超高層建筑滑升施工垂直度控制超高層建筑滑升升施工垂直度度控制天津第第四建筑公司司

舒克達(dá)

趙秉森現(xiàn)行行國家驗(yàn)收規(guī)規(guī)范中規(guī)定：：建筑物的垂垂直偏差不得得超過其總高高度的1／1000，同時(shí)不得得大于50mm。相對來講講，建筑物越越高，垂直偏偏差要求越嚴(yán)嚴(yán)格。高層建建筑或超高層層建筑采用滑滑升施工時(shí)，進(jìn)進(jìn)一步增加了了垂直偏差控控制的難度，成成為滑升施工工必須妥善解解決的關(guān)鍵課課題之一。我我們的體會是是應(yīng)從以下四四個(gè)環(huán)節(jié)入手手控制垂直偏偏差：

(1)預(yù)防和盡可可能地減少垂垂直偏差產(chǎn)生生；(2)及時(shí)地精確確地觀測垂直直偏差；

(3)綜合分析觀觀測數(shù)據(jù)，得得出建筑物整整體傾斜和扭扭轉(zhuǎn)的定量分分析結(jié)果；(4)根據(jù)偏扭分分析結(jié)果，有有針對性地及及時(shí)地進(jìn)行糾糾偏或糾扭。我我們在天津內(nèi)內(nèi)貿(mào)中心營業(yè)業(yè)樓超高層結(jié)結(jié)構(gòu)滑升施工工中，對此做做了一些初步步嘗試。天津津內(nèi)貿(mào)中心營營業(yè)樓工程坐坐落在南開區(qū)區(qū)三馬路與五五馬路交口處處。結(jié)構(gòu)層36層．(地下有2層，地上有34層)，建筑物總總高度115m,建筑面積313088m2；標(biāo)準(zhǔn)層面面積984m2，層高3.05m。全部現(xiàn)澆澆鋼筋混凝土土框筒結(jié)構(gòu)，抗抗震按8度設(shè)防。主主體采用滑框框倒模逐層封封閉工藝施工工。該工程采采用的垂直偏偏差控制方法法如下：一、建建筑物產(chǎn)生垂垂直偏差的原原因及預(yù)防措措施在滑升過過程中，造成成建筑物垂直直偏差的因素素很多，主要要有以下幾方方面因素(1)千斤頂提升升不同步，平平臺產(chǎn)生提升升水平差異；；(2)滑升裝置剛剛度不夠，出出現(xiàn)變形；(3)澆筑混凝土土不均衡且因因先后差異而而造成了摩阻阻力不均衡；；(4)施工荷載不不對稱和風(fēng)荷荷載作用；(5)施工過程中中基礎(chǔ)沉降不不均勻；(6)日照溫差影影響等。上述述因素的影響響程度難以預(yù)預(yù)料，我們的的原則是以預(yù)預(yù)防為主，盡盡量減少可能能出現(xiàn)的偏差差；同時(shí)，加加強(qiáng)垂直觀測測，在必要時(shí)時(shí)采取糾偏和和糾扭措施。該該工程在滑升升過程中采取取了如下預(yù)防防和減少偏差差產(chǎn)生的措施施。1．合理布置置提升設(shè)備，盡盡量使平臺減減少提升差異異千斤頂總體體布置應(yīng)合理理對稱，使千千斤頂提升力力的舍力位置置與所有提升升“阻力”的合力位置置盡可能重合合，保證平臺臺垂直上升。油油路的主，支支、干管合理理設(shè)置，使油油泵居中，油油路總體對稱稱。力求抵消消千斤頂起動(dòng)動(dòng)和油壓的差差異影響垂直直度的不利作作用。2．增大平臺臺的剛度設(shè)計(jì)計(jì)平臺時(shí)，在在考慮滿足施施工要求和強(qiáng)強(qiáng)度的前提下下，通過采取取構(gòu)造措施，在在不增加用鋼鋼量的前提下下，合理地使使用桿件，使使平臺成為由由幾何不變體體組成的各向向剛度較大的的空間結(jié)構(gòu)體體系，以保證證平臺在滑升升中結(jié)構(gòu)尺寸寸準(zhǔn)確和不變變形，有利于于消除局部提提升差異，也也有利于整體體糾偏、糾扭扭。3．控制平臺臺水平提升混混凝土澆筑每每50cm一步，在此此混凝土的澆澆筑高度內(nèi)，提提升平臺分二二步進(jìn)行，每每步25cm用限位器嚴(yán)嚴(yán)格控制平臺臺水平，用激激光水平儀進(jìn)進(jìn)行找平。4．澆筑凝混混土

澆筑混凝土土分成若干固固定施工段，在在每一施工段段內(nèi)均按規(guī)定定路線澆筑混混凝土。各段段在每結(jié)構(gòu)層層均有意地改改變一次澆筑筑方向，使因因澆筑先后不不同而造成的的摩阻力不均均與水平力作作用相互抵消消。5．平臺上固固定設(shè)備布置置對稱，嚴(yán)禁禁超載滑升平平臺上的固定定設(shè)備，如油油泵，電焊機(jī)機(jī)等：施工用用的鋼筋、模模板等，都要要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)計(jì)要求對稱布布置，嚴(yán)禁超超載。二、垂垂直觀測只有有建立可靠的的監(jiān)測系統(tǒng)，才才能準(zhǔn)確地、及及時(shí)地、方便便地測量出建建筑物在任一一標(biāo)高處的垂垂直偏差，從從而加以分析析和調(diào)整。內(nèi)內(nèi)貿(mào)營業(yè)樓采采用“激光導(dǎo)向法”和“激光導(dǎo)線法”兩種方法進(jìn)進(jìn)行觀測。1.激光導(dǎo)向法

、在建筑物物外側(cè)6個(gè)轉(zhuǎn)角處，分分別設(shè)置6個(gè)固定測點(diǎn)點(diǎn)，測點(diǎn)平面面布置，見圖圖1。開始滑升升前，在平臺臺上與地面上上的固定測點(diǎn)點(diǎn)對應(yīng)部位設(shè)設(shè)置激光接收收靶(接收靶由毛毛玻璃、坐標(biāo)標(biāo)紙及靶筒等等組成)，使接收靶靶原點(diǎn)位置與與激光經(jīng)緯儀儀的垂直光斑斑重合，在滑滑升過程中，每每個(gè)結(jié)構(gòu)層要要觀測一次。具具體方法(參見圖2)如下：在測測點(diǎn)水平鋼板板上安放激光光經(jīng)緯儀，直直接與鋼板上上的十字線所所表示的測點(diǎn)點(diǎn)位置對中，儀儀器調(diào)平校直直并轉(zhuǎn)動(dòng)一周周，消除儀器器本身的誤差差。以儀器投投射出的鉛直直激光束在接接收靶上掃描描出的光斑軌軌跡中心為基基準(zhǔn)位置，記記錄在觀測平平面圖上。與與接收靶原點(diǎn)點(diǎn)位置比較，即即可得知該測測點(diǎn)的位移。通通過實(shí)踐，我我們認(rèn)為該方方法有如下優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：

(11)采用激光經(jīng)經(jīng)緯儀，精度度高；(2)高層觀測不不受光學(xué)經(jīng)緯緯儀最大可能能仰角限制(即不受施工工場地條件限限制)；(3)不受風(fēng)、雨雨、雪等氣象象條件限制的的影響；(4)一臺儀器在在各測點(diǎn)移動(dòng)動(dòng)觀測能提高高其使用率；；(5)觀測只需2人操作，節(jié)節(jié)省人力。根根據(jù)滑框倒模模逐層封閉工工藝的特點(diǎn)和和預(yù)測差異，建建筑物可能出出現(xiàn)的偏差速速率以及結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)要求(每層垂直偏偏差<5mm)，我們初步步確定在每個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)層滑升升中進(jìn)行一次次垂直觀測，在在每層大梁施施工而墻體滑滑升停滑時(shí)進(jìn)進(jìn)行。實(shí)踐證證明，觀測的的間隔高度(3.055m)能夠滿足控控制整體偏差差的要求。2．激光導(dǎo)線線法電梯安裝裝對電梯井垂垂直度提出了了高要求，為為便于直接觀觀測和掌握電電梯井垂直偏偏差情況，同同時(shí)與外筒大大角激光導(dǎo)向向觀測結(jié)果相相驗(yàn)證，并考考察平臺剛度度有無變形以以及變形對內(nèi)內(nèi)筒垂直度的的影響，還在在內(nèi)簡交通廳廳處采用“激光導(dǎo)線法”對6個(gè)電梯井簡簡進(jìn)行了垂直直觀測。具體體做法是：在在底層事先測測設(shè)垂直相交交的基準(zhǔn)導(dǎo)線線(見圖3)，用激光經(jīng)經(jīng)緯儀通過樓樓板預(yù)留洞，隨隨滑升施工逐逐層將此控剎剎導(dǎo)線引測到到正在施工的的樓層。

據(jù)此導(dǎo)線量量測電梯井簡簡內(nèi)壁的實(shí)際際位置，與基基準(zhǔn)位置相比比較，即可得得出電梯井的的偏扭結(jié)果；；再與外筒觀觀測數(shù)據(jù)相比比較，則可檢檢驗(yàn)得知平臺臺的變形情況況。

三、偏差分分析建筑物的的垂直偏差，是是在滑升過程程中的平臺傾傾斜，平臺扭扭轉(zhuǎn)和平臺變變形綜合作用用的結(jié)果。只只有在對各測測點(diǎn)的觀測結(jié)結(jié)果進(jìn)行綜合合分析基礎(chǔ)上上才能定性乃乃至定量地找找出偏差成因因，從而有針針對性地采取取有效的糾偏偏或糾扭措施施。而分散、孤孤立的垂直觀觀測數(shù)據(jù)只能能表明各測點(diǎn)點(diǎn)的位移，不不能直接地反反映出建筑物物的總體偏扭扭情況(對平面形狀狀復(fù)雜的建筑筑物尤其如此此)。因而在復(fù)復(fù)雜位移情況況下，應(yīng)確定定是該糾偏還還是孽糾扭?向何方向糾糾正偏或扭?偏扭糾正到到何種程度適適宜?內(nèi)貿(mào)營業(yè)樓樓工程施工實(shí)實(shí)踐表明，在在平臺設(shè)計(jì)合合理，強(qiáng)度和和剛度有保證證的前提下，垂垂直偏差主要要是在滑升中中平臺偏和扭扭造成的，故故此，在偏扭扭分析中，可可將平臺視為為一個(gè)不變形形的剛體，在在此基礎(chǔ)上采采用“異比例作圖圖法”進(jìn)行建筑物物的偏扭分析析。將結(jié)構(gòu)平平臺的外輪廓廓和測點(diǎn)位置置按l：100的比例畫在在圖紙上，見見圖1；同時(shí)，將將各測點(diǎn)的接接收靶按1：2的比例畫在在其相應(yīng)的位位置，見圖4。這樣，便便可將各測點(diǎn)點(diǎn)觀測結(jié)果放放大50倍反映到圖圖紙上，換言言之，是將建建筑偏差放大大50倍畫在觀測測平面圖上，以以彌補(bǔ)圖紙比比例小而造成成的“作圖”誤差。把6個(gè)接收靶的的坐標(biāo)原點(diǎn)連連成封閉折線線(用紅線表示)，并找出紅紅線的形心(見圖4)復(fù)印上述觀觀測平面圖備備用。

將前述垂直直觀測的結(jié)果果按1：2比例分別標(biāo)標(biāo)注在觀測平平面圖上，各各點(diǎn)連成封閉閉折線(用藍(lán)線表示)，即為由激激光鉛直線將將測點(diǎn)初始位位置引測至該該標(biāo)高處而得得到的測點(diǎn)基基準(zhǔn)位置。而而紅線則是相相對基準(zhǔn)位置置的實(shí)際偏移移位置。作圖圖找出藍(lán)線形形心。藍(lán)“形心”至紅“形心”的位移即為為建筑物的總總體傾斜所造造成的偏移，按1：2比例量測形心位移即可得知，見圖5。糾偏應(yīng)使平臺向相反的方向平移。將上述形心的位移平移到藍(lán)線多邊形某頂點(diǎn)(見圖6)，把此測點(diǎn)位移分解為：(1)因建筑物傾斜而產(chǎn)生的位移(位移1)，見圖6—6；(2)因建筑物繞形心扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的位移(位移2)，見圖6—7。用1：2比例量出位移2，即可得知該點(diǎn)純扭轉(zhuǎn)的方向和大小，糾扭后按位移2相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使觀測點(diǎn)移動(dòng)“位移2”的大小。如果作圖較精確，對各測點(diǎn)平移作圖，會得出相同(或相近)結(jié)果。因上述作圖中采用兩種比例，因而足以保證糾偏所要求的分析精度。為了保證觀測和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須保證平臺有一個(gè)很大的剛度。經(jīng)“激光導(dǎo)線法”觀測和“激光導(dǎo)向法”觀測的結(jié)果分析，以及校核平臺在使用過程中各部位尺寸變化情況表明，由平臺變化產(chǎn)生的測量誤差，對觀測和分析結(jié)果影響不大。四、糾偏、糾扭措施

建筑物垂直偏差在2cm，扭轉(zhuǎn)在3cm(遠(yuǎn)角處的弧長)以內(nèi)時(shí)，采取調(diào)警平臺上的施工活荷載，檢驗(yàn)千斤頂?shù)耐叫裕淖兓炷翝仓较虻却胧┘右钥刂啤Ｈ缙钪道^續(xù)增加，應(yīng)采取相應(yīng)的方法來調(diào)整。

1．糾偏采用“平臺傾斜法”的原理為：調(diào)整操作平臺，使之產(chǎn)生相對高在平臺滑升時(shí)，使平臺沿著其法線方向上升，形成一個(gè)緩慢的曲該工程具體做法為：當(dāng)建筑物向某一側(cè)傾斜時(shí)，將該側(cè)的千斤頂升高，使該側(cè)的平臺高于其它部分。然后再將整個(gè)平臺一起滑升一段高度后，垂直偏差即可得到糾正。平臺高差數(shù)值的確定，是根據(jù)建筑物垂直偏差的情況、操作平臺剛度的大小、模板錐度的要求和支撐桿的承載力等因素確定的。本工程的高差定為15cm，其坡度為1／200。分為四個(gè)高度0—5—10—15cm，分別由爬桿上的限位器控制。在每層空滑前，將平臺調(diào)至水平，保證空滑階段及空滑后的爬桿和整個(gè)平臺的穩(wěn)定性；同時(shí)，便于樓板施工。墻體施工時(shí)，再調(diào)至需要的坡度。糾偏實(shí)例

平臺滑升至第1

3層時(shí)，通過觀測發(fā)現(xiàn)建筑物向西南方向偏移32mm，隨即采取了上述措施，即將西南一側(cè)的平臺高度調(diào)至“+0.15”，東北一側(cè)平臺的高度調(diào)至“±0.00”，中間逐級過渡。滑升一層后觀查，偏差沒有繼續(xù)發(fā)展以后，基本按每層(高度3.05m)4mm的速率遞減。至偏差數(shù)值為11mm時(shí)(6層后)，將平臺調(diào)至水平向上滑升，糾偏結(jié)束。與此同時(shí)，對建筑物的沉降進(jìn)行了觀測。發(fā)現(xiàn)建筑物有不均勻沉降。西南角一側(cè)與其對角相比，沉降差為5mm，由此造成上部傾斜6mm（第13層標(biāo)高處）。

2.糾扭采用“外力法”，即沿著建筑物扭轉(zhuǎn)方向施加反向力，使平臺在向上滑升過程中，逐漸向回扭轉(zhuǎn)，達(dá)到要求的扭轉(zhuǎn)度為止。根據(jù)框筒結(jié)構(gòu)和滑框倒模工藝特點(diǎn)，用若干個(gè)手搬做為施加外力手段。一端固定在已有強(qiáng)度的下一層外框架的裙梁上，另一端與提升架立柱相連。這樣，相對結(jié)構(gòu)形心，可以得到一個(gè)較大的反向扭矩。，在連接手搬葫蘆兩端時(shí)，還要考慮盡可能使其水平，以減小豎向分