浅析高层建筑施工中沉降观测技术的应用

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　　【摘要】近年来，随着我国城市建筑用地的日趋紧张，为了进一步提升土地的利用率，国内高层建筑的数量逐渐增多。在高层建筑施工中，由于受到各类因素的影响经常会出现沉降变形的现象，对于建筑的整体安全性能造成了严重的影响。在现代高层建筑施工中沉降观测技术的应用具有重要的意义，而且展现了国内建筑施工技术的创新发展趋势。
　　【关键词】高层建筑；施工；沉降观测技术；应用
　　
　　在我国的社会主义经济建设和发展中，土地资源减少与人口数量增加之间的矛盾日渐突出，而且成为阻碍社会发展的重要问题。为了有效缓解城市日趋紧张的建筑用地问题，我国加快了高层建筑工程项目的建设步伐。目前，在国内的高层建筑施工中加强对于相关技术的研究和应用，其中沉降观测技术的应用研究尤为重要，因为其应用的是否合理将直接关系到建筑的质量和安全性能。本文结合笔者的多年工程实践经验，对于高层建筑施工中沉降观测技术的应用进行简要的分析。
　　1高层建筑施工中沉降变形现象的引发因素及特征
　　在国内现阶段的高层建筑施工中，沉降将变形现象较为普遍，是施工中应重点控制的技术和质量问题之一。从专业技术的角度进行分析，引发高层建筑沉降变形的因素主要有内部因素和外部因素两种，其具有不同的特征，只有对两者引发的沉降变形进行具体的分析，才能制定和应用行之有效的沉降观测技术方案。
　　1.1 内部因素
　　在高层建筑施工中因内部因素引发的沉降变形现象可分为两类，即合理变形与施工误差变形。其中合理变形是高层建筑自身的构造形态设计不合理，导致荷载分布的不均性，进而形成不同程度的沉降变形现象，但是此类沉降变形一般小于设计方案中的允许变形值，无需进行任何技术处理和调整，随着时间的推移会逐渐趋于稳定。而施工误差引发的高层建筑沉降变形则也施工操作的不规范性有着密切的联系，由于施工中部分工艺和技术参数的误差，导致建筑出现局部或大范围的沉降变形，对于建筑的安全性能造成极大的危害。
　　1.2 外部因素
　　高层建筑施工中因外部因素引发的沉降变形现象主要表现为基础形变，由于建筑物的整体重量超出基础部分的承载系数，导致基础部分的土层被不同程度的压实，进而造成高层建筑的沉降。而高层建筑基础结构的不均匀则是造成其变形的重要因素，随着项目所在地周期性和季节性的温度、湿度变化，以及水文地质条件的不稳定性，以及风力的作用也增加了高层建筑沉降变形的引发几率。
　　2 高层建筑施工中沉降观测技术的要点分析
　　2.1 沉降观测精度的合理确定
　　在我国现行的高层建筑施工技术标准和规范中，对于沉降观测的精度做出了具体的规定，操作人员主要参照国家建筑主管部门组织颁发的《工程测量规范》（GB50026-93），并且进行高层建筑的等级划分。由于高层建筑用途、抗震性能、使用年限、结构类型的不同，对于其沉降观测的精度要求也略有差异。国内高层建筑施工中，施工单位多是按照设计图纸的规定进行沉降观测，但是有部分设计图纸中未明确标注出建筑沉降观测的等级和精度要求，导致施工单位随意进行观测精度的选择，难以保障沉降观测技术的实际应用效果。这对上述问题，国内高层建筑设计和施工单位相关技术人员都要认识到沉降观测对于建筑质量的影响，选择合理的沉降观测精度，既不要造成资源的浪费，也要尽量提升沉降观测结果的精确性。
　　2.2 工作基点桩的科学定位与埋设
　　在高层建筑施工沉降观测技术的具体应用中，工作基点桩的科学定位与埋设是保证沉降观测结果准确性、合理性的重要环节之一。如果在高层建筑施工沉降观测中，技术人员不能准确的进行工作基点桩的定位和埋设，极有可能导致观测结果出现严重的误差。在高层建筑施工沉降观测，工作基点桩的定位和埋设不但要考虑实际观测对象的实际分布情况，而且要充分利用设置多个施工控制点的方法，增加位移监测控制点的数量，进而保证沉降观测结果和采集数据的科学性、准确性。目前，在国内高层建筑施工沉降观测中，工作基点桩的定位与预埋是较为常见的技术难题之一，因此，工程项目施工单位在深入分析和了解行业内各项技术标准和操作规范的同时，还要逐步构建严格的校核制度，以便技术人员可以随时掌握控制点的坐标和高程变化情况，及时更改施工计划。一般情况，高层建筑施工中的沉降观测校核周次要控制在每周至少一次，对于坐标的校核可以采用控制网的方法。
　　2.3 注重沉降观测点的转换
　　在高层建筑施工过程中，基础部分的沉降和变形位置、形态是不断变化的，如果始终在一个固定的地点进行沉降观测，难以全面反映建筑的实际沉降和变形情况。沉降观测技术人员要仔细查阅和记录项目所在地近几年的相关气候、地质、水文资料，并且结合工程项目的整体建设方案，准确选取不同时期最能反映项目所在地沉降特征的位置，而且要坚持便于观测的原则。通常情况下，在高层建筑上设置的沉降观测点要保证其纵向与横向的对称，两个观测点之间的距离要保持在150mm以内，并且要均匀的分布在建筑的四周。在对设置地下结构的高层建筑进行沉降观测时，初次观测的基点要设定于建筑的基础部分，一般使用N2或N3级精密水准仪即可，进而才能确保其精度达到国家规定的技术标准。随着高层建筑施工操作的进行，当建筑结构每升高一层时，沉降观测技术人员就要将临时观测点上移一层，并且进行多角度的观测，直到沉降观测系数达到＋0.00，再按照规定的流程进行永久观测点的埋设。
　　2.4 沉降观测数据的采集与处理
　　在进行高层建筑施工沉降观测时，观测人员一定要注意对于各项数据的实时采集和综合处理，特别是要准确记录初测值，以及后期测量的结果与初测值之间的差值，进而全面掌握工程项目所在基本的沉降变形规律。观测人员在进行高层建筑沉降观测时，一定要在保证仪器、设备精确、无故障的情况下进行，数据的记录一般需要由2人以上共同进行，以防止出现错记、漏记的现象。观测人员在对于各类观测数据进行综合处理时，要结合高层建筑项目设计和施工的实际要求，并根据每次观测位移与初始观测位移的差值，准确计算出项目所在地的累积沉降量，进而通过计算机软件的分析绘制出沉降曲线、位移曲线等地质图纸，以便在高层建筑项目施工中使用。
　　3 结束语
　　在高层建筑工程项目的建设中，沉降观测是施工环节应用的主要技术类型之一，对于工程项目的施工质量和建筑的安全性具有重要的影响。高层建筑沉降观测一般开始于工程项目的地质勘测和结构设计之后，为了保证施工操作按照设计方进行，施工单位必须对于项目所在地的周期性沉降进行实时监测，并且逐渐掌握该区域的沉降规律，及时对施工计划和技术方案进行调整和完善，确保高层建筑施工的顺利开展和进行。另外，针对国内现阶段高层建筑施工沉降观测中普遍存在技术问题，相关单位和技术人员一定要加强对于技术的研究和创新，并且实现工程沉降观测技术体系的构建。
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