沉降观测在干挂空心陶瓷板高层建筑施工阶段的技术应用

雷拴农

(陕西省洛川县建设工程质量监督站 陕西洛川 727400)

沉降观测在干挂空心陶瓷板高层建筑施工阶段的技术应用

雷拴农

(陕西省洛川县建设工程质量监督站 陕西洛川 727400)

通过对干挂空心陶瓷板高层建筑工程施工阶段分析,为预防地基出现不均匀沉降,从而破坏干挂空心陶瓷板的装饰效果及建筑物安全。研究了沉降观测方面存在的问题,从观测的基本要求到观测程序和步骤,阐明沉降观测的重要性和必要性,并结合施工实践谈点建议,供施工观测时参考,使干挂空心陶瓷板高层建筑的安全性和装饰效果更好。

干挂空心陶瓷板 装饰效果 节能保温 建筑工程 沉降观测 技术应用

前言

干挂陶瓷空心板,又称陶土板或陶板,源于欧洲,以天然陶土为主要原料.通过挤压成形.经1 200℃左右高温烧制而成。在欧洲及东南亚各地诸多知名建筑中都大量采用陶瓷大板作为主要幕墙材料,我国陶瓷大板用于幕墙装饰才刚刚起步。随着国内建筑业的飞速发展和人们对干挂陶板幕墙性能的理解和认识的不断加深,干挂陶瓷大板在我国建筑幕墙装饰工程中的应用已越来越广泛,如上海申花同际大厦、北京北展综台楼、中同建筑研究设计院等,都采用了干挂陶瓷大板作幕墙材料,其高雅气派的整体装饰效果,深受业内人士的好评。

干挂空心陶瓷板最早由德国一公司开发研制。它以天然粘土为原料,不添加任何其它成分,对环境不造成任何污染。空心陶瓷板的颜色是天然粘土烧成后的表现,绿色环保,无辐射,色泽温和,不会带来光污染。干挂空心陶瓷板外观尺寸规整,色泽丰润,能满足建筑设计师和业主的选择要求。空心陶瓷板强度高、性能稳定。可抵抗恶劣天气的侵害。平整的表面,严格的直线条,浓厚的大自然气息,沉稳厚重的视觉效果,永不退色的本质是这种幕墙装饰材料的突出特点。该材料采用了条形中空设计,不仅减轻了陶瓷板的重量,还提高了陶瓷板的透气性,具有降低噪音和节能保温的多重效果。使用干挂空心陶瓷板装饰的幕墙,由于接缝处科学合理的设计,可以确保幕墙表面排水流畅,不易形成沉积物,保持了幕墙表面长久洁净、美观的特点。根据用户及设计师对安装长度的要求,可任意对空心陶瓷板进行切割。

用干挂空心陶瓷板装饰外墙,能大幅度提高建筑物的视觉效果,带来良好的环境效应和社会、经济效益。是设计师和建筑业主非常关注的幕墙装饰材料。“干挂”工艺是在主体结构上设主要受力点,通过固定在结构物上的预埋件和与其相连的金属挂件,悬挂空心陶瓷板材,使分散的板材之间相互连接为一体,成为结构体外的一层装饰面。这种工艺在空心陶瓷板材背面不需要灌注砂浆或细石混凝土,而是靠连接件、锚固预埋件基本的强度,承受饰面传递过来的外力。在空心陶瓷板材与墙体间形成100 mm宽的空气层。“干挂”工艺,一般多用于钢筋混凝土结构,不适用于砖墙和轻型、加气混凝土墙。干挂空心陶瓷板材高层建筑不管从节能还是装饰都能得到完美的统一。但在实际施工中,往往因为建筑物本身的地基出现不均匀沉降,而使干挂空心陶瓷板的装饰效果受到严重的损坏,甚至发生安全隐患。为了严防高层建筑出现地基的不均匀沉降,沉降的观测则在施工中显得尤为重要。

高层建筑物在施工阶段用沉降观测作为监控手段的主要目的是:预防在施工过程中地基出现不均匀沉降,保证高层建筑物的本身的正常使用和周围其他建筑物、构筑物的安全。及时给勘察设计单位提供可靠性的技术资料及相应沉降参数,以便合理地制定沉降预案,正确指导施工工序,避免因地基沉降原因造成建筑物主体结构的破坏及使用功能方面产生的不安全因素,减少相应带来的其他损失。

在目前高层建筑施工中沉降观测的技术应用,笔者认为存在有三个方面的问题。①现行建筑工程施工规范和验收标准缺少沉降观测方面的技术要求和验收标准;②确定建筑物沉降观测精度的合理性和方法步骤不明显;③在建筑工程施工阶段,沉降观测没有普遍引起重视,操作的随意性较大。

对上述沉降观测方面存在的问题,笔者根据近几年在高层建筑施工过程中体会,谈几点粗浅的认识。

1 沉降观测的基本要求

1)对观测人员的技术素质要求。从事高层建筑物沉降观测的工作人员有必要接受一定的专业技术学习和技能培训,能熟练操作观测仪器,熟悉测量原理和观测程序。对实施过程中出现的问题能够分析原因并正确地运用误差理论,进行平差计算,能做到按时、快速、精确地完成每次观测工作。

2)对观测仪器设备的要求。沉降观测要求精度高,要观测反映出建筑物在不断增荷作用下的沉降情况。一般规定测量的误差应不小于变形值1/10～1/ 20,因此要求沉降观测使用的仪器精度高。水准仪应用S1以上精度。水准尺也应使用受环境及温差变化小高精度钛合金水仪尺或铝合金塔尺的第一段标尺。

3)对观测点的布置要求。建筑物设置沉降观测点的作用是能够反映出准确的沉降情况和地基变形特征。观测点要按设计规范要求埋设,基准点要通视稳定。点位的布置应在建筑物的四角,大转角处及沿外墙15～20m处为宜,点距不应超用30 m。观测点纵横点要设置对称。在建筑物裂缝及沉降缝两侧,基础埋深相差悬殊处及人工地基与天然地基接壤处应埋设观测点。

4)对观测时间的要求。建筑物的沉降观测时间需要有严格的限制条件,特别是首次观测必须要按时进行,否则失去原始的观测数据,使整个观测失去完整的观测意义。其他各阶段的复测应根据工程进展情况进行。连续观测的两次时间为一个观测周期。一般高层建筑物的沉降观测按时间段为观测周期(如次/30天)或按建筑物的加荷情况每完成一层为观测周期。不得漏测或补测。按施工观测方案要求进行,才能得到准确的沉降规律和观测资料。

5)对测量操作的要求。首先要熟悉仪器、设备的工作性能,所用仪器设备的各项技术指标,要有技术计量监督单位的审验认定,超过审验时效的仪器设备不能进行沉降观测使用。观测人员要相对稳定,观测时的环境条件要基本一致;观测线路、镜位、程序和方法要一致。客观上要减少观测误差的不定性,使观测的结果有统一的趋向性,保证每次复测结果与首次观测的结果有可靠的对比性,使观测的数据更真实可靠。另外,在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真负责,若观测数据出现异常,要进行复测、校核,必要时给勘察设计部门快速传递信息。

2 观测程序及步骤

1)建立水准测量控制网。一般高层建筑物周围要布置至少3个以上水准点,水准点的间距不大于100 m。各水准点要构成闭合环线图形,后视保证有两个水准点,以便进行随时闭合检校。

各水准点要埋设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外,符合二等水准测量要求,在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,保证每次观测均沿统一路线进行。

2)施工阶段的沉降观测。根据编制的工程施测方案及观测周期,自基础开始,在基础的纵横轴线上按设计好的位置埋设临时沉降观测点。首次观测应在观测点稳固后及时进行,一般情况在主体一层室内地坪标高+0.5m处设置固定观测点,按规范要求埋设,然后根据时间观测周期或建筑物层数分段观测。

3)沉降观测成果整理。每次观测记录现场核对整理,检查无误后,进行平差计算,求出每个测点的高程值、确定周期沉降量。同时根据沉降量列表汇总,绘制各观测点的下沉曲线图,建立下沉曲线坐标,标明时间、荷载值及沉降量。预测建筑物的沉降趋势,将沉降情况及时反馈到相关部门,正确合理地指导施工。当建筑物每天(24 h)连续沉降超过1mm时应停止施工。会同相关部门采取应急措施。

3 结语

随着社会的不断进步和人民生活水平的普遍提高,近几年,建筑物从低层向高层快速发展,从单一的功能向多功能及智能性方面发展,尤其是近年来流行起来的具有节能保温及装饰效果的高层建筑干挂陶瓷板技术,将日趋普及和应用。为使高层建筑物的外墙装饰效果持久,节能保温效果良好,安全放心,高层建筑物在施工阶段的沉降观测的重要性和必要性愈来愈明显,只要在施工过程中把沉降观测列入主要议程,引起重视,加强管理,在测施中做到点位固定,所用仪器设备稳定,观测人员稳定,观测路线、镜位、程序和方法一致,测施、计算方法正确,观测效果相应真实可靠。对高层建筑的地基不均匀沉降会起到相当重要的作用,从而使高层建筑的干挂陶瓷板装饰及节能保温效果持久、安全。

1 周三爱.石材幕墙干挂施工技术与质量控制措施.石材,2008(11):40～44

2 闫开放,刘西民.干挂空心陶瓷板生产工艺分析.墙材革新与建筑节能,2009(9):20～24

3 闫开放.高掺量粉煤灰烧结砖有关问题的分析.砖瓦, 2003(5):5～8

4 马小鹏,等.干挂空心陶瓷板的特性及生产技术.全国性建材科技期刊——陶瓷,2008(11):9～11