超高层建筑垂直度的控制

超高层建筑滑升升施工垂直直度控制超高层建筑滑升升升施工垂垂直度度控制天天津第第四建筑筑公司司

舒克达

赵秉森现现行行国家验验收规规范中规规定：：建筑物物的垂垂直偏差差不得得超过其其总高高度的1／1000，同时不不得得大于50mm。相对来来讲讲，建筑筑物越越高，垂垂直偏偏差要求求越严严格。高高层建建筑或超超高层层建筑采采用滑滑升施工工时，进进一步增增加了了垂直偏偏差控控制的难难度，成成为滑升升施工工必须妥妥善解解决的关关键课课题之一一。我我们的体体会是是应从以以下四四个环节节入手手控制垂垂直偏偏差：

(11)预防和尽尽可可能地减减少垂垂直偏差差产生生；(2)及时地精精确确地观测测垂直直偏差；

(33)综合分析析观观测数据据，得得出建筑筑物整整体倾斜斜和扭扭转的定定量分分析结果果；(4)根据偏扭扭分分析结果果，有有针对性性地及及时地进进行纠纠偏或纠纠扭。我我们在天天津内内贸中心心营业业楼超高高层结结构滑升升施工工中，对对此做做了一些些初步步尝试。天天津津内贸中中心营营业楼工工程坐坐落在南南开区区三马路路与五五马路交交口处处。结构构层36层．(地下有2层，地上上有34层)，建筑物物总总高度115mm,建筑面积3130088m2；标准层层面面积984mm2，层高3.055m。全部现现浇浇钢筋混混凝土土框筒结结构，抗抗震按8度设防。主主主体采用用滑框框倒模逐逐层封封闭工艺艺施工工。该工工程采采用的垂垂直偏偏差控制制方法法如下：：一、建建筑物产产生垂垂直偏差差的原原因及预预防措措施在滑滑升过过程中，造造成成建筑物物垂直直偏差的的因素素很多，主主要要有以下下几方方面因素(1)千斤顶提提升升不同步步，平平台产生生提升升水平差差异；；(2)滑升装置置刚刚度不够够，出出现变形形；(3)浇筑混凝凝土土不均衡衡且因因先后差差异而而造成了了摩阻阻力不均均衡；；(4)施工荷载载不不对称和和风荷荷载作用用；(5)施工过程程中中基础沉沉降不不均匀；(6)日照温差差影影响等。上上述述因素的的影响响程度难难以预预料，我我们的的原则是是以预预防为主主，尽尽量减少少可能能出现的的偏差差；同时时，加加强垂直直观测测，在必必要时时采取纠纠偏和和纠扭措措施。该该工程在在滑升升过程中中采取取了如下下预防防和减少少偏差差产生的的措施施。1．合理布置置提升设备，尽尽量使平台减减少提升差异异千斤顶总体体布置应合理理对称，使千千斤顶提升力力的舍力位置置与所有提升升“阻力”的合力位置置尽可能重合合，保证平台台垂直上升。油油路的主，支支、干管合理理设置，使油油泵居中，油油路总体对称称。力求抵消消千斤顶起动动和油压的差差异影响垂直直度的不利作作用。2．增大平台台的刚度设计计平台时，在在考虑满足施施工要求和强强度的前提下下，通过采取取构造措施，在在不增加用钢钢量的前提下下，合理地使使用杆件，使使平台成为由由几何不变体体组成的各向向刚度较大的的空间结构体体系，以保证证平台在滑升升中结构尺寸寸准确和不变变形，有利于于消除局部提提升差异，也也有利于整体体纠偏、纠扭扭。3．控制平台台水平提升混混凝土浇筑每每50cm一步，在此此混凝土的浇浇筑高度内，提提升平台分二二步进行，每每步25cm用限位器严严格控制平台台水平，用激激光水平仪进进行找平。4．浇筑凝混混土

浇筑混凝土土分成若干固固定施工段，在在每一施工段段内均按规定定路线浇筑混混凝土。各段段在每结构层层均有意地改改变一次浇筑筑方向，使因因浇筑先后不不同而造成的的摩阻力不均均与水平力作作用相互抵消消。5．平台上固固定设备布置置对称，严禁禁超载滑升平平台上的固定定设备，如油油泵，电焊机机等：施工用用的钢筋、模模板等，都要要严格按设计计要求对称布布置，严禁超超载。二、垂垂直观测只有有建立可靠的的监测系统，才才能准确地、及及时地、方便便地测量出建建筑物在任一一标高处的垂垂直偏差，从从而加以分析析和调整。内内贸营业楼采采用“激光导向法”和“激光导线法”两种方法进进行观测。1.激光导向法

、在建筑物物外侧6个转角处，分分别设置6个固定测点点，测点平面面布置，见图图1。开始滑升升前，在平台台上与地面上上的固定测点点对应部位设设置激光接收收靶(接收靶由毛毛玻璃、坐标标纸及靶筒等等组成)，使接收靶靶原点位置与与激光经纬仪仪的垂直光斑斑重合，在滑滑升过程中，每每个结构层要要观测一次。具具体方法(参见图2)如下：在测测点水平钢板板上安放激光光经纬仪，直直接与钢板上上的十字线所所表示的测点点位置对中，仪仪器调平校直直并转动一周周，消除仪器器本身的误差差。以仪器投投射出的铅直直激光束在接接收靶上扫描描出的光斑轨轨迹中心为基基准位置，记记录在观测平平面图上。与与接收靶原点点位置比较，即即可得知该测测点的位移。通通过实践，我我们认为该方方法有如下优优点：

(11)采用激光经经纬仪，精度度高；(2)高层观测不不受光学经纬纬仪最大可能能仰角限制(即不受施工工场地条件限限制)；(3)不受风、雨雨、雪等气象象条件限制的的影响；(4)一台仪器在在各测点移动动观测能提高高其使用率；；(5)观测只需2人操作，节节省人力。根根据滑框倒模模逐层封闭工工艺的特点和和预测差异，建建筑物可能出出现的偏差速速率以及结构构设计要求(每层垂直偏偏差<5mm)，我们初步步确定在每个个结构层滑升升中进行一次次垂直观测，在在每层大梁施施工而墙体滑滑升停滑时进进行。实践证证明，观测的的间隔高度(3.055m)能够满足控控制整体偏差差的要求。2．激光导线线法电梯安装装对电梯井垂垂直度提出了了高要求，为为便于直接观观测和掌握电电梯井垂直偏偏差情况，同同时与外筒大大角激光导向向观测结果相相验证，并考考察平台刚度度有无变形以以及变形对内内筒垂直度的的影响，还在在内简交通厅厅处采用“激光导线法”对6个电梯井简简进行了垂直直观测。具体体做法是：在在底层事先测测设垂直相交交的基准导线线(见图3)，用激光经经纬仪通过楼楼板预留洞，随随滑升施工逐逐层将此控刹刹导线引测到到正在施工的的楼层。

据此导线量量测电梯井简简内壁的实际际位置，与基基准位置相比比较，即可得得出电梯井的的偏扭结果；；再与外筒观观测数据相比比较，则可检检验得知平台台的变形情况况。

三、偏差分分析建筑物的的垂直偏差，是是在滑升过程程中的平台倾倾斜，平台扭扭转和平台变变形综合作用用的结果。只只有在对各测测点的观测结结果进行综合合分析基础上上才能定性乃乃至定量地找找出偏差成因因，从而有针针对性地采取取有效的纠偏偏或纠扭措施施。而分散、孤孤立的垂直观观测数据只能能表明各测点点的位移，不不能直接地反反映出建筑物物的总体偏扭扭情况(对平面形状状复杂的建筑筑物尤其如此此)。因而在复复杂位移情况况下，应确定定是该纠偏还还是孽纠扭?向何方向纠纠正偏或扭?偏扭纠正到到何种程度适适宜?内贸营业楼楼工程施工实实践表明，在在平台设计合合理，强度和和刚度有保证证的前提下，垂垂直偏差主要要是在滑升中中平台偏和扭扭造成的，故故此，在偏扭扭分析中，可可将平台视为为一个不变形形的刚体，在在此基础上采采用“异比例作图图法”进行建筑物物的偏扭分析析。将结构平平台的外轮廓廓和测点位置置按l：100的比例画在在图纸上，见见图1；同时，将将各测点的接接收靶按1：2的比例画在在其相应的位位置，见图4。这样，便便可将各测点点观测结果放放大50倍反映到图图纸上，换言言之，是将建建筑偏差放大大50倍画在观测测平面图上，以以弥补图纸比比例小而造成成的“作图”误差。把6个接收靶的的坐标原点连连成封闭折线线(用红线表示)，并找出红红线的形心(见图4)复印上述观观测平面图备备用。

将前述垂直直观测的结果果按1：2比例分别标标注在观测平平面图上，各各点连成封闭闭折线(用蓝线表示)，即为由激激光铅直线将将测点初始位位置引测至该该标高处而得得到的测点基基准位置。而而红线则是相相对基准位置置的实际偏移移位置。作图图找出蓝线形形心。蓝“形心”至红“形心”的位移即为为建筑物的总总体倾斜所造造成的偏移，按1：2比例量测形心位移即可得知，见图5。纠偏应使平台向相反的方向平移。将上述形心的位移平移到蓝线多边形某顶点(见图6)，把此测点位移分解为：(1)因建筑物倾斜而产生的位移(位移1)，见图6—6；(2)因建筑物绕形心扭转而产生的位移(位移2)，见图6—7。用1：2比例量出位移2，即可得知该点纯扭转的方向和大小，纠扭后按位移2相反方向转动，使观测点移动“位移2”的大小。如果作图较精确，对各测点平移作图，会得出相同(或相近)结果。因上述作图中采用两种比例，因而足以保证纠偏所要求的分析精度。为了保证观测和分析结果的准确性，必须保证平台有一个很大的刚度。经“激光导线法”观测和“激光导向法”观测的结果分析，以及校核平台在使用过程中各部位尺寸变化情况表明，由平台变化产生的测量误差，对观测和分析结果影响不大。四、纠偏、纠扭措施

建筑物垂直偏差在2cm，扭转在3cm(远角处的弧长)以内时，采取调警平台上的施工活荷载，检验千斤顶的同步性，改变混凝土浇筑方向等措施加以控制。如偏差值继续增加，应采取相应的方法来调整。

1．纠偏采用“平台倾斜法”的原理为：调整操作平台，使之产生相对高在平台滑升时，使平台沿着其法线方向上升，形成一个缓慢的曲该工程具体做法为：当建筑物向某一侧倾斜时，将该侧的千斤顶升高，使该侧的平台高于其它部分。然后再将整个平台一起滑升一段高度后，垂直偏差即可得到纠正。平台高差数值的确定，是根据建筑物垂直偏差的情况、操作平台刚度的大小、模板锥度的要求和支撑杆的承载力等因素确定的。本工程的高差定为15cm，其坡度为1／200。分为四个高度0—5—10—15cm，分别由爬杆上的限位器控制。在每层空滑前，将平台调至水平，保证空滑阶段及空滑后的爬杆和整个平台的稳定性；同时，便于楼板施工。墙体施工时，再调至需要的坡度。纠偏实例

平台滑升至第1

3层时，通过观测发现建筑物向西南方向偏移32mm，随即采取了上述措施，即将西南一侧的平台高度调至“+0.15”，东北一侧平台的高度调至“±0.00”，中间逐级过渡。滑升一层后观查，偏差没有继续发展以后，基本按每层(高度3.05m)4mm的速率递减。至偏差数值为11mm时(6层后)，将平台调至水平向上滑升，纠偏结束。与此同时，对建筑物的沉降进行了观测。发现建筑物有不均匀沉降。西南角一侧与其对角相比，沉降差为5mm，由此造成上部倾斜6mm（第13层标高处）。

2.纠扭采用“外力法”，即沿着建筑物扭转方向施加反向力，使平台在向上滑升过程中，逐渐向回扭转，达到要求的扭转度为止。根据框筒结构和滑框倒模工艺特点，用若干个手搬做为施加外力手段。一端固定在已有强度的下一层外框架的裙梁上，另一端与提升架立柱相连。这样，相对结构形心，可以得到一个较大的反向扭矩。，在连接手搬葫芦两端时，还要考虑尽可能使其水平，