浅谈高层建筑在建设中变形监测方法

【摘要】 为了充分保障高层建筑的质量，应用变形检测可以确保建筑物的稳定性与安全性。本文就高层建筑在建设过程中变形监测方法做出探究，以供参考。

【关键词】 高层建筑;建设过程中;变形监测

【DOI編码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.06.012

Discussion on the Deformation Monitoring Method of High-rise Buildings in the Construction

WAN De-en

（Dexing Urban and Rural Planning Research Center，Dexing 334200，China）

Abstract： In order to fully guarantee the quality of high-rise buildings， applying deformation detection can ensure the stability and safety of buildings. This paper explores the deformation monitoring method of high-rise buildings for reference.

Key words： high-rise buildings;during the construction process;deformation monitoring

面对当下新时期的发展，高层建筑物施工项目数量不断攀升，对于建筑物建设以及运营管理的相关要求也在不断完善。在进行高层建筑质量安全管理的过程中，相关施工单位应当对变形监测高度重视，将其作为质量安全管理过程中的重要环节，为高层建筑的施工质量提供保障。

1 高层建筑变形监测

高层建筑质量安全管理的内在要求就是强化建筑物的变形监测。由于高层建筑在施工的过程中会出现很多的问题，同时岩土层物理力学性质和地质构造相对多变，加之建筑物地下水位的变化，周围环境以及建筑物自身的荷载，这些因素都会导致高层建筑产生变形的情况[1]。因此，在开展高层建筑施工的过程中，施工单位应当高度重视工程理论与实际施工之间存在的差异，确保实际建筑物能够满足理论设计的基本要求。

作为工程建设与精密测量技术高度结合的工作之一，建筑物变形监测的主要任务就是对建筑物在施工以及使用过程中，其位置以及形状的变化特征进行准确的测量，进而获取更加可靠且准确的数据信息，并提供必要的信息支持以及技术服务，助力工程质量安全管理工作的顺利进行。高层建筑变形监测的主要内容包括周围环境、基础、地基以及场地等方面[2]（见图1）。

2 高层建筑变形监测的特征

为了保障高层建筑变形监测的基本需求得到充分的满足，施工单位应当意识到变形监测的重要性[3]。变形监测主要包含以下特征：第一，在进行高层建筑施工的过程中，施工区域多且作业内容复杂，场地内通常会有很多的设备与材料，难以形成良好的测量通视条件，监测环境十分的复杂;第二，高层建筑在开展施工的过程中通常需要较长的施工周期，这导致单次监测时间变短而整体的测量周期变长，需要消耗大量的人力与物力;第三，作为一个动态性、持续性的变化过程，建筑物的变形是不断发展的，并且这种变形是不可逆转的。

因此，受到这些因素的影响，高层建筑变形监测也呈现出不可逆以及实时性的基本特征。在进行实际施工的过程中，为了充分保障监测的质量，要对高层建筑监测的严密性以及特殊性作出充分的考量，要在不同的点位进行重复性的测量，以此为测量数据的准确性提供充分的保障。在此基础上还需对数据进行系统性的分析，并将分析结果及时地反馈给施工与设计单位，对建筑工程的施工提出相应的指导。

3 高层建筑变形监测方法

3.1 大地测量

所谓的大地测量是建立和维持测绘基准与测绘系统的基础上，对建筑物的重力场、形状与位置进行实时监测，准确体现出不同时间段内物体空间位置的变化[4]。现阶段，应用于建筑物变形监测大地测量的方式多种多样，例如常见的天文测量、水准测量、精密导线测量以及三角测量等方式。在高层建筑物变形监测的过程中，应用最多的就是水准测量方式，变形体的垂直位移偏差就可以使用精密水准测量法进行测量。但是在此过程中需要注意的是，为了促使测量方式的精准得到充分保障，需要将大气折光误差对精密水准测量结果的影响进行优化或消除。

3.2 摄影测量

在高层建筑物变形监测过程中摄影测量有着十分重要的作用与意义。从监测过程的角度进行分析，应用最多的是地面立体摄影技术与地面单张相片摄影技术，这两种测量技术能够对建筑物进行近距离测量[5]。其中，单相片摄影测量所测的对象通常会与摄影机呈现出片框平面。而应用地面立体摄影技术可以保障物体空间位置的移动和变形情况被及时发现。

在当下，各种现代科学技术发展十分迅猛，高层建筑变形监测过程中无人机航空摄影测量技术也得到了广泛应用。相较于前两种测量方式，无人机航空测量技术能够对更大的目标面积进行有效监测。

3.3 物理传感器测量

在应用物理传感器测量方式的过程中，通常需要应用大量的现代化设备，真正实现建筑物物理量向电信号的转变，最终借助专业的设备对测量的数据进行有效处理，分析建筑物是否出现了变形的情况。

在实际应用的过程中，这种测量方法的准确性同样也会受到大气折光因素的影响，为了能够妥善解决这种问题，人们会应用多波测距的方式对物理传感器测量进行优化。当下在高层建筑物变形检测过程中应用较多的是单、双、三波测距仪，这三种测量方式都能够实现较高精度的测量。三种波长测距仪监测精度量级见表1。

3.4 GPS观测

作为当下测绘新技术在建筑物变形监测过程中应用最为重要的体现之一，站在监测过程的角度进行分析，GPS观测技术通过卫星的手段实现全球无线定位导航，最后观测建筑物是否发生了沉降的问题。GPS检测技术的特点就是操作简单、稳定且高效，并且在实际应用的过程中不需要进行高程系统转换，工程测量的难度得到了充分的简化，测量的准确性也有了基本的保障。

4 高层建筑变形监测要点

4.1 编制监测方案

作为整个监测过程的指引，监测方案的制定能够为监测依据的合法性、检测成果的正确性以及检测方法的合理性提出充分的保障。在进行监测方案制定的过程中，应当对质量安全保障措施、编制依据、数据处理分析、工程概况、作业方法、设计参数以及监测计划进行充分的明确，最终的沉降观测方案也应由批准人、审核审定人、编制人签字方可生效。

当全部的检测方案完成之后，应当向建设单位、监理等相关部门进行汇報，由这些部门对方案的可行性进行严格的审核评价，审核完成之后方可开展相应的监测工作。

4.2 仪器设备的选择与精度等级的确定

对整体监测精度而言，监测设备仪器的选择对其有着直接影响。首先，在进行仪器设备选择的过程中应当充分保障其能够满足GB 50026—2007、JGJ 8—0216的相关要求。其次，在确定精度等级的过程中，若设计单位对精度等级进行了明确则应按照设计单位要求进行精度确定，若无明确的要求则应按照国家《建筑地基基础设计规范》的相关要求进行明确，按照常规的差异沉降允许值1/10～1/20进行评判，并且将这个评判范围看作是监测点以及检测站高差中误差“估算变形测量精度”，参照这个估算范围等级，若对设计的沉降观测等级进行确定的过程中，一般都会参照二等标准进行评估。

4.3 控制高层建筑变形监测频率

为了充分保障高层建筑物变形监测的质量得以充分提升，应当对检测频率进行科学的控制。一般情况下，新建高层建筑物变形监测的时间应对工程的实际性质、进度进行考量，并结合荷载增加状况、基础形式以及地层情况进行科学的论证与分析。按照设计以及业主单位的要求、荷载增加的实际情况以及地基基础的形式确定观测频次。建议在建筑物的每三层进行一次观测，或者是每一层都以此观测的方式进行观测。

4.4 资料整理与编制结果

需要对监测的数据进行整理并对监测的结果进行编制，为后续建筑物的施工以及安全防护提供充分的保障。首先，要确保能清晰地记录观测结果，记录表中不能有涂改，要现场计算和填写表中的各项内容，使各种问题能够在当场及时发现。要按照一级检查的标准针对变形观测记录、计算以及分析结果进行检测，并且由专门的沉降观测项目组实施。同时，沉降观测单位的质量管理部门还应当参照二级标准对委托方提交观测阶段性成果。

5 结语

总而言之，将变形监测方法应用于高层建筑建设中有着十分重要的作用与意义。在开展实际工作的过程中应充分明确监测工作的特征、方法以及内容，切实掌握监测内容对于建筑物相应时间内产生的变化，进一步巩固建筑工程的施工质量，确保建筑工程的安全性。

【参考文献】

[1] 李聪，周琪，刘如斌.浅析深基坑监测及数据分析方法[J].江西建材，2021（4）：47-48.

[2] 刘晃，江林，王志良，等.大坝变形监测数据处理方法研究[J].测绘技术装备，2021（1）：26-27+31.

[3] 许杰，刘洋，胡国庆.基于现场监测方法的土岩双元地层基坑变形特征研究[J].工程技术研究，2021（6）：31-32.

[4] 孙永朝，丁咚，李广雪，等.基于多源观测技术的海堤变形监测方法研究[J].海洋科学，2021（3）：108-121.

[4] 赵二峰，李波，朱延涛.基于PPA-POT的RCCD变形监测控制值拟定方法[J].人民黄河，2021（3）：135-139.

【作者简介】

万德恩，男，1985年出生，学士，研究方向为无人机在工程测量中的应用。