá)到沉降觀測(cè)的需求。

1.2 儀器人員的觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)點(diǎn)

按照沉降觀測(cè)精度要求較高的特征，通常規(guī)定測(cè)量的誤差需要小于變形值的1/10～1/20 ，所以要求沉降觀測(cè)儀器必須運(yùn)用精密水準(zhǔn)儀，而受環(huán)境及溫差變化影響較低的高精度銦合金水準(zhǔn)尺正好適用。通常在不具備銦合金水準(zhǔn)尺的條件下，運(yùn)用一般塔尺一定要使用第一段標(biāo)尺。這就要求作業(yè)人員可針對(duì)不同工程特征、具體條件采用不同的觀測(cè)方法及其觀測(cè)程序，然后對(duì)實(shí)施過(guò)程中涌現(xiàn)的問(wèn)題可分析原因并且正確運(yùn)用誤差理論開展平差計(jì)算，及時(shí)、高效、精確地實(shí)現(xiàn)每次觀測(cè)工作目標(biāo)。

觀測(cè)時(shí)間要求：在進(jìn)行首次觀測(cè)一定按時(shí)開展，在其他各階段的復(fù)測(cè)時(shí)，按照工程進(jìn)展情況一定要定時(shí)開展，不可漏測(cè)或進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。相鄰的兩次時(shí)間間隔叫做一個(gè)觀測(cè)周期，通常高層建筑物的沉降觀測(cè)根據(jù)一定的時(shí)間段作為一觀測(cè)周期或根據(jù)建筑物的加荷狀況每升高一層作為一觀測(cè)周期，不管采用何種方式都一定要根據(jù)施測(cè)方案中所要求的觀測(cè)周期按時(shí)進(jìn)行。觀測(cè)點(diǎn)要求：要求建筑物上所設(shè)立的沉降觀測(cè)點(diǎn)在縱橫兩個(gè)向要對(duì)稱且相鄰點(diǎn)之間的間距在15～30m，要均勻地分布在建筑物的四周。此外進(jìn)行埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)適應(yīng)各施工階段的觀測(cè)要求，尤其是要考慮到裝修階段。

1.3 沉降觀測(cè)要遵循一定的原則

“五定”是指沉降觀測(cè)按照的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)及被觀測(cè)物的沉降觀測(cè)點(diǎn)，要求點(diǎn)位要穩(wěn)定；使用的儀器、設(shè)備保持穩(wěn)定；進(jìn)行觀測(cè)人員保持穩(wěn)定；在觀測(cè)時(shí)的要求環(huán)境條件保持一致；進(jìn)行觀測(cè)路線、鏡位及程序與方法保持固定。上述方法在客觀上盡可能降低了觀測(cè)誤差的不定性，讓得到的觀測(cè)結(jié)果體現(xiàn)出統(tǒng)一的趨向性，確保各次復(fù)測(cè)和首次觀測(cè)的結(jié)果具有較強(qiáng)的可比性，最終使所觀測(cè)的沉降量更加精確。

2、技術(shù)應(yīng)用

2.1 測(cè)站設(shè)置

對(duì)建筑物展開沉降觀測(cè)時(shí)，一般在一個(gè)測(cè)站上能同時(shí)觀測(cè)到4～5個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，倘若在這一個(gè)測(cè)站上可同時(shí)測(cè)完這幾個(gè)沉降點(diǎn)，前后視距差會(huì)超限；倘若嚴(yán)格根據(jù)前后視距差的要求，就只能在兩沉降觀測(cè)點(diǎn)之間均進(jìn)行測(cè)站的測(cè)試。這樣發(fā)生觀測(cè)誤差的概率就會(huì)越高，在很大程度上會(huì)由于過(guò)分強(qiáng)調(diào)前后視距相等，使觀測(cè)精度減低與工作效率低下。

2.2 成果整理

在沉降觀測(cè)時(shí)需要在每次觀測(cè)時(shí)細(xì)致記錄觀測(cè)點(diǎn)上的荷載增加狀況，闡述出建筑物出現(xiàn)的新狀況；還要求在現(xiàn)場(chǎng)按時(shí)計(jì)算各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的前后視高差與檢查各個(gè)讀數(shù)是否精確及各項(xiàng)誤差是否在可控范圍內(nèi)。根據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量的要求，一般把測(cè)量路線設(shè)置為閉合路線，然后計(jì)算它的閉合差，主要目的是為了檢查測(cè)量數(shù)據(jù)中是不是存在錯(cuò)誤或大的累積誤差。

此外，倘若閉合差不超限，就要把其反號(hào)分配到路線中，就是對(duì)每一測(cè)段的高差進(jìn)行重新設(shè)置。就建筑工程沉降觀測(cè)而言，除首次測(cè)量之外，其他的每次均是重復(fù)測(cè)量，所以避免了誤差累積，在另一方面通過(guò)同一點(diǎn)兩次高程值進(jìn)行比較，還能得知測(cè)量中是否存在大的問(wèn)題，因此根本不需要將故沉降觀測(cè)路線設(shè)置為閉合路線。

3、周期步驟

3.1 觀測(cè)周期

首先是主體封頂前。在建筑變形測(cè)量規(guī)程中規(guī)定：民用建筑能每加高1～5層進(jìn)行觀測(cè)一次。因?yàn)榻ㄖこ淘谥黧w封頂前的施工階段荷載增加非常快，沉降量也非常大，所以建議有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作出了明確規(guī)定，即每加高一層觀測(cè)一次，通過(guò)這樣能及時(shí)確定沉降量和荷載的關(guān)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不均勻沉降，實(shí)時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃。

其次是主體封頂后。在建筑工程主體封頂后到工程竣工的這一段時(shí)間稱為裝修期，相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這一時(shí)期的觀測(cè)周期沒(méi)有給出明確規(guī)定。當(dāng)然在裝修期間，建筑工程也會(huì)由于抹灰、進(jìn)設(shè)備導(dǎo)致荷載的增加，然而這時(shí)荷載的增加受到資金與配套等因素的影響而變得無(wú)時(shí)間規(guī)律可循，沉降速率也非常不確定，鑒于此，應(yīng)在權(quán)衡沉降速率與施工進(jìn)度等因素的前提下，把裝修期的觀測(cè)周期設(shè)置每1～2 個(gè)月觀測(cè)一次。

一旦建筑工程竣工到沉降趨于穩(wěn)定，這一時(shí)期的沉降速率會(huì)不斷降低，然而時(shí)間很長(zhǎng)。因?yàn)樵谟^測(cè)單位和建筑工程開發(fā)商簽訂沉降觀測(cè)合約時(shí)，通常會(huì)有明確的觀測(cè)工作量與合同期限限制，但建筑工程沉降期的長(zhǎng)短并不能確定下來(lái)，所以實(shí)際操作時(shí)難度很大。對(duì)這種狀況，如果竣工后同一建筑物上各個(gè)沉降點(diǎn)的下沉非常均勻，并且沉降速率也趨于減緩，就可根據(jù)每季度或半年觀測(cè)一次，最終使沉降趨于穩(wěn)定才可。

3.2 應(yīng)用步驟

3.21 建筑工程的平面基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

在確定建筑工程測(cè)量方案時(shí)，需要根據(jù)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和布局特征進(jìn)行制定，通?；鶞?zhǔn)點(diǎn)是由建設(shè)方提供的，按照建筑工程的測(cè)量方案與布網(wǎng)原則對(duì)基準(zhǔn)控制網(wǎng)的實(shí)施布設(shè)，然后可從以下幾個(gè)角度去修正：

首先是各級(jí)移位觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)需要包含方位定向點(diǎn)，通常不得低于三個(gè)，并且按照工作需要合理確定工作基點(diǎn)，而且保證基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)有助于開展校核與檢驗(yàn)工作。其次是在采用GPS 技術(shù)實(shí)施平面測(cè)量與三維測(cè)量時(shí)，一定要確定基準(zhǔn)點(diǎn)位置的適用性，即不但要有利于技術(shù)設(shè)備的擺放與操作，而且要保證視線之內(nèi)的障礙物其高度角≤15°。最后是需要關(guān)注四周的大功率無(wú)線電基站和它們的距離≥200m；仔細(xì)觀察四周的傳輸微波無(wú)線電信號(hào)的通道與高壓輸電線路，和它們的距離≥50m且要確保通風(fēng)與可視度高，且盡量的保證觀測(cè)站周圍環(huán)境和所處區(qū)域的大環(huán)境保持一致，這樣就會(huì)降低由于氣象因素而產(chǎn)生的觀測(cè)誤差。

3.2.2建筑工程的布設(shè)沉降點(diǎn)

在對(duì)沉降點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)時(shí)，一是一定要確保觀測(cè)點(diǎn)的牢固，這樣可確保點(diǎn)位的安全，更加有益于長(zhǎng)期的保存；二是盡可能在建筑物轉(zhuǎn)角比較大的區(qū)域和房外墻之間每相隔10～15cm埋設(shè)各沉降點(diǎn)；三是要注意高與低建筑物之間相交的兩旁及它們?cè)诘刭|(zhì)條件上的不同及基礎(chǔ)與機(jī)構(gòu)不同分界點(diǎn)的處的設(shè)置； 四是觀測(cè)點(diǎn)的上部一定要位于明顯的地方。

3.2.3建筑工程的觀測(cè)線路的選取

按照?qǐng)鰠^(qū)基準(zhǔn)控制網(wǎng)與沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)點(diǎn)的相應(yīng)布點(diǎn)圖，設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)的相應(yīng)位置。在控制點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)兩者之間設(shè)立固定的觀測(cè)路線，并且在架設(shè)儀器站點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)處設(shè)置好標(biāo)記樁，確保各次觀測(cè)都能沿統(tǒng)一路線。

3.3.4建筑工程的沉降觀測(cè)

首先，盡可能在不轉(zhuǎn)站的條件下測(cè)出各觀測(cè)點(diǎn)的高程，這樣可保證精度；其次，在開工前要對(duì)儀器規(guī)范要求進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試與檢驗(yàn)，要不斷進(jìn)行檢驗(yàn)校正而且要定期檢測(cè)。由于結(jié)構(gòu)每升高一層，就要對(duì)臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)移上一層并且進(jìn)行觀測(cè)，直至竣工為止。

[1]湯遠(yuǎn)亮：《高層建筑施工中沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用》[J]價(jià)值工程，2010(03)

[2]陳堅(jiān)榮：《建筑物沉降觀測(cè)的基本要求與監(jiān)理要點(diǎn)》[J]中國(guó)工程咨詢，2011(02)

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1007-6344（2015）05-0112-01