【摘要】 為了充分保障高層建筑的質(zhì)量，應(yīng)用變形檢測(cè)可以確保建筑物的穩(wěn)定性與安全性。本文就高層建筑在建設(shè)過(guò)程中變形監(jiān)測(cè)方法做出探究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 高層建筑;建設(shè)過(guò)程中;變形監(jiān)測(cè)

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.06.012

Discussion on the Deformation Monitoring Method of High-rise Buildings in the Construction

WAN De-en

（Dexing Urban and Rural Planning Research Center，Dexing 334200，China）

Abstract： In order to fully guarantee the quality of high-rise buildings， applying deformation detection can ensure the stability and safety of buildings. This paper explores the deformation monitoring method of high-rise buildings for reference.

Key words： high-rise buildings;during the construction process;deformation monitoring

面對(duì)當(dāng)下新時(shí)期的發(fā)展，高層建筑物施工項(xiàng)目數(shù)量不斷攀升，對(duì)于建筑物建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)管理的相關(guān)要求也在不斷完善。在進(jìn)行高層建筑質(zhì)量安全管理的過(guò)程中，相關(guān)施工單位應(yīng)當(dāng)對(duì)變形監(jiān)測(cè)高度重視，將其作為質(zhì)量安全管理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，為高層建筑的施工質(zhì)量提供保障。

1 高層建筑變形監(jiān)測(cè)

高層建筑質(zhì)量安全管理的內(nèi)在要求就是強(qiáng)化建筑物的變形監(jiān)測(cè)。由于高層建筑在施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，同時(shí)巖土層物理力學(xué)性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)多變，加之建筑物地下水位的變化，周?chē)h(huán)境以及建筑物自身的荷載，這些因素都會(huì)導(dǎo)致高層建筑產(chǎn)生變形的情況[1]。因此，在開(kāi)展高層建筑施工的過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)高度重視工程理論與實(shí)際施工之間存在的差異，確保實(shí)際建筑物能夠滿(mǎn)足理論設(shè)計(jì)的基本要求。

作為工程建設(shè)與精密測(cè)量技術(shù)高度結(jié)合的工作之一，建筑物變形監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)就是對(duì)建筑物在施工以及使用過(guò)程中，其位置以及形狀的變化特征進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，進(jìn)而獲取更加可靠且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，并提供必要的信息支持以及技術(shù)服務(wù)，助力工程質(zhì)量安全管理工作的順利進(jìn)行。高層建筑變形監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括周?chē)h(huán)境、基礎(chǔ)、地基以及場(chǎng)地等方面[2]（見(jiàn)圖1）。

2 高層建筑變形監(jiān)測(cè)的特征

為了保障高層建筑變形監(jiān)測(cè)的基本需求得到充分的滿(mǎn)足，施工單位應(yīng)當(dāng)意識(shí)到變形監(jiān)測(cè)的重要性[3]。變形監(jiān)測(cè)主要包含以下特征：第一，在進(jìn)行高層建筑施工的過(guò)程中，施工區(qū)域多且作業(yè)內(nèi)容復(fù)雜，場(chǎng)地內(nèi)通常會(huì)有很多的設(shè)備與材料，難以形成良好的測(cè)量通視條件，監(jiān)測(cè)環(huán)境十分的復(fù)雜;第二，高層建筑在開(kāi)展施工的過(guò)程中通常需要較長(zhǎng)的施工周期，這導(dǎo)致單次監(jiān)測(cè)時(shí)間變短而整體的測(cè)量周期變長(zhǎng)，需要消耗大量的人力與物力;第三，作為一個(gè)動(dòng)態(tài)性、持續(xù)性的變化過(guò)程，建筑物的變形是不斷發(fā)展的，并且這種變形是不可逆轉(zhuǎn)的。

因此，受到這些因素的影響，高層建筑變形監(jiān)測(cè)也呈現(xiàn)出不可逆以及實(shí)時(shí)性的基本特征。在進(jìn)行實(shí)際施工的過(guò)程中，為了充分保障監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，要對(duì)高層建筑監(jiān)測(cè)的嚴(yán)密性以及特殊性作出充分的考量，要在不同的點(diǎn)位進(jìn)行重復(fù)性的測(cè)量，以此為測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供充分的保障。在此基礎(chǔ)上還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，并將分析結(jié)果及時(shí)地反饋給施工與設(shè)計(jì)單位，對(duì)建筑工程的施工提出相應(yīng)的指導(dǎo)。

3 高層建筑變形監(jiān)測(cè)方法

3.1 大地測(cè)量

所謂的大地測(cè)量是建立和維持測(cè)繪基準(zhǔn)與測(cè)繪系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑物的重力場(chǎng)、形狀與位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確體現(xiàn)出不同時(shí)間段內(nèi)物體空間位置的變化[4]?，F(xiàn)階段，應(yīng)用于建筑物變形監(jiān)測(cè)大地測(cè)量的方式多種多樣，例如常見(jiàn)的天文測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量以及三角測(cè)量等方式。在高層建筑物變形監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)用最多的就是水準(zhǔn)測(cè)量方式，變形體的垂直位移偏差就可以使用精密水準(zhǔn)測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量。但是在此過(guò)程中需要注意的是，為了促使測(cè)量方式的精準(zhǔn)得到充分保障，需要將大氣折光誤差對(duì)精密水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果的影響進(jìn)行優(yōu)化或消除。

3.2 攝影測(cè)量

在高層建筑物變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中攝影測(cè)量有著十分重要的作用與意義。從監(jiān)測(cè)過(guò)程的角度進(jìn)行分析，應(yīng)用最多的是地面立體攝影技術(shù)與地面單張相片攝影技術(shù)，這兩種測(cè)量技術(shù)能夠?qū)ㄖ镞M(jìn)行近距離測(cè)量[5]。其中，單相片攝影測(cè)量所測(cè)的對(duì)象通常會(huì)與攝影機(jī)呈現(xiàn)出片框平面。而應(yīng)用地面立體攝影技術(shù)可以保障物體空間位置的移動(dòng)和變形情況被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

在當(dāng)下，各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展十分迅猛，高層建筑變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。相較于前兩種測(cè)量方式，無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)能夠?qū)Ω蟮哪繕?biāo)面積進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

3.3 物理傳感器測(cè)量

在應(yīng)用物理傳感器測(cè)量方式的過(guò)程中，通常需要應(yīng)用大量的現(xiàn)代化設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)建筑物物理量向電信號(hào)的轉(zhuǎn)變，最終借助專(zhuān)業(yè)的設(shè)備對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，分析建筑物是否出現(xiàn)了變形的情況。

在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，這種測(cè)量方法的準(zhǔn)確性同樣也會(huì)受到大氣折光因素的影響，為了能夠妥善解決這種問(wèn)題，人們會(huì)應(yīng)用多波測(cè)距的方式對(duì)物理傳感器測(cè)量進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)下在高層建筑物變形檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)用較多的是單、雙、三波測(cè)距儀，這三種測(cè)量方式都能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的測(cè)量。三種波長(zhǎng)測(cè)距儀監(jiān)測(cè)精度量級(jí)見(jiàn)表1。

3.4 GPS觀測(cè)

作為當(dāng)下測(cè)繪新技術(shù)在建筑物變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)用最為重要的體現(xiàn)之一，站在監(jiān)測(cè)過(guò)程的角度進(jìn)行分析，GPS觀測(cè)技術(shù)通過(guò)衛(wèi)星的手段實(shí)現(xiàn)全球無(wú)線(xiàn)定位導(dǎo)航，最后觀測(cè)建筑物是否發(fā)生了沉降的問(wèn)題。GPS檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定且高效，并且在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中不需要進(jìn)行高程系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，工程測(cè)量的難度得到了充分的簡(jiǎn)化，測(cè)量的準(zhǔn)確性也有了基本的保障。

4 高層建筑變形監(jiān)測(cè)要點(diǎn)

4.1 編制監(jiān)測(cè)方案

作為整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程的指引，監(jiān)測(cè)方案的制定能夠?yàn)楸O(jiān)測(cè)依據(jù)的合法性、檢測(cè)成果的正確性以及檢測(cè)方法的合理性提出充分的保障。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)方案制定的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)質(zhì)量安全保障措施、編制依據(jù)、數(shù)據(jù)處理分析、工程概況、作業(yè)方法、設(shè)計(jì)參數(shù)以及監(jiān)測(cè)計(jì)劃進(jìn)行充分的明確，最終的沉降觀測(cè)方案也應(yīng)由批準(zhǔn)人、審核審定人、編制人簽字方可生效。

當(dāng)全部的檢測(cè)方案完成之后，應(yīng)當(dāng)向建設(shè)單位、監(jiān)理等相關(guān)部門(mén)進(jìn)行匯報(bào)，由這些部門(mén)對(duì)方案的可行性進(jìn)行嚴(yán)格的審核評(píng)價(jià)，審核完成之后方可開(kāi)展相應(yīng)的監(jiān)測(cè)工作。

4.2 儀器設(shè)備的選擇與精度等級(jí)的確定

對(duì)整體監(jiān)測(cè)精度而言，監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器的選擇對(duì)其有著直接影響。首先，在進(jìn)行儀器設(shè)備選擇的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分保障其能夠滿(mǎn)足GB 50026—2007、JGJ 8—0216的相關(guān)要求。其次，在確定精度等級(jí)的過(guò)程中，若設(shè)計(jì)單位對(duì)精度等級(jí)進(jìn)行了明確則應(yīng)按照設(shè)計(jì)單位要求進(jìn)行精度確定，若無(wú)明確的要求則應(yīng)按照國(guó)家《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求進(jìn)行明確，按照常規(guī)的差異沉降允許值1/10～1/20進(jìn)行評(píng)判，并且將這個(gè)評(píng)判范圍看作是監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及檢測(cè)站高差中誤差“估算變形測(cè)量精度”，參照這個(gè)估算范圍等級(jí)，若對(duì)設(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)等級(jí)進(jìn)行確定的過(guò)程中，一般都會(huì)參照二等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。

4.3 控制高層建筑變形監(jiān)測(cè)頻率

為了充分保障高層建筑物變形監(jiān)測(cè)的質(zhì)量得以充分提升，應(yīng)當(dāng)對(duì)檢測(cè)頻率進(jìn)行科學(xué)的控制。一般情況下，新建高層建筑物變形監(jiān)測(cè)的時(shí)間應(yīng)對(duì)工程的實(shí)際性質(zhì)、進(jìn)度進(jìn)行考量，并結(jié)合荷載增加狀況、基礎(chǔ)形式以及地層情況進(jìn)行科學(xué)的論證與分析。按照設(shè)計(jì)以及業(yè)主單位的要求、荷載增加的實(shí)際情況以及地基基礎(chǔ)的形式確定觀測(cè)頻次。建議在建筑物的每三層進(jìn)行一次觀測(cè)，或者是每一層都以此觀測(cè)的方式進(jìn)行觀測(cè)。

4.4 資料整理與編制結(jié)果

需要對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并對(duì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行編制，為后續(xù)建筑物的施工以及安全防護(hù)提供充分的保障。首先，要確保能清晰地記錄觀測(cè)結(jié)果，記錄表中不能有涂改，要現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算和填寫(xiě)表中的各項(xiàng)內(nèi)容，使各種問(wèn)題能夠在當(dāng)場(chǎng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)。要按照一級(jí)檢查的標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)變形觀測(cè)記錄、計(jì)算以及分析結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，并且由專(zhuān)門(mén)的沉降觀測(cè)項(xiàng)目組實(shí)施。同時(shí)，沉降觀測(cè)單位的質(zhì)量管理部門(mén)還應(yīng)當(dāng)參照二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)委托方提交觀測(cè)階段性成果。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，將變形監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用于高層建筑建設(shè)中有著十分重要的作用與意義。在開(kāi)展實(shí)際工作的過(guò)程中應(yīng)充分明確監(jiān)測(cè)工作的特征、方法以及內(nèi)容，切實(shí)掌握監(jiān)測(cè)內(nèi)容對(duì)于建筑物相應(yīng)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的變化，進(jìn)一步鞏固建筑工程的施工質(zhì)量，確保建筑工程的安全性。

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【作者簡(jiǎn)介】

萬(wàn)德恩，男，1985年出生，學(xué)士，研究方向?yàn)闊o(wú)人機(jī)在工程測(cè)量中的應(yīng)用。