汪志民
【摘 要】高層建筑沉降是多種因素共同作用的結(jié)果,設(shè)計(jì)、勘查、施工、使用等多個環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致高層建筑出現(xiàn)沉降,進(jìn)而誘發(fā)墻體裂縫,縮短高層建筑的使用壽命。高層建筑體量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,做好高層建筑沉降測量工作,對確保高層建筑的垂直度和結(jié)構(gòu)可靠性十分重要。主要研究高層建筑沉降測量技術(shù)和質(zhì)量控制措施,分析了高層建筑出現(xiàn)沉降的原因,并對高層建筑高層建筑沉降測量技術(shù)和質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分別討論。
【關(guān)鍵詞】高層建筑 沉降 測量
1 高層建筑沉降原因
1.1 地基處理不當(dāng)
一些地質(zhì)條件分布不均勻的施工區(qū)域,如果地基土軟硬相差懸殊,天然基礎(chǔ)不加處理直接施工高層建筑,可能會出現(xiàn)較大的不均勻沉降。因?yàn)榈鼗翆?shí)際上并不是單一均質(zhì)材料,而是在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕?,給出了理想化的設(shè)定,描述土層性質(zhì)的壓縮模量、密實(shí)度等參數(shù)可能存在著一定的誤差,可能導(dǎo)致建筑施工中或者施工結(jié)束使用階段出現(xiàn)較大的不均勻沉降。除此之外,如果基礎(chǔ)區(qū)域基巖嚴(yán)重傾斜,壓縮層厚度不均勻,會導(dǎo)致地基土壓縮量差別過大,也有可能出現(xiàn)不均勻沉降。
1.2 施工不規(guī)范
施工質(zhì)量問題導(dǎo)致的基礎(chǔ)沉降在高層建筑中也比較常見,如施工方案不合理、施工操作沒有遵循技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、施工材料質(zhì)量缺陷、既有建筑影響等都有可能會使高層建筑出現(xiàn)較大的沉降。
1.3 設(shè)計(jì)方案不合理
高層建筑基礎(chǔ)應(yīng)該處于安全的地質(zhì)區(qū)域,不能位于斷裂帶、土坡邊緣、河道等塌方、滑坡風(fēng)險高的地段,如果高層建筑坐落在不良地質(zhì)帶且沒有得到有效的處理,就有可能出現(xiàn)沉降和其他安全質(zhì)量問題。
建筑工程施工規(guī)劃工作不到位也有可能導(dǎo)致建筑沉降,例如一些建筑用地建筑物之間的距離過短,相鄰基礎(chǔ)之間的天然地基土附加力相互疊加,可能會使建筑出現(xiàn)傾斜,而且建筑樁基礎(chǔ)施工可能會導(dǎo)致土層擾動,使既有建筑承載力下降。
1.4 基礎(chǔ)形式不當(dāng)
如果某一幢建筑使用了一種以上不同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式,而銜接處理不當(dāng)時,可能會使地基土出現(xiàn)嚴(yán)重的附加承載力不均,導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)剛度產(chǎn)生較大變化,從而出現(xiàn)沉降,甚至誘發(fā)結(jié)構(gòu)破壞。在物化性質(zhì)不均勻的地基上施工整體性較差的剛性基礎(chǔ),會在基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力,導(dǎo)致沉降和結(jié)構(gòu)破壞,深厚飽和土、粉細(xì)砂基礎(chǔ)密布振動沉管灌注樁打樁施工產(chǎn)生的超孔隙水壓力會導(dǎo)致拔管時擠入軟土、泥漿,使樁尖不規(guī)則、樁體縮頸甚至斷裂,也會造成基礎(chǔ)沉降。
2 高層建筑沉降測量與質(zhì)量控制方法
2.1 沉降測量技術(shù)
2.1.1 場地沉降測量
施工單位正式施工開始之前布置控制點(diǎn)網(wǎng),在施工過程中對場地沉降情況進(jìn)行實(shí)測,采用豎向規(guī)劃的方案整理場地,布置場地控制網(wǎng),對基礎(chǔ)定位、放線,作為計(jì)算填土和挖土工程量的依據(jù)。測量工作人員需要進(jìn)行認(rèn)真復(fù)測,重點(diǎn)校正施工方測設(shè)的方格網(wǎng)以及方格點(diǎn)標(biāo)高。
2.1.2 沉降觀測網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)
建筑物沉降測量定位放線一般以測繪單位的紅線樁位以及水準(zhǔn)點(diǎn)作為依據(jù),在擬建建筑場地附近現(xiàn)場引測平面與高程控制點(diǎn),并以此為依據(jù)定位放線,測設(shè)標(biāo)高,基坑開挖之后需要盡快恢復(fù)建筑物中線和軸線。與此同時,還要檢查定位依據(jù)是否正確以及定位條件結(jié)合尺寸、控制樁位位置精度偏差是否在允許的范圍內(nèi),同時復(fù)核平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)以及臨時水準(zhǔn)點(diǎn)測量成果。最后檢查建筑四周尺寸、軸線間距,確保所有控制點(diǎn)保護(hù)措施都有效落實(shí),并定期復(fù)測控制樁和控制網(wǎng),確保沉降測量精度滿足要求。
2.1.3 主要軸線沉降測量
(1)樁基沉降。高層建筑樁基礎(chǔ)沉降一般使用極坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法進(jìn)行測量,無論使用了哪一種方法,定位放樣之前測量人員都應(yīng)該對樁機(jī)定位坐標(biāo)計(jì)算書進(jìn)行復(fù)核,校驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)以及控制線位置,監(jiān)理方應(yīng)該對施工方的放樣定位過程進(jìn)行全程跟蹤。
(2)基坑。中高層建筑基礎(chǔ)基坑開挖深度很大,開挖施工之前,應(yīng)該首先按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)規(guī)范要求,基于平面控制網(wǎng)或者主控制軸線確定建筑大角軸線控制樁位置,畫出基坑開挖邊線,定出大角軸線控制樁?;A(chǔ)墊層施工結(jié)束,根據(jù)定出的大角樁位,在墊層上測設(shè)出主軸線、基礎(chǔ)邊線以及柱位線,自檢合格通知監(jiān)理方檢查。
(3)基礎(chǔ)。建筑基礎(chǔ)沉降觀測包括平面和高程兩部分,平面測量是指在基礎(chǔ)表面內(nèi)引入外部控制點(diǎn),重點(diǎn)控制放樣誤差以及軸線標(biāo)志。高程控制是沉降測量的關(guān)鍵,基礎(chǔ)施工結(jié)束,立即借助場地內(nèi)高程控制點(diǎn)引測基礎(chǔ),首層基礎(chǔ)施工結(jié)束,要定出±0.000m水平線,為上層施工提供標(biāo)高控制依據(jù)。
2.2 高層建筑沉降測量質(zhì)量控制方法
2.2.1 布置基準(zhǔn)點(diǎn)
為了滿足建筑基礎(chǔ)整體沉降監(jiān)測的需求,統(tǒng)一布置沉降監(jiān)測網(wǎng)與局部沉降監(jiān)測網(wǎng),在施工變形影響區(qū)域之外設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn),遠(yuǎn)離軟土路基、不良地質(zhì)條件、既有地下構(gòu)筑物、滑坡區(qū)域,同時為了方便觀測,優(yōu)先選擇開闊地帶。基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)該在建筑施工之前1個月進(jìn)行,布置混凝土基本水準(zhǔn)標(biāo)石觀測沉降,基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該埋設(shè)在建筑沉降影響區(qū)以外的原狀土層上,并設(shè)置有效的保護(hù)標(biāo)識,避開障礙物,方便觀測和保存。
2.2.2 沉降觀測點(diǎn)布置
合理的觀測點(diǎn)布置是保證沉降測量精度的基礎(chǔ),要求布設(shè)的沉降觀測點(diǎn)要能夠?qū)⒔ㄖ锏鼗两堤卣魅娴姆从吵鰜?,所以選擇觀測點(diǎn)位置時應(yīng)該充分考慮場地實(shí)際情況以及建筑結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)。如磚墻承重高層沉降觀測點(diǎn)布置間隔應(yīng)該設(shè)置在8-10m左右,盡量布置在外墻大角、橫縱墻接縫/中心以及沉降縫兩側(cè),如果建筑物寬度較大,在內(nèi)墻的適當(dāng)位置也應(yīng)該布置觀測點(diǎn)??蚣芙Y(jié)構(gòu)的高層建筑沉降觀測點(diǎn)應(yīng)該布置在柱基上部沿著橫縱軸線方向,間距可適當(dāng)放寬至10-25m。大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑布置點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在鄰柱或者隔柱上,便于繪制等沉降曲線和分析軸向變形,而建筑有片閥或者箱基礎(chǔ)時,可沿橫縱軸或者基礎(chǔ)周邊布置。
3 結(jié)語
高層建筑的不均勻沉降容易導(dǎo)致建筑墻體結(jié)構(gòu)性裂縫,縮短建筑使用壽命,造成多種嚴(yán)重后果的質(zhì)量問題,因此施工過程中需要做好沉降測量和質(zhì)量控制工作,了解建筑沉降的實(shí)際情況,并給出有效的控制措施。
參考文獻(xiàn):
[1]黃周才.復(fù)雜體型高層建筑施工測量質(zhì)量控制[J].廣東土木與建筑,2014(09).
[2]周繼忠,蔡雪峰,聶小龍.高層建筑施工測量質(zhì)量控制[J].福建建筑,2014(02).
[3]周立凡.城市重大工程區(qū)高分辨率永久散射體雷達(dá)干涉地表形變監(jiān)測[D].浙江大學(xué),2014.
[4]葛存扣,張奇.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工測量及質(zhì)量控制[J].安徽建筑,2013(16).
[5]王建洪.淺談高層建筑中施工測量監(jiān)理控制的重要性[J].四川建材,2014(35).