博物馆建筑施工中沉降观测和数据分析注意事项

发表时间:2018/7/12   来源:《新材料.新装饰》2018年2月上   作者:姚蓉蓉
[导读] 本文主要以上海市历史博物馆建筑工程为例,具体分析了这一建筑工程实际施工阶段采取的房屋沉降监测手段,并根据监测数据探讨了房屋沉降现象产生原因及解决措施等,是提高博物馆建筑质量的重要途径,体现出较高的研究价值。

 

(上海同固结构工程有限公司,200072)
摘要:随着我国博物馆建筑数量的增多,对博物馆施工质量提出了更高要求。其中沉降现象是导致博物馆建筑施工质量低下的主要因素,应加大对该施工状况的研究。本文主要以上海市历史博物馆建筑工程为例,具体分析了这一建筑工程实际施工阶段采取的房屋沉降监测手段,并根据监测数据探讨了房屋沉降现象产生原因及解决措施等,是提高博物馆建筑质量的重要途径,体现出较高的研究价值。
关键词:博物馆建筑工程;沉降观测;数据分析

 
        前言:
        在社会不断进步及人们生活水平逐渐提高的背景下,博物馆建筑数量有所增多。为了加大对建筑物安全性能的保障,建筑领域加强了对沉降观测的研究,通过分析建筑物沉降产生原因,进一步采取适当的解决对策。沉降监测重要意义在于能为博物馆工程质量以及地基设计质量提升提供数据支撑,通过数据分析来帮助施工人员掌握施工过程中房屋沉降变化情况,以便为建筑物结构安全实行对应的保护措施。
        一、工程实例
        本文主要以上海市历史博物馆建设工程为例,具体分析博物馆建筑施工中的沉降监测及数据分析等环节。该建筑物西楼原有基础为条形的钢筋混凝土,结构埋深为1.67m左右,在此基础上,设计在西楼之间建设一层地下室,预定基坑开挖深度7.4m,在其中利用搅拌桩套灌注桩加以围护。现场监测数据反馈这一博物馆建筑工程部分施工部位的沉降现象明显,需要尽快采取解决措施。为了降低建筑施工对原有西楼结构强度的影响,应结合实际施工状况进行基础加固处理,以避免后续沉降干扰为原则,合理安排施工进度及工序。
        二、博物馆建筑施工沉降分析
        在对该博物馆建筑施工过程中的沉降现象进行分析时,可主要从以下几方面展开讨论:一是将博物馆西楼基坑周围主副楼建筑物作为监测对象,具体监测房屋沉降及倾斜等现象。在实际开展沉降监测工作时,使得建筑物各个监测点与周边工程测量点的高程共同组成一条闭合路线,根据相关的房屋沉降测量标准,并借助水准仪等仪器,实时收集建筑沉降变化数据。而在房屋倾斜监测方面,应首先在监测对象周边设置固定监测点,之后根据测量规范,利用全站仪等测量仪器得到房屋倾斜率监测结果。通常监测频率设置为:基坑开挖及围护环节为1天/1次;结构底板浇筑施工完成后为3天/1次[1]。二是将西楼建筑作为监测对象,对房屋沉降状况进行自动化监测。监测方法主要采取倾角仪法与静力水准法,其中倾角仪法主要运用在房屋倾斜监测中,能做到对建筑物倾斜现象的自动化监测,而静力水准法在房屋沉降监测中有较好运用,对西楼进行自动化监测,主要是通过收集与分析建筑外墙上水准传感器监测数据,来达到对建筑物沉降进行实时监测的目的。利用这一方法监测房屋沉降状况,能不受外部因素的影响,测量精度较高,但监测结果主要反映建筑物相对沉降量。自动化监测情况下的数据收集频率设定为1小时/1次,发布频率为1天/1次。
        三、监测数据分析
        (一)建筑物沉降原因分析
        在对建筑物沉降产生原因进行分析时,可发现主要包括以下几点:一是施工误差造成的沉降变形。实际进行博物馆建筑施工过程中,可能由于操作误差引起房屋荷载分布不均匀等状况,当建筑结构受力不均匀时,容易导致建筑物发生沉降变形;二是房屋合理变形导致的沉降现象。这一产生原因指的是在建筑房屋施工以及运营环节,其自身结构将发生改变,在这个过程中容易引起建筑结构荷载分布不均的现象,对建筑物整体结构稳定性有不利影响;三是受到外界因素影响导致的沉降变形。


随着建筑物逐渐朝着纵向建设,房屋地基受到的荷载大小随之增大,地基材料被不断压实,这种情况下势必会造成建筑物沉降[2]。
        沉降观测是最为常见的一种建筑物变形监测手段,指的是针对设定好的沉降观测点进行位移观测,在持续进行垂直位置观测的条件下,能得到不同时间段的建筑位移变化情况,进而对建筑物结构稳定性作出合理判断。沉降观测操作具有作业简单、精度较高等特点,不仅能得出建筑物沉降量,还可结合观测数据分析房屋倾斜度等。在博物馆建筑施工至竣工,直至房屋运营之后一段时间内,将不可避免的出现沉降问题,要求施工单位将沉降量控制在规范范围内,以免由于沉降问题对建筑物安全造成威胁。常见的房屋沉降观测方法包括三角高程测量法、水准测量法以及GPS测量法等,应结合建筑施工具体情况,合理选择观测方式。
        (二)博物馆建筑沉降观测数据分析
        通过对沉降观测数据进行分析总结,能发现在实际施工过程中,可能存在以下沉降问题:一是沉桩高度达不到建筑设计要求,由于桩压不下去,将导致博物馆建筑施工中出现沉降变形。产生这一施工问题的主要原因为沉降土层与现场勘探资料有一定差异,或者在压桩阶段受到较大摩擦阻力的影响,使得沉桩施工与施工规范标准不相符。针对上述问题,可采取截桩或封桩等措施,结合建筑工程实际需求,制定相应的解决方案。二是受到地下水影响,同样会造成博物馆建筑沉降状况[3]。地下水流入建筑物地基结构中,将对结构牢固性带来严重危害,这时则会出现沉降。在进行博物馆建筑沉降观测时,能从观测数据分析结果来判断房屋沉降程度,并根据沉降现象深入分析其产生原因。实践经验表明,地下水引起的房屋沉降问题较严重,尤其对于降水量较大的城市来讲,在开展建筑地基施工作业前,应充分考虑地下水问题,以便保证施工方案的设计满足工程质量要求。在解决地下水问题上,如果地下水主要对封桩及压桩等施工环节产生影响,这时需要进行引流处理。在封桩处理方面,可选取引水封桩法,当采取该处理措施后还存在渗水问题,则需要选择适当的堵水材料,从而避免地下水为建筑地基施工带来的不良影响。
        三是由于压桩阶段间隔时间较长,可能造成灌注桩启动后压力过大。这一施工操作失误同样会导致地基施工作业质量有所降低,进而增大了建筑物沉降现象发生概率。由于压桩间歇时间较长,这时混凝土结构开始凝结,重启后桩无法向下压入。针对这一问题,在实施压桩操作时,通常压下6节以上,保证施工连续性。如果具体施工作业中由于停歇时间过长,导致桩在压力作用下无法深入时,需要在施工点周边设置4根锚杆,形成牢固框架,并在千斤顶作用下完成下压操作。最后,还应具体注重施工过程中沉降量超过指定量的问题,当锚杆数量过少或者封桩效果不显著时,将造成建筑物沉降问题,这时需要停止施工,并由设计单位与监理单位等共同商讨解决措施。在制定解决方案时,应主要从设计应急预案以及改进封桩方案这两个角度出发,确保设计方案能满足建筑物沉降问题有效解决的要求。具体来说,建筑施工过程中不可避免的将出现沉降现象,为了降低沉降问题对建筑施工质量的影响,在开展博物馆建筑施工操作时,应加大房屋沉降观测技术的使用,进而达到控制建筑物沉降问题的目的。
        结论:
        综上所述,沉降监测在博物馆建筑施工及其运营等方面有重要作用,在沉降监测环节有效开展下,能做到对施工阶段房屋沉降现象的实时掌握,进而根据实际施工状况,合理设定施工工序,以免由于博物馆施工过程中存在不均匀沉降而造成建筑性能下降。在对博物馆建筑工程进行沉降监测时,可采取静力水准法进行房屋沉降规律的测定,为施工人员提供有效的反馈信息,有利于博物馆建筑施工的顺利开展。
参考文献
[1]屈信喜.沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].建材与装饰,2017(01):34-35.
[2]丁永饶.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].民营科技,2016(07):175.
[3]叶东伟,吴学林.高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析[J].工程建设与设计,2015(01):75-77.
 

 

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