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量测、监测

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一、监控量测的意义  

本纠倾工程是一项技术难度大、影响因素多的技术密集型工作,建筑物的回倾实质是基础各个部分的沉降在不断调整的一个动态过程,由于在目前的技术水平下进行精确的科学计算还存在一定的难度,这就使信息化施工显得格外重要,因而现场监测工程师要密切关注倾斜建筑物变形,并及时把相关信息反馈给项目部,项目部针对监测数据进行分析、讨论,并对下一步的施工程序做出科学决策,确保倾斜建筑物“线性、平稳、安全”的回归。  

目前,对高层建筑物,设计单位在进行工程设计的同时就做出了相应的变形监测设计。因此,对于纠倾加固工程,在借鉴原有变形监测系统的基础上,本项目部建立一整套属于自己的监测系统,以保证信息化施工过程中需求的大量信息。  

工程建筑物按其变形类型可分为静态变形和动态变形两种:  

①静态变形,静态变形是时间的函数,观测结果只表示在某一时间段内的变形,如定期沉降监测、倾斜监测等。  

②动态变形,指在外力(如风、阳光等)作用下产生的变形,它是以外力为函数表示的。对于时间变化描述其观测结果表示其在某一时刻的瞬时变形,如温度引起的变形。   

由于纠倾加固工程,针对的是建筑物变形随时间发展的不良结果,而与外力作用的变形没有关系,所以一般只作静态变形观测,但应考虑建筑物的动态变形对静态变形的影响。建筑物变形观测的对象包含建筑物本身(基础与上部结构)、建筑物地基及其场地等。从建筑物纠倾工程的角度讲,主要是建筑本身的变形观测。  

二、监控量测内容  

1、倾斜监测 

1.1、测点布置  

704#南侧6组观测点,在房顶墙角上各布置1组观测点,各单元间布置2组观测点;北侧3组观测点,分别位于房顶墙角及北侧中间;704#东西两侧各2组观测点,分别位于房顶墙角处。共计13组倾斜观测点(每组观测点均由同一平面内上下两个十字反光片组成)。709#的倾斜观测点分别位于房顶墙角处,共计8组观测点。采用强力胶水将十字反光片统一粘贴至女儿墙外侧柱子的顶部与底部。

1.2、监测频率  

通过房屋建筑监测规范的要求,纵横向位移2mm/d为预警值,纵横向位移5mm/d为控制值,回倾后倾斜率控制在千分之二以内。开始掏土及注浆施工时采取全过程实时监控,其他工序采取早晚监控。 

1.3、测量仪器的选用  本项目采用高精度免棱镜全站仪及铅锤配合进行倾斜监测。

1.4、监控量测的方法  建筑物倾斜主要是指建筑物的墙、柱以及整体发生倾斜,其监测方法采用全站仪,通过倾斜观测可以了解当前建筑物的倾斜状况。其中最直接的是悬吊锤球的方法,根据其偏值可以直接确定建筑物的倾斜,但是由于现场施工条件的限制,需要采用投影法、前方交汇或测水平角的方法来配合测定它们的倾斜。有时也采用气泡式倾斜仪测量法测量基础的倾斜,但由于受建筑物结构本身垂直度的影响,测出的倾斜率与建筑物整体实际倾斜率有一定出入。对于高层建筑物的倾斜观测,必须从两个相互垂直的方向上分别进行。 

1.4.1 投影法  (1)、全站仪位置的确定  测量建筑物的倾斜率时,全站仪安放的位置至墙、柱及建筑物的距离L应大于墙、柱及建筑物的宽度。

1.4.2 铅锤法  

采用铅锤法对建筑物的倾斜监测是一种直观的监测方法。在倾斜屋顶的拐角处用钢丝悬挂4kg的铅锤,将钢丝的一端固定于屋顶墙角处,铅锤距离地面10cm,等铅锤稳定后将其放下与地面接触后,测量锤尖到墙根的测距。由于该方法精度和效率较低,只做为辅助监测。

2、沉降观测法 

2.1、测点布置  

沉降观测点布置在距地面60cm的墙、柱上,704#外侧布点8个,内侧4个,共计12个。709#外侧布点6个,内侧2个,共计8个。施工过程中有需要加密监测的位置,组织布点监测。

2.2、监测频率  

通过房屋建筑监测规范的要求,纵横向位移2mm/d为预警值,纵横向位移5mm/d为控制值。开始掏土及注浆施工时采取全过程实时监控,其它工序采取早晚监控。

2.3、测量仪器的选用  本项目采用精密水准仪和配套的精密水准尺及静力水准仪进行沉降观测。

2.4、监控量测的方法 

2.4.1 水准测量   

(1)高程控制网布设  在纠偏建筑物影响范围之外,布设几个水准基点和工作基点,由控制点组成控制网,观测点与所联测的控制点组成扩展网。水准基点在远离纠偏建筑物稳定的永久性建筑物的墙体或基础上布设,工作基点在纠偏建筑影响范围外且方便观测的地方布设。各类水准点避开交通道路、管线等易遭到破坏和受影响的位置,使用时进行稳定性检验。水准网及水准点布置要求与地面沉降布置相同。工作基点按照《二等水准测量规范》联测,每3个月复测一次,监测出现异常时必须先复查工作基点,特殊情况加密复测频率。  

(2)、水准网及水准点布置要求,工作基点按照《一等水准测量规范》联测,每15天复测一次,监测出现异常时必须先复查工作基点,特殊情况加密复测频率。沉降监测按照建筑物变形测量规范中的一级精度要求,观测点测站高差误差不超过±0.15毫米,观测路线采用闭合或附合水准路线,水准路线闭合差不超过±0.3 mm,最远测点相对于起始点的高程误差不超过±1.0毫米。观测采用精密水准仪配合静力水准仪和铟钢瓦尺测量,读数精确到0.01毫米。观测前对水准仪进行检验和校正,各次观测采用相同的观测网形、观测方法和测量仪器,并固定观测人员,在基本相同的环境和条件下观测。 

2.4.2 静力水准仪观测法   

(1)安装位置  静力水准仪分别安置在704#、709#一层内,704#楼12台,709#楼9台,共21台。    

(2)工作原理  静力水准仪利用连通液的原理,多支通过连通管连接在一起的储液罐的液面总是在同一水平面,通过测量连通储液罐的液面高度,经过计算可以得出各个静力水准仪的相对差异沉降。

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