沉降观测技术在装配式高层建筑施工中的应用研究.pdf
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1、姻工程科技第 9 卷第 1 期 2024 年 2 月0引言目前,为满足受众的需求,装配式建筑的层数越来越高,此类建筑在施工过程中,会受到主观、客观等因素的影响,出现不同程度的建筑结构沉降,当建筑沉降超出了预设范围后,建筑主体结构的安全性与可靠性将受到一定程度的影响1。为保证装配式高层建筑在施工中的稳定性,全面提升工程质量,需要根据工程施工的实际需求,对其进行沉降观测,即在施工中运用变形观测技术,强化对施工过程的监测,可以有效地避免由于不均匀沉降而引收稿日期:2023-04-19作者简介:杨青松(1971),男,四川省隆昌市人,副教授,硕士,研究方向:建筑工程技术。沉降观测技术在装配式高层建筑施
2、工中的应用研究杨青松(贵州轻工职业技术学院,贵州贵阳550003)摘要院为实现对建筑施工中沉降的高精度观测袁引进沉降观测技术袁以某装配式建筑为例袁对高层建筑在施工中的沉降观测方法展开设计遥 建立装配式高层建筑施工观测中的 GPS 控制网曰结合施工现场具体需求袁应至少设置 4 个水准基点袁水准基点的布置采用闭合环状方式设计曰观测点点位需要拟建在建筑物上袁例如建筑物的四角曰设计建筑施工中观测精度与周期袁按照规范进行观测成果数据的处理袁并通过对建筑沉降量的计算袁完成观测方法的研究遥 设计实例应用实验袁实验结果证明院本文设计的方法不仅可以实现对建筑沉降的观测袁还可以将观测结果偏差控制在一个相对较小的范
3、围内袁从而提高观测结果的可靠性与真实性遥关键词院沉降观测技术曰GPS 控制网曰应用曰施工曰高层建筑曰装配式中图分类号院TU111.4文献标识码院A文章编号院圆园怨远-2118渊2024冤01-0027-05Research on the Application of Settlement Observation Technologyin Prefabricated High-Rise Building ConstructionYANG Qingsong(Guizhou Light Industry Technical College,Guiyang Guizhou550003,China)Ab
4、stract:In order to realize the high precision observation of settlement in during construction,the settlementobservation technology is introduced,taking a prefabricated building as an example,the settlement observationmethod of high-rise building in construction is designed.Establish GPS control net
5、work in the construction obser原vation of prefabricated high-rise buildings,and according to the specific requirements of the construction site,atleast four level points should be set,and the layout of the base points should be designed in a closed ring way,and the observation points need to be built
6、 on the building,such as the four corners of the building,and designthe observation accuracy and period in the building construction,process the observation result data,and the ob原servation method shall be completed through the calculation of the building settlement.Design examples and ap原plication
7、experiment,the experimental results prove that the design method can not only realize the observation ofbuilding settlement,but also control the deviation of the observation results in a relatively small range,so as toimprove the reliability and authenticity of the observation results.Keywords:settl
8、ement observation technology;GPS control network;application;construction;high-rise building;prefabricatedDOI:10.3969/j.issn.2096-2118.2024.01.007序号设备数量型号精度1GPS 接收机3 套徕卡 GX12303 mm+0.5 ppm2全站仪4 套徕卡 TS30(0.51)mm+1 ppm3电子水准仪5 套徕卡 DNA03依0.3 mm/km4电子经纬仪4 套LP4022毅550 m 钢卷尺3 把雄狮0.1 mm6标线仪2 套常州徕赛1 mm/5 m7激
9、光铅垂仪2 套JC2001/200 000起的建筑物主要结构的损坏,从而减少施工中事故的发生2。沉降观测具有重要的应用价值,即对各类建筑、地质结构进行稳定监测,并能及时发现建筑中的异常沉降与变形,从而根据工程需求,提出对应的解决对策以实现对建筑沉降、变形的控制3。为落实此项工作,施工单位加大了对此类建筑施工观测的投入,并提出可能造成建筑沉降的原因。第一,工程地质条件的变化,包括工程地质条件、水文地质条件、土体物理特性的变化等4;第二,建筑物本身的荷载能力、结构形式、高度、因振动而产生变形等;第三,由于工程勘察不足、设计不合理、施工方法不合理、施工机械操作不规范等造成的工程变形。针对以上问题,本
10、文旨在通过此次设计,实现对施工中沉降风险的控制,并根据相关的工程理论,为预测变形提供准确的技术支持。1工程概况为确保相关工作达到预期效果,在设计沉降观测方法前,对本文此次研究的试点工程基本情况展开分析5,详见表 1。为确保监测的结果具有真实性与可靠性,在进行观测前,需要对该建筑工程项目所在地的地质环境与水文地质条件进行分析。经过现场技术人员的勘察与取样调研,发现该建筑所在地的沿线地表水水位及流量与大气降水强度密切相关。项目所在区域的岩石以花岗岩为主,质量较差,针片状情况严重,无法满足作为装配式高层建筑施工的质量要求。项目选址于贵州省贵阳市西侧,出露地层为中生界侏罗纪、百平纪及新生界第四纪。西部
11、为新中国古代纪龙泉山褶皱断裂带;北部为合兴环形构造带,其褶皱结构较为致密,断裂以顺向逆冲为主;中部为绵阳环形构造带,由一系列缓慢的、近东西向的褶皱带构成,整体是一条由 1毅3毅构成的缓性单斜坡。综合上述分析可知,该建筑项目所在地的地质环境相对较差,在施工中易出现建筑沉降现象,因此,有必要根据工程的实际需求,设计针对此建筑的沉降观测。2装配式高层建筑施工中的沉降观测2.1建立装配式高层建筑施工观测中的 GPS 控制网掌握该工程项目的基本情况后,建立装配式高层建筑施工中的 GPS 控制网,设计建筑施工现场观测。为确保相关工作的实施达到预期,按照表 2 进行现场观测仪器设备的选型6。完成仪器设备的选
12、型后,为实现对高层建筑施工中的沉降的持续跟踪观测,GPS 控制网的上空尽量保持空旷,卫星高度控制在 10毅15毅,在观测站的上方排除任何障碍物对其的干扰7。为便于观察工作,在选取观测站时,应尽量选取一些交通方便、上点容易的区域。为使 GPS 控制网中邻近几个点具有较高的相对精度,通常会在同一网络中同时进行多个点的同时观测,通过此种方式,直接得到点位之间的观测基线,使 GPS 控制网络中的邻近点具有更高的相对精度。在此基础上,有选择地布置一些框架网,将框架网当作整个 GPS 控制网络的骨架8。注意控制网中最小异步环的边数目不能超过 6 条,通过此种方式,可实现装配式高层建筑施工观测中的 GPS
13、控制网的构建。2.2布置沉降观测水准基点与观测点设计沉降观测的水准基点与观测点时,应明确水准基点是工程开始观测的控制点,此点可为以后的测量工作提供计算资料9。应至少设置 4 个水准基点。水准基点应埋设在不受建筑物沉降影响的区域内,以便于对点位的保存。如果在现场设置的水准基点与建筑物较远,可根据实际情况,设置现场工作基点,并采用浅埋式布置方式10。水准基点属于序号项目参数1建筑层数16 层2建筑类别高层装配式建筑3建筑占地面积/m23 608.84建筑总面积/m211 684.545建筑装配率/%45表 1工程概况表 2沉降观测仪器设备准备第 9 卷图 1建筑物沉降观测点布置方式首级高程控制网,
14、整体采用闭合环状方式设计,为了确保初始资料的准确性,需要对其高度值进行周期性检查。所有水准基点之间的距离,可以参照建筑物沉降观测路线长度设定。在此基础上,根据二级观测标准,设定观测点允许中误差,对其允许中误差进行计算,计算公式如下:m=滋1/p姨2(1)式(1)中:m 为观测点允许中误差,mm;滋 为观测点权值;p 为路线长度,m。在此基础上,进行施工观测点的设置,根据观测需求,点位需要拟建在建筑物上,包括建筑物的四角、拐角等11,详见图 1。2.3设计建筑施工中观测精度与周期设计建筑施工中观测精度时,先设定装配式建筑的整体倾斜度为 琢,其计算公式如下12:琢=(s1-s2)/L(2)式(2)
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