1、建筑施工变形监测探讨摘要：针对建筑物施工（尤其高层及超高层）变形监测中存在的问题，指出变形监测在建筑物施工安全监测中的意义，并从基准点布设、沉降观测点布设、变形观测精度的确定和观测周期的安排、监测方案的实施、观测成果平差计算及成果整理等方面论述了建筑物施工变形监测的方法，为工程施工和预防在施工过程中出现不均匀沉降提供了决策依据，从而达到建筑工程防灾减灾的目的。 关键词：建筑施工；变形监测；精度 中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 建筑物从基础施工到竣工验收及其运营使用过程中，由于建筑物地基和基础承受的荷载的影响，往往产生不同形式的变形。如果变形超过一定限度，将会影响建筑
2、物的正常使用，严重的将会危及建筑物的安全，因此在建筑物施工过程中应用变形监测加强全过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，已成为建筑工程防灾减灾的重要方面。 2 基准点布设 为监测建筑物的施工变形，首先必须建立作为观测依据的水准基点。水准基点应设置在施工现场应力之外，埋设时应在建筑物开始始工前的场地平整阶段埋设，埋深至少在冰冻线以下 0.5 米，其埋设位置一般要离开建筑物 20 米25 米，还应考虑避开低洼积水及松软地带，水准基点的埋设数目不得少于 3 个，构成水准网，以便相互检核。 一般情况下，水准基点应与附近的国家水准点联测。若较远，可以采用独立的假定高程系统，水准基
3、点在引测中宜采用二等水准测量方法测定，其往返较差及附合或环线闭合差不得超过1.0 (单位：mm 毫米，n 为测站数)或4 (单位：mm 毫米，L 为往返测段、附合或环形水准路线长度：km 公里)。 3 沉降观测点布设 要求得建筑物的变形量，势必要在该建筑物上设置能反映其变形特征的观测点，通过对其观测方可求得。建筑物(尤其高层及超高层)往往由主楼、裙房、地下室等构成，观测点宜设置在主楼与裙房交接处的两侧或变形缝（沉降缝）的两侧和建筑物的四角，当建筑物较长或较宽时宜在两端、中间布点（间距以 10 米20 米或每隔 13 根柱基为宜） ，外墙和边柱上的点应在外侧，内部的点应放在便于观测的位置，以减少
4、测站，提高观测成果的精度。 另外，建筑物（尤其高层及超高层建筑）建设周期较长，沉降观测点应考虑永久、稳固、明显、便于观测和长期保存。 4 变形观测精度的确定和观测周期的安排 4?1 观测精度的确定 由于建筑物沉降量一般都比较小，为能正确反映建筑物沉降量的大小及规律，监测建筑物的安全，就须采用精度较高的沉降水准测量。沉降水准测量观测的中误差应小于允许值的 1/20，才能达到预期的目的。工业与民用建筑相邻柱基的允许沉降差(见表 1) 表 1 建筑物允许沉降量一览表 对于未规定变形允许值的高层建筑(如框剪、框筒等结构) 允取值不应高于框架结构相应取值。参照工程测量规范中变形测量等级划分表，可确定观测
5、等级(见表 2) 表 2 观测等级 当 允0.5 时，即选择三等 观测等级确定后，根据工程测量规范规定，将沉降水准测量观测分成四个等级，其相应精度要求(见表 3) 表 3 沉降观测等级及其精度要求 4?2 观测周期的安排 确定建筑物沉降观测周期，应综合考虑建筑物结构特征、施工进度、沉降速度及观测精度要求等因素来确定。当有多种原因使某一建筑物产生变形时，应分别考虑各种因素的影响，以最短的周期作为观测周期，以求得完整的沉降曲线。 从开工到满荷载视施工进度、建筑荷载增加情况而定，一般 10天1 个月左右观测一次；施工中途停工期每隔 23 个月观测一次；当基础附近地面荷载突然增减，周围大量积水及长时间
6、连续降雨后或周围大量挖方等，均应增加观测次数；从满荷载至沉降速度变化趋向稳定，观测周期可适当延长，一般 13 个月观测一次，不得超过 3 个月；自沉降速度稳定至停止沉降，其观测周期开始为半年或一年左右观测一次，以后 23 年观测一次。 在使用阶段，观测周期应视地基土类型和沉降速度大小而定。砂土地基一般不少于 2 年，膨胀土地基一般不少于 3 年，粘土地地基一般不少于 5 年，软土地基一般不少于 10 年，当建筑物的沉降速度较大时，应缩短观测周期，当建筑物的沉降速度放缓时，观测周期可适当加长。沉降速度不同情况下的观测周期（见表 4） 表 4 观测周期 5 监测方案的实施 5?1 观测等级确定后，
7、可根据观测精度的要求，选用高精度水准仪并配备铟钢水准尺（测前必须检验，测中也要定期检验） ，在施工现场合理布设实施路线（建筑场地狭小，沉降观测点较多，须对现场进行合理规划，确定仪器安放位置） ，观测路线应布设成环形（建筑物上所有沉降观测点与工作基准点在观测时，均要在闭合路线上） ，在保证各测站仪器所需最小视距的前提下，力求测站最少，选择最短闭合路线作为最佳观测路径，当观测点较多时，可组成两个以上的环形，尽量减少测站、转点，以减少累计误差。同时，绘制观测路线图。 5?2 沉降观测是一项较长期的系统观测工作，为保证观测成果的准确性，切忌中途换点、改点，还应采用“四固定”的方法：即（1）固定人员观测
8、和整理成果；（2）固定使用同一水准仪、水准尺及水准点；（3）在基本相同的环境和条件下工作；（4）按规定的观测周期、观测方法及观测路线观测。 6 观测成果平差计算及成果整理 沉降观测结束后，应及时进行内业平差计算（最好由二人采用不同的数据处理软件对算） 。首先检查环形闭合差、符合要求后根据水准基点高程推算出各观测点的高程。其次计算其沉降量，一是本期沉降量，即上次观测至本次观测期间的沉降量，它反映出建筑物在一定时间内的沉降速率；二是累计沉降量，即第一次观测至本次观测期间的沉降量，它反映建筑物的总沉降量大小。这两个量要用专门的沉降量一览表统计整理出来，并据此画出沉降曲线，根据所测结果以便于分析了解建筑物沉降量与建筑物地基或基础承受的荷载之间的关系。 7 结语 本文对建筑物变形监测进行了探索和总结，这些方法为工程施工和安全使用管理提供了经验，对今后建筑物施工（尤其是高层及超高层）有一定的借鉴和指导作用。 参考文献 1、 建筑变形测量规范 （JGJ82007） ，中国建筑工业出版社?2007 2、 工程测量规范 （GB500262007） ，中国计划出版社?2008 作者简介 宋波 (1970)，男，山东济南人，测绘工程师，现主要从事地形测量、工程测量工作。
