1、浅谈超高层建筑的结构施工控制摘要：超高层建筑因其自身的特点，引起对超高层建筑控制十分重视以及越来越细化。本文从结构施工这阶段发出，从结构施工控制原理、控制目标、控制技术等几个方面，阐述对超高层建筑的结构施工控制，供大家参考。 关键词：超高层；结构施工；控制 Abstract: high-rise buildings because of its own characteristics, the cause of super-tall building control attaches great importance to, and more detailed. Starting from t
2、he structure of the construction of this stage, from the structure of the construction control principles, control goals, control technology and so on, elaborated the structure of high-rise building construction control, for your reference. Keywords: high-rise structure construction control 中图分类号：TU
3、3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 前言： 施工阶段是建筑的实施阶段，而结构施工又是施工阶段的的重点，因此，结构施工控制对超高层建筑施工具有十分重要的意义。 施工控制论原理 超高层建筑施工控制是控制论在超高层建筑施工中应用。因超高层建筑的复杂性特点，适合于控制论中的闭环控制，即控制系统中存在监测和反馈系统，并根据反馈偏差进行调整控制目标和手段。超高层建筑的结构施工控制路线为：根据设计要求和规范规定确定施工控制总目标，然后根据结构特点和施工方案确定结构施工关键工序，按施工工序，运用现代结构分析手段，对结构施工全过程进行分析，全面了解结构施工过程中内力的变形等演化规律，在
4、此基础上，确定施工控制的阶段控制目标及结构理想状态，作为施工控制可操作性的依据。同时采取有效技术措施控制施工过程，并对结构状态(内力、变形等)进行实时监测，获得结构实际状态。按施工工序将结构实际状态与结构理想状态进行对比，找出差异，修正施工方法、施工流程，重新进行结构施工过程分析，修订施工控制阶段目标及结构理想状态，优化施工控制技术 ，如此循环直至施工结束。 施工控制目标 施工控制总目标 施工控制总目标发始终围绕着确保结构状态不超过承载能力极限状态和正常使用极限状态。这两种极限状态涉及基本力学变量是内力和变形，因此超高层建筑结构控制总目标可以具体分为内力控制和变形控制两个基本方面。 、内力控制
5、： 承载能力极限状态是结构或结构构件达到最大承载能力或达不到适于继续承载的变形极限状态，具体表现为：整个结构或结构的一部分失去平衡；结构构件或连接材料强度被超过而破坏；结构转变为机动体系；结构构件丧失稳定。内力是影响结构承载力状态最重要的因素之一。一般而言，设计对结构承受使用荷载有全面分析和把握，施工控制的重点是是要通过施工工艺创新和施工流程优化，控制施工产生的附加内力。由于附加内力的直接测量比较困难，因此工程实践中有多采用内力总量控制，即通过设定内力限值来控制施工产生的附加内力。 、变形控制 正常使用极限状态是结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态，具体表现为：影响正常使用或外
6、观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝)；影响正常使用的振动；影响正常使用的其他特定状态。施工控制首先要确保结构施工完成后变形受控，建筑功能正常发挥，如电梯井的垂直度满足电梯正常运行需要。另外施工控制还要确保结构施工过程中变形受控，如平面位置、标高、层高及垂直度，以便后续分部分项工程如幕墙、电梯等顺利施工。因此，变形控制目标既要满足施工过程中各分部分项工程密切配合需要，又要满足施工完成后建筑工程正常使用。 施工控制目标分解 要对超高层建筑施工过程进行控制，就必须将施工控制总目标按照施工关键工序进行分解，成为可以直接指导施工的阶段目标，即通过施工过程仿真分析，建立适应施工全过程控制
7、的目标体系。 目前，超高层建筑施工过程仿真分析多采用有限单元法。有限单元法是用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作为分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。随着科技的发展，现有许多功能强大的有限元分析软件，如 ANSYS、SPA2000 等都具有结构施工过程仿真分析功能，能够模拟结构施工过程中结构体系、材料特性和边界条件的时变现象。 三、施工控制技术 超高层建筑结构施工控制内容主要包括：平面布置、绝对标高、转换桁架挠度。 平面位置控制 为追求建筑效果，许多超高层建筑并非垂直向上建造，而是倾斜向上建造的，如中央电台新台址大厦主楼。这类超高层建筑在建造过程中，结构因为自重作用而产生竖
8、向和水平向的变位。斜榙结构受重力作用，完成状态与安装状态的平面位置会发生较大偏差，必须采取措施使结构的完成状态与设计理想状态的平面位置基本吻合，确保后续施工能够顺利进行，建筑功能不受影响。斜塔结构平面位置控制主要有三种方法：加劲法、预偏置法和预应力法。 （1） 、加劲法。斜塔结构平面位置变化受多种因素影响，其中结构抗侧向荷载的刚度是非常重要的因素，因此可以通过提高结构抗侧向荷载刚度来控制重力作用下的平面位置偏移量（挠度） 。该方法属经典方法，简单易行，因此是结构设计中普遍采用的施工控制方法。但是该方法单独运用效果比较差，效率低、成本高，必须与其他施工控制方法结合使用，效果才显著。 （2） 、预
9、偏置法。借鉴梁或悬臂梁几何线形控制经验，在结构安装的过程中，有意识地将构件向变形相反的方向偏置，偏置量等于结构受载后的平面位置变化量，这样就可以保证结构的完成状态与设计理想状态吻合，从而达到平面位置控制的目的。该方法简单易行，效率高、成本低，因此应用非常广泛。该方法的缺点是结构一旦成形，就难以修正几何线形，因此可控性较差。 （3） 、预应力法。预应力法常用于控制梁和悬臂梁的挠度，是一种成熟的施工控制方法。借鉴大跨度结构采用预应力法控制结构变形的经验，在超高层建筑中配置后张拉结构体系，在结构施工过程中或完成后，通过后张拉结构体系施加预应力，控制（调整）超高层建筑结构垂直度。2、标高控制 超高层建
10、筑由于高度很大，施工过程中和完成以后，一方面结构本身收缩徐变、压缩等变形非常明显，有时高达数十毫米；另一方面，在上部结构巨大荷载作用下，地基基础也会产生很大沉降，有时高达十几厘米。两者共同作用，对结构绝对标高产生明显影响。如果不加控制，就会影响幕墙工程、电梯工程等后续工种的施工。因此必须采取有效措施，控制绝对标高。 超高层建筑绝对标高控制方法主要采用预补偿法。预补偿法流程如下：（1） 、确定施工工艺（2）确定施工工序（3）进行施工过程仿真分析（4）确定各楼层绝对标高与设计标高差异（5）确定各楼层标高预补偿值（6）结构施工时按补偿值调整结构施工标高（7）根据施工监测结果，重复步骤（3） 、 （4） 、 （5） 、 （6） ，直到施工完成，结构完成时的绝对标高满足设计和使用要求。
