建筑物施工沉降观测数据分析与应用研究

来源:期刊VIP网所属分类:建筑工程发布时间:2012-02-17浏览:

现行建筑施工规范规定,建(构)筑物,生产设施,动力设备基础,深基坑工程,桥梁,滑坡等变形监测均要进行沉降观测,目的是为了掌握以上建(构)筑物在修建和竣工后的变形情况,及时发现施工中出现的不均匀沉降,避免造成建(构)筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,保证建(构)筑物的正常使用寿命及安全,其沉降观测记录及结论也常被做为主体、竣工验收的重要内容之一。高层建筑因其施工周期长、地基与基础结构型式复杂、施工荷载大,为能及时掌握沉降及变形情况,科学分析施工质量,施工沉降观测更显得十分必要及重要;本人根据某高层民用建筑施工中沉降观测的应用,总结了该工程施工期间沉降观测的方法,供参考:
1.工程概括简介:该楼为十六层全现浇框剪结构,平面呈一字型,建筑面积19300平方米,轴线长度×宽度为42m×28m,建筑总高53.4米,设地下车库,高度4.5米,首层及二层为商业用房,高度4.2米,标准层为住宅,层高3.0米;地下8m深度范围内为粉质砂层,经换填3m厚砂加石垫层,基础型式为梁板式筏形基础,楼梯间、电梯间、外墙局部为剪力墙,室内隔墙均为填充墙。
2.沉降观测的实施方法:
2.1沉降观测的主要内容:
确定观测精度—建立水准控制网—埋设基准点及沉降观测点—按照一定的观测周期观测—确定观测点下沉值—编制成果表和绘制沉降曲线—提出沉降观测报告。
2.2沉降观测的详细步骤:
2.2.1确定观测精度:
根据本楼的地基基础设计及楼层数、结构型式,拟定沉降观测精度为二级,观测点测站高差中误差+0.5mm, 往返闭合差:H=a—b≤1.0√n(n表示测站数),两次后视读数之差≤+1.0mm,前后视距≤30m,前后视距差≤1m,沉降观测点相对于后视点的高差≤1.0m. 观测时采用ds1级水准仪,铟合金水准尺;
2.2.2建立水准观测控制网:
由建设单位或城建规划部门提供的水准控制点或高程点,建立现场水准控制网,根据现场地形特点,共设置3个基准观测点,设置位置参考以下几点:(1)点位设在基础开挖、施工道路、地下管线及震动区以外;(2)做到在现场范围内任何地方架设仪器至少后视到两个基准点,并且由基准点构成闭合图形,便于校核。(3)相互距离不大于50米;(4)采用混凝土浅埋式基准点,埋深1.5米,坑底土夯实后浇筑混凝土,高度1.2米,宽度0.8米,上部砌砖保护井并加砼井盖。(见图1)

2.2.3设置固定沉降观测点,建立固定的观测路线:
沉降观测点在基础±0.00完成后开始设置,点位设置按以下原则综合考虑确定:(1)外柱纵横轴线每隔15-20米设置一个点,并尽量保持对称;(2)建筑物四角及大转角处设置一点;(3)后浇带两侧设置一点;(4)楼梯间或电梯间剪力墙设置一点,现场共设置6个点。
采用预埋套筒可抽拔式沉降观测点,在首层外柱绑扎完箍筋支设模板前,将钢套筒焊接固定于柱筋上,高度在柱+500处,并做相应标记,柱模拆除砼强度达1.2N/mm2后即可观测,使用时将活动观测点抽出,观测完毕后再插入套筒中。现场在该部位涂刷醒目标志,防止人为碰撞、损毁;每个观测点按顺序编号,绘制工程平面图及基准点、观测点位置平面图,建立固定观测路线,在架设仪器站点与转点做标记(桩),明确观测人员职责并固定分工,保证每次观测均沿统一路线、统一观测方式进行,尽量减小观测系统误差。
2.2.4沉降观测:
根据规范要求的观测周期,考虑结构层的施工进度,定为每施工一层就观测一次,直至主体结构封顶;装修阶段按90d观测一次,竣工后半年观测一次;首次观测在观测点设置完毕后及时进行,对首次观测的基准点、沉降点高程做详细记录;观测中,观测点与沉降点距离不大于30米,同期观测两次,通过平差计算求得各点高程,两次观测同一沉降点高程相差不大于0.5mm,取其平均值作为沉降点的初始高程,每次观测前水准仪、水准尺均进行校正。
2.2.5 确定沉降量:
每次观测完毕后将观测原始记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次观测点的高程值,从而确定沉降量。计算方法:(1)某个观测点的每周期观测沉降量:Cn=Hi—Hi-1
n—表示某个观测点,i—表示观测周期数(i=1、2、3…9),Hi—表示观测点高程。
(2)累计沉降量:△C=∑Cn
 原则上,应每次观测后计算沉降量,发现沉降数值突然过大,应及时报告现场监理,建设单位,通知设计、地勘部门进行验算。
2.2.6统计汇总,绘制沉降曲线
(1)根据各观测周期、平差计算的沉降量,进行汇总,并以表格的形式记录下来,以便于数据分析。(见表1)
沉降观测记录表
工程名称:某高层商住楼                           表一
观测次数 各观测点的沉降情况
1 2 3 4 5 6  
高程(m) 本次下沉(mm) 累计下沉(mm) 高程(m) 本次下沉(mm) 累计下沉(mm) 高程(m) 本次下沉(mm) 累计下沉(mm) 高程(m) 本次下沉(mm) 累计下沉(mm) 高程(m) 本次下沉(mm) 累计下沉(mm) 高程(m) 本次下沉(mm) 累计下沉(mm) 施工    情况
1 512.301 ±0 0 512.305 ±0 0 512.3 ±0 0 512.306 ±0 0 512.31 ±0 0 512.307 ±0 0 1层
2   -0.5 -0.5   -1 -1   -0.5 -0.5   -0.5 -0.5   -0.5 -0.5   -0.5 -0.5 2层
3   -1 -1.5   -1 -2   -1 -1.5   -1 -1.5   -1 -1.5   -1 -1.5 3层
4   -1 -2.5   -1 -3   -1 -2.5   -1 -2.5   -1 -2.5   -1 -2.5 4层
5   -1 -3.5   -1 -4   -1 -3.5   -1 -3.5   -1 -3.5   -1 -3.5 5层
6   -1.5 -4   -1.5 -4.5   -1.5 -4.5   -1.5 -4.5   -1.5 -4.5   -1.5 -5 6层
7   -2 -6   -1 -5.5   -1 -5.5   -1.5 -6   -1.5 -6   -1.5 -6.5 7层
                                       
23 215.279 -0.2 -21.5 215.278 -0.2 -27.1 512.27 -0.3 -29.6 512.281 -0.3 -25.5 512.28 -0.2 -30 512.285 -0.2 -22.5  
 
(2)绘制各观测点的下沉曲线,建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为楼层数(荷载值),下半部为各沉降观测周期的沉降量,将统计表中各观测点对应的观测周期测得的沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。
(3)沉降观测成果分析
根据沉降量统计表和沉降曲线图,可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时反馈,正确地指导施工。利用沉降观测结果,校核建(构)筑物沉降量是否满足有关要求:
建(构)筑物沉降速率 V=C/t  (C-总沉降量,t-工期),若V值≤0.02~0.04mm/d,沉降均匀,正常。若V值 ≥ 0.02~0.04mm/d,沉降不均匀。还可利用沉降曲线计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:α=(SASB)/L   SASB—倾斜方向上A、B两点的沉降量(mm);L—A、B两点间的距离。根据表1各沉降点沉降值分析,该建筑物少量下沉,基础没有倾斜。
2.2.7编写阶段性的沉降观测评估报告:对沉降观测的成果分析后,写出阶段性的沉降观测评估报告,报建设、监理、设计、地勘部门审核,并做为施工控制资料参与质量验收评定。
 
参考文献:  
 
[1]  高永生.浅谈测量技术在民用建筑施工中的应用[J].山西建筑,2009,(01)
[2]  王家勇.浅析工程测量在施工质量管理中的作用[J].中国高新技术企业,2007,(20)
[3]  吕云麟,林凤明.建筑工程测量[M].武汉:武汉工业大学出版社,1998.
[4]   建筑变形测量规范(JGJ8-2007)
[5]   工程测量规范(GB50026-2007)
[6]   陈昌乐著《建筑施工测量》(中国建筑工业出版社)

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