高层建筑监测系统简介

摘 要：高层建筑物在施工过程中，需同时进行沉降监测、垂直度监测、层高监测、本文根据工程实践，介绍高层建筑物的监测过程，以确保施工质量，可供高层施工参考。

引 言

随着社会经济的发展，土地资源越来越紧张，高层建筑物也越来越多，而且越来越高，高层建筑物造价高，稳定的周期长，在施工期间需进行沉降监测、垂直监测、层高监测，在使用期间需继续进行沉降监测，直到稳定。

在许多高层施工过程中，有的监测方法不正确，如很多单位用S3水准仪和塔尺进行沉降监测，测量精度根本反映不出沉降变化。用经纬仪观测高层建筑物主体边、角进行垂直度监测，不能准确、全面的控制垂直度。有的监测项目不全，在施工过程中只进行沉降监测。有的沉降监测的周期很短，不能准确监测到建筑物的沉降量。本文介绍了高层建筑物的监测过程，并在北京地区对18栋高层施工过程中进行监测得到很好的效果。

1、沉降监测

1)仪器选用高精度水准仪，如Ni004、GK2A、PL1等，水准尺选用铟钢尺。

2)工作基点的埋设可采用现场浇灌混凝土桩，具体位置布置在距高层建筑30m以外，且周围无施工建设，可会同甲方及施工单位结合工地情况在实地设定。

3)沉降观测点布设

需要注意的是挡板必须能完全挡住上面所掉下的物体，且能自由取下，可先在预埋铁板上焊接2个带孔钢圈，在挡板上焊接2个直细钢筋，使其每次可通过预埋板上的钢圈固定。(见图1)

4)观测方法采用二等水准的测量要求，且每次观测注意测站、仪器、水准尺以及观测人员尽量固定，消除误差。

5)对仪器要求i角≤15″，且在观测时注意前后视距相等。

6)每栋楼自始自终采用一个工作基点。对工作基点要协同施工单位尽心保护。

7)对于每次观测成果实行两次控制法，第一次在现场观测完全即计算闭合差，如超限，则由现场技术人员评审分析，该返工的立即返工。如原因出于仪器问题，则要在仪器校准后再返工，直到闭合差在限差内再按测站平差，算出每点高程。每二次控制，将每点高程录入成果表内，如发现本次点位沉降量参差不齐，且与以往反映的规律不符，在评审后，进行每二次测量，并在现场调查观测点位是否被碰动或破坏，并作好记录。

8)每次将观测成果及时整理、归档，并将其最新数据反映于曲线图上。

2、垂直度监测

1)仪器选用激光铅直仪。

2)基点确定：

①将基点放于每栋楼的第一层4个房角，距两边墙壁1m处，在预埋钢板上钻孔定点。电梯井用一块1.5m×1.5m，厚20mm的钢板，用钢管或粗钢筋支撑，将其牢固焊接于第一层，并将电梯井的中心点标于其上。②基点做好后，必须经过检核合格方可进行施工，用2″级经纬仪、光电测距仪确定出它们之间的角度关系和距离关系，使它们与设计图纸相吻合。

③如在施工过程中，施工测量需要将基点做投影向上移时，则在所移至的层面墙体上必须设置通视孔，通视孔要求保证4个房角的基点相通视，组成与第一层基点相同的图形，通视线路左右10cm无钢筋，通视孔中心距50线高0.8m，通视孔宽不小于20cm×20cm。注意必须在该层检验垂直度后，才可再布设基准点。

3)基准面作业人员的操作方法：

①必须在得到施工面人员通知后，方可在基点上架设仪器，特别是电梯井内验线，必须待施工单位清理干净后，接到施工层人员通知后，方可进入电梯井架设仪器，以确保人员、仪器安全。必须与施工层人员密切配合，服从施工层验线人员的指挥。②对尾光可对中的仪器架设，将仪器固定于脚架上，不必抽脚架腿，尽量摆低仪器，用脚架粗略对中后，仪器整平，再移佼器底盘粗略对中，再整平，最后再检核一下是否对中，如不得，再整平。③对于尾光不可对中的仪器先用对点器对中基点，然后保持对点器不动，放置底盘，架设仪器，整对点器正对中铅直仪投射孔中心。注意，此时铅直仪一定处于水平状态，且此期间不可打开电源，然后，移去对点器，使铅直仪可铅直向上投点。④整理好仪器后，通知施工层人员，等待其指令操作仪器，直到接到撤离仪器命令结束本次操作。

4)施工层作业员的操作：

①尽快在接收靶(厚3～5mm，300～500mm见方的平板玻璃制作)上粘贴好一张B5复印纸作为记录纸，将接收靶稳固安置在透视孔上。②配合施工单位人员交会施工放样点位，标注在记录纸上，并在记录纸上标明箭北、楼号、点号及验线层数。③指挥基准点上工作人员打开仪器投点，并按0o～90o～180o～270o顺时针转动仪器定下4个点。在4个点的限差内进行取中，作为基准点的投测点，并量取与放样点的差异量，最后让现场施工单位技术人员或放线员与甲方现场人员签字。④如转动仪器4个方向定下4个点偏差超限，则立即通报甲方现场人员停止验线，迅即将仪器送往仪器厂家检验校准。⑤将投测验线的成果整理归档，并形成向甲方提交的报告。对于不合格成果，必须单独提供报告，送甲方签收回执。

3、层高测量

1)采用钢尺悬挂与水准仪相结合的方法，即用一把50m长的钢尺从上向下自由笔直悬挂，用水准尺和水准仪在其上点与下点各进行一次观测如图4所示。

设下层标高为H1，上层标高为H2，则有H2=H1+(S2-h2)-(S1-h1)经过传递即可较精确得出层高，精度可达2～3mm。

2)每三层进行层高检测及其高程传递，以其施工人员标绘的50线为准。为减少50线的弹线误差，应在每一层观测时在同一侧选2～3根50线检核，然后取其平均数。

4、控制指标

1)垂直度和层高限差

层间垂直测量与层高测量偏差不应超过3mm，设H为建筑物施工高度，H≤30m即10层以下，偏差不超过3 mm，n为档层数。当30m

2)沉降监测

①每次测量闭合环闭合差限差为0.3 mm，其中n为测站数。②高层建筑基础的倾斜限差为0.002即沉降点之间的沉降差与其距离比值≤0.002。

5、结论

该监测作业过程在实践中很好的控制了高层建筑物的施工，得到了业主和施工方的好评。