张敏

（甘肃一安建设科技集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

沉降观测作为高层建筑工程安全保障核心环节，严格落实各项工作细节才能实时掌握建筑层数以及荷载增长对建筑沉降量的影响幅度，并在此基础上制定科学有效预控措施，从源头上避免因不正常沉降所导致安全事故。高层建筑对地基实际承载力要求较高，这就使得沉降观测技术在工程建设中具有重要地位。

1 高层建筑工程施工队沉降观测技术应用要求

1.1 编制专项施工方案

从施工实际角度分析，科学完善的沉降观测施工专项方案是后续施工各环节有序推进的重要保障，工作人员应在对施工区域勘察报告、建筑设计等级等信息进行综合考量基础上提出精准的水准基点、观测点布局方案，细化分解方案并将其落实到个人，切实保障施工目标实现。

1.2 观测点设计要求

观测点布局是保障沉降观测精准性的关键环节，通常建筑设计图纸会结合实际情况标识观测点，在图纸未标识观测点情况下需要技术人员依照纵横对称原则在建筑四周、大转角等部分布设观测点，外墙相邻点位需保障观测点距离在15m～25m区间范围内，确保观测点分布均匀性[1]。

沉降观测点埋设过程中，施工人员需要首先在相应结构墙内预埋钢板，待建筑结构施工结束后拆除钢板并将观测点设置在相应位置上，观测点布设过程中应与外墙装饰材料相适应并保障其外露情况，沉降点具体样式如图1所示。

图1 沉降点实际样式

2 案例概述

为深入探究高层建筑工程施工中沉降观测技术应用要点，本文研究中选取实际案例进行详细说明。案例工程为某市新建住宅小区，作为开发商重点工程，其总用地面积以及总建筑面积分别达到91262.7m2以及155312.55m2，工程容积率为2.41。案例工程中建筑设计抗震设防类别以及烈度分别为丙类以及6度。案例工程建设过程中，项目管理人员充分认识到沉降观测工作重要性，并聘请专业人员对工程12 栋高层建筑进行全面沉降观测，并取得合格观测成果。

3 高层建筑沉降观测工作开展要点

3.1 观测基准点布设

从工程建设实际角度分析，高层建筑沉降监测工作开展需要依托合适高程基准点进行，其实际布设过程中一方面要保证基准点可靠性、可用性以及便捷性，另一方面还应充分避免客观因素影响基准点，所有基准点应在基坑开挖、地面沉降以及震动区影响范围外进行埋设，埋深则应满足二等水准测量标准。案例工程中，施工设计将工程细分为六个项目部，各项目部之间以围墙分割封闭，由此观测人员在实际工作中结合实际场地以及通视条件共埋设6个高程基准点，并保证所有基准点中至少有两个点位相通视，同时各水准点联测构成闭合图形以方便后续核验。

3.2 沉降观测点布设

案例工程开展中，施工人员依照设计图纸中柱网平面布置图对沉降观测点进行布设，其位置主要分布在建筑主体四角、大转角、外墙周边等重要位置，施工检测中共设置观测点位113 个，观测点标志采用勾型螺丝，实际布置中使其锥尖向上，尖头距建筑墙面以及标准地面分别在5cm 以及0.5m 左右。同时施工人员还对观测点正上方3.5m 以及周边2m 范围进行清理，确保无影响观测的障碍物。

3.3 观测人员专业素质要求

在项目开始之前，观测人员对仪器设备操作要点进行深入学习，保证观测程序精确无误。在第一次观察之前，对所用的仪器进行检查和修正，并在3～6个月内对仪器进行一次检查。在观察期间，观察人员与立尺人员之间做到协调配合、仔细认真，充分落实步步有限差、结果有校验的工作原则。原始监测数据以及成果平差由2 名以上工作人员共同完成并进行检查，切实保障监测结果计算稳定性，在实际观测中严格遵循“五定”的工作方针，即观测基准点和被观测建筑物的沉陷观测点的稳定性；所需的测量仪必须是静止的（采用日本SDL30M 数码水准计和2公尺的钢铁标尺）；观测路线，测量范围，程序和方法固定不变；在观察中，周围的环境状况是不变的，应尽量避开直接照射，确保各个观测环境都是相同的；图像清晰稳定时再进行数据储存；要时刻观察，一气呵成完成监测工作。在降水季节前后进行联合测试，以检测水平点是否发生了改变，从而使测量结果的不确定性最小；保证了每次反复和首次的对比，从而使观察到的数据更为逼真，与实际情况更为贴近。每次观察到的塌陷应及时上报，24 小时之内如果建筑出现连续塌陷1毫米以上，则应立即终止施工。

3.4 观测时间方案设计

从工程实践的观点来看，对高层建筑物的沉陷监测工作存在着时间要素的限制，特别是首次测量必须在规定时间范围内完成，如果不及时进行，将会极大地削弱建筑物的沉降观测初始资料的价值。其他各期的重复测试，要视项目进度而定，不能遗漏或补充，案例工程中沉降观测作业以建筑物楼层升高频率为周期，工程建设完成后以三、六月为周期再次观测。

3.5 沉降观测方法设计

案例工程沉陷观测等级为二级，二等水准观测，要求每公里水准测量偶然误差M△≤1mm，中偏差M小于等于2mm，使用日本SDL30M 高精度数码水准仪，闭合环观测，以1 号观测点为起点，假设高程为100 米，选取一条固定的水平线，在线路观察的每一处，将六个高程参考点连接为水平闭合环，进行2 次水平闭合环的平差，并根据两次水平观测结果，求出六个高程参考点的高差，计算六个基准点高程，在一个月后再次采用相同的方法，再次进行取中数的计算，从四次观察的结果来看，环线封闭差最小值为0.28mm，最大值为0.37mm，均满足规定限差要求，且限差达到最低水平，由此最终所取基准点精度较高。

沉降观测点采用水平封闭环法进行，观测时按一定路径进行，同时在观测时将两个以上的参照点与沉降观测点连接在一起，形成水平闭合环。每一次观测均以同一高程基准点为起点，采用相同的标尺，严格设置沉降观测点，并对定点位置进行固定，偶数站关闭；这种方法可以有效地克服测量结果中测量结果的误差[2]。前、后视距离由SDL30M 数码水准计自动读出，前、后视距离的测量精度在1cm 以内、视野高度超过0.3m、视野长度在3m-50m 范围内、前后视距≤2m、前后视距累计偏差≤3.0m，反复测量3 次以上，以平均值作为最终结果。共进行了20次测量，其中最大的是1.94mm，最小的是0.01mm，在观测点位高差中有0.5mm 的偏差，施工前省计量科学研究院对该仪器进行了校准，并通过省计量科学研究院的检验，最终检定结果为合格。

4 总结

综上所述，沉降观测对高层建筑施工质量管理具有重要作用，案例工程中利用沉降观测技术对建筑沉降情况进行长达一年左右的观测，最终结果确定建筑满足稳定标准，有效避免因不正常沉降导致的质量隐患存在以及事故发生。