刘帅
摘 要:建筑工程施工中对建筑物的变形测量,有助于确保工程质量和施工安全,我们所讲的建筑物变形测量主要是对建(构)筑物以及地基所产生的沉降、倾斜、挠度、裂缝、位移等变形现象进行的测量工作。建筑的变形测量时间应从基础施工开始,贯穿整个施工阶段,一直持续到变形区域稳定或者停止为止。本文就建筑物的变形测量做简要分析。
关键词:建筑物 变形测量 沉降
建筑物的变形测量是建筑施工过程中的重点环节,容不得半点马虎,只有做好细致准确的观测,并通过有效数据分析才能确保工程质量和施工的安全性。在此浅谈一下建筑工程中的变形测量要点和注意事项。
一、建筑物的沉降观测
1、沉降观测的意义
在建筑工程施工中,为了掌握建筑物的沉降情况,以及发现对建筑物不利的下沉现象,以便采取措施,保证建筑物安全使用,同时也为今后的合理设计提供资料,因此,在建筑物施工过程中和投入使用后,必须进行沉降观测。
下列建(构)筑物应进行系统的沉降观测:高层建筑物,重要厂房的柱基及主要设备基础,连续性生产和受震动较大的设备基础,工业炉(如炼钢的高炉等),高大的构筑物(如水塔、烟囱等),人工加固的地基,回填土,地下水位较高或高压缩性土地基础的建筑物等。
2、水准基点的布设
水准基点是沉降观测的基准点,建筑物的沉降观测是利用水准测量的方法多次测定沉降观测点和水准基点之间的高差值,以此来确定其沉降量,因此水准基点的构造和布设必须保证稳定不变和便于长久保存,其布设应满足以下要求。
(1)建筑物沉降观测的每一区域,必须有足够数量的水准基点,按《工程测量规范》(GB50026-2007)规定不得少于3个。
(2)水准基点必须设置在建(构)筑物沉降影响范围以外,并且避开交通管线、机械振动区容易破坏标石的地方,埋设深度至少应在冰冻线以下0.5m。水准点帽头宜用铜或不锈钢制成,如用普通钢代替,应注意防锈 。
(3)水准基点和沉降观测点间的距离应适中,一般应在30~50m范围内。
3、沉降观测点的布设
根据《建筑物沉降观测方法》DGJ32/J18-2006和《建筑变形测量规范》JGJ8-2007的要求,沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位,砌筑小阴井加以保护,宜选在下列位置:
(1)建筑物的四角、大转角及沿外墙每10~15m处或每隔2~3根柱基上。
(2)高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧,不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧,人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处。
(3)宽度大于或等于15米,或宽度小于15米但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔(纵)墙设内墙点,以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处。
(4)筏基、箱基的四角和中部位置处。
(5)多层砌体房屋纵墙间距6~10米横墙对应墙端处。
(6)框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横墙轴线上,以及可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处。
(7)高层建筑横向和纵向两个方向对应尽端处。
(8)邻近堆置重物处、受振動有显著影响的部位及基础下的暗滨(沟)处。
(9)对于电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸构筑物,应设在沿周边在与基础轴线相交的对称位置上,点数不少于4个。
4、沉降观测的标志
可根据不同的建筑结构类型和建筑材料,采用墙(柱)标志、基础标志和隐蔽式标志等形式。各类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点,并涂上防腐剂。标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等障碍物,并应视立尺需要离开墙(柱)面和地面一定距离。
二、建筑物的沉降观测过程
1、沉降观测周期
(1)当埋设的沉降观测点稳固后,在建筑物主体开工之前,进行第一次观测。
(2)在建(构)筑物主体施工过程中,一般每建1~2层观测一次。施工过程中如暂时停工,在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间,可每隔2~3个月观测一次。
(3)在观测过程中,如果遇到几次附近地面荷载的突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况,应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时,应立即进行逐日或几天一次的连续观测。
(4)建筑物使用阶段的观测次数,应视地基土类型和沉降速度大小而定。除有特殊要求外,一般情况下,可在第一年观测3~4次,第二年观测2~3次,第三年后每年1次,直至稳定为止,一般认为半年内沉降量不超过1mm时沉降趋于稳定。
2、沉降观测方法
(1)沉降观测点及水准基点的布设。
水准基点,在进行沉降观测前,应首先把水准基点布设成闭合水准路线或附合水准路线,以便检查水准基点的高程是否发生变化,在保证水准基点高程没有变化的情况下,再进行沉降观测。
建筑物比较少或者测区较小,可以将水准基点和沉降观测点组合成单一层次的闭合水准路线或附合水准路线。建筑物比较多或测区较大的地方,可以先将水准基点组成高程控制网,然后再把沉降观测点和水准基点组成扩展网。高程控制网一般组合成闭合水准路线形式或附合水准路线形式。
(2)沉降观测的程序和限差。
进行沉降观测时先后视水准基点,接着一次前视各沉降观测点,最后再次后视该水准基点。一般对于高层建筑物的沉降观测应采用DSI精密水准仪,按国家二等水准测量方法进行,同一后视点两次后视读数只差不应超过±1mm。
(3)注意的问题。
在沉降观测之前,应对所使用的水准仪、水准尺进行严格的检验和校正,在观测期间也应定期检查。保证水准基点和沉降观测点稳定,所用仪器、设备固定;观测人员固定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、观测程序和方法固定。
3、沉降观测的成果整理
每次观测结束后应检查记录的数据和计算是否正确,精度是否合格,然后调整高差闭合差,推算出各沉降观测点的高程,并填入“沉降观测表中”。
三、建筑物的裂缝和位移观测
1、构件的挠度观测
建筑物的结构构件在施工和使用阶段随着荷载的增加会产生挠曲变形,挠曲变形的大小对建筑物结构构件受力状态的影响很大。因此,结构构件的挠度不应超过某一限值,否则将危及建筑物的安全。挠度观测可由观测不同高度处的倾斜换算求得。
2、建筑物的裂缝观测
建筑物的基础发生不均匀沉降或由于施工不当等原因,会使建筑物的主体结构出现裂缝,为了解裂缝出现的原因和掌握其发展情况,以便及时采取有效的处理方法,除了要增加沉降观测外,还要进行裂缝观测。
当建筑物发生多处裂缝处,应首先对裂缝进行编号,然后分别观测裂缝的位置、走向、长度、宽度等情况,对重要的裂缝,选择在有代表性的地方埋设标记。
四、结束语
针对建筑物的沉降、移位、裂缝等观测,不仅关乎建筑物的结构安全,更关乎建筑物内居住者及其周围建筑物、公共设施等的安全。因此在建筑物变形观测期间,必须严格执行观测规定,发现问题及时处理及时上报。
参考文献:
[1]浅议建筑工程施工测量[J]. 陈俊良,柴智. 科技创新导报. 2012(24)
[2]建筑工程施工测量实践及其技术探讨[J]. 赵珊珊,毕利娜. 科技与企业. 2012(07)