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静力水准自动化在高层建筑沉降监测中的应用

来源:拿度科技 浏览量: 时间:2020-08-24 10:18

  

       沉降量是衡量高层建筑主体及其基础是否稳定的关键指标。定期对建设过程及竣工后的高层建筑进行沉降监测,直至其进入稳定状态是安全监控的重要内容。目前,高层建筑沉降监测普遍采用水准仪人工采集数据的方式,工作量大、效率低、误差来源多,一些特征点也无法满足作业空间需求,且有限的数据量难以精确绘制出高楼沉降的时间曲线图。静力水准自动化监测系统具有精度高、远程自动化、实时测量等优点,在地铁隧道等大型工程垂直位移监测中已作为一种重要方法被应用多年。国内外已有单位将这一方法引入工民建领域,但目前使用范围极小,本文将结合江苏银行淮安分行综合业务楼沉降监测项目论述这一作业方法的实施过程。
2、项目概况
        江苏银行淮安分行综合业务楼位于淮安市中心,包括主楼(19F,总高112m,框架剪力墙结构)、辅楼(3F,总高约17m,框架结构)和外扩式地下车库。地下室采用桩基础。地下室板厚700mm~1500mm,垫层150mm。淮安市位于鲁苏隆起和苏北断坳的黄泛冲击平原结合部,但活动性断裂距工地较远,对场地稳定性影响不打。本区新构造运行以缓慢沉降为主,地震活动微弱,场地勘察资料显示场地地层0m~-3.6m为素填土、-3.6m~-25m为粉质黏土、黏土为主,总体土层韧性及干强度较好。总体判断厂区区域稳定性较好。
磁致伸缩式静力水准仪
3、静力水准自动化检测原理
        静力水准测量是按照流体在重力作用下总是保持同一水平这一基本原理来实现的。全套设备主要包括磁致伸缩液位传感器,测高仪、多用途可调电源,连通管,蓄水罐4个部件组成。测高仪工作核心部分是测量探头,探头自动跟踪水面下降,探针跟踪到水平面即停止动作,从测高仪竖尺及测微表盘上即可得出读数。操作步骤为:用传感器测量每个测点容器内液面的相对变化,再通过计算求得各点相对于基点的相对垂直位移变化量。系统直接测量的是各测点的沉降差异,若需要各测点的绝对沉降值,一般通过光学水准测量获取基准点的绝对高程值作为系统的基准值,并在整个观测过程中对基准点高程进行定期稳定性复测。
        静力水准自动化检测由测点、测量控制单元、巡检仪、功控机(自动化监测系统服务器)、通讯控制软件和数据处理软件构成。软件之间采用INTERNET联结,各水准器的液面高度变化由位移传感器采集,然后由智能巡检仪获得各测点的监测数据、巡检仪与GPRS发射终端DTU模块连接,将数据以数据包形式经GPRS传至监测中心,由监测管理系统快速进行数据处理和分析,再通过GPRS、Internet通讯实时传发监测成果,相关人员可随时随地读取和下载监测数据。
4、施测过程
        江苏银行淮安分行综合业务沉降监测施测流程为①方案设计,②安装调试,③动态监测,④数据处理与分析。静力水准仪设备安装与调试是前期沉降观测工作的重点,在结构施工阶段放测统一安装基准际高线,以铁板焊接基座和支架,利用水平尺辅助将静力水准仪固定于支架上。一起之间用厚型PVC软管连接,注入特殊红色防冻液,排尽管中气泡,调整所有仪器为同一水位高度。然后用信号线连接所有仪器。本次采用磁致伸缩式静力水准仪,标称精度0.1mm。由于施工震动等原因,施测中会有一定差异,但最大误差不会超过1mm,调试及初始值采集以不同时段3次误差不大于0.2mm为准,初始值取3次平均值。
        根据结构类型和荷载分布情况,在大楼拐角、中点、伸缩缝等特征点处布设了14个静力水准监测点,在大楼基础最大宽度的2倍区域外稳定地段以钻机导孔(至基岩)深埋3点钢管水准标识基准点,采用数字水准仪二等水准测量对基准点进行闭合线路测量,求取初始值。观测期间6月复测1次,确定其稳定性。
        根据设计要求,本项目大楼沉降安全监测正常频率为基坑出±0始每加盖1层测量1次,大楼竣工后2年内每月测量1次,根据检测数据的稳定情况可适当调整,当发现结构出现异常时,立即实施24h检测。监测一般在气温稳定、液体完全呈静态的深夜进行。2014年11月-2015年5月,施工节点监测日报68期数据绘制沉降曲线可以得知,本工程整个施工阶段基础的下沉量与施工顺序、地基上的加载大小、施工进度等密切相关,沉降曲线与设计部门提供的理论曲线基本一致。
5、结语
        在南京地铁隧道监测中使用静力水准自动化监测系统多年,这次将这一方法成功运用在江苏银行淮安分行综合业务楼沉降监测,保证了在狭窄空间里安全、高效的测量进度,提高了测量精度,减少了人力成本,实践证明静力水准自动化沉降监测系统在高层建筑沉降监测中是可行的。
 


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