超高层建筑滑升施工垂直度控制超高层建筑滑升施工垂直度控制天津第四建筑公司舒克达赵秉森现行国家验收规范中规定：建筑物的垂直偏差不得超过其总高度的1／1000，同时不得大于50mm。

相对来讲，建筑物越高，垂直偏差要求越严格。

高层建筑或超高层建筑采用滑升施工时，进一步增加了垂直偏差控制的难度，成为滑升施工必须妥善解决的关键课题之一。

我们的体会是应从以下四个环节入手控制垂直偏差： (1)预防和尽可能地减少垂直偏差产生；(2)及时地精确地观测垂直偏差； (3)综合分析观测数据，得出建筑物整体倾斜和扭转的定量分析结果；(4)根据偏扭分析结果，有针对性地及时地进行纠偏或纠扭。

我们在天津内贸中心营业楼超高层结构滑升施工中，对此做了一些初步尝试。

天津内贸中心营业楼工程坐落在南开区三马路与五马路交口处。

结构层36层．(地下有2层，地上有34层)，建筑物总高度115m,建筑面积31308m2；标准层面积984m2，层高3.05m。

全部现浇钢筋混凝土框筒结构，抗震按8度设防。

主体采用滑框倒模逐层封闭工艺施工。

该工程采用的垂直偏差控制方法如下：一、建筑物产生垂直偏差的原因及预防措施在滑升过程中，造成建筑物垂直偏差的因素很多，主要有以下几方面因素(1)千斤顶提升不同步，平台产生提升水平差异；(2)滑升装置刚度不够，出现变形；(3)浇筑混凝土不均衡且因先后差异而造成了摩阻力不均衡；(4)施工荷载不对称和风荷载作用；(5)施工过程中基础沉降不均匀；(6)日照温差影响等。

上述因素的影响程度难以预料，我们的原则是以预防为主，尽量减少可能出现的偏差；同时，加强垂直观测，在必要时采取纠偏和纠扭措施。

该工程在滑升过程中采取了如下预防和减少偏差产生的措施。

1．合理布置提升设备，尽量使平台减少提升差异千斤顶总体布置应合理对称，使千斤顶提升力的舍力位置与所有提升“阻力”的合力位置尽可能重合，保证平台垂直上升。

油路的主，支、干管合理设置，使油泵居中，油路总体对称。

力求抵消千斤顶起动和油压的差异影响垂直度的不利作用。

2．增大平台的刚度设计平台时，在考虑满足施工要求和强度的前提下，通过采取构造措施，在不增加用钢量的前提下，合理地使用杆件，使平台成为由几何不变体组成的各向刚度较大的空间结构体系，以保证平台在滑升中结构尺寸准确和不变形，有利于消除局部提升差异，也有利于整体纠偏、纠扭。

3．控制平台水平提升混凝土浇筑每50cm一步，在此混凝土的浇筑高度内，提升平台分二步进行，每步25cm用限位器严格控制平台水平，用激光水平仪进行找平。

4．浇筑凝混土浇筑混凝土分成若干固定施工段，在每一施工段内均按规定路线浇筑混凝土。

各段在每结构层均有意地改变一次浇筑方向，使因浇筑先后不同而造成的摩阻力不均与水平力作用相互抵消。

5．平台上固定设备布置对称，严禁超载滑升平台上的固定设备，如油泵，电焊机等：施工用的钢筋、模板等，都要严格按设计要求对称布置，严禁超载。

二、垂直观测只有建立可靠的监测系统，才能准确地、及时地、方便地测量出建筑物在任一标高处的垂直偏差，从而加以分析和调整。

内贸营业楼采用“激光导向法”和“激光导线法”两种方法进行观测。

1.激光导向法、在建筑物外侧6个转角处，分别设置6个固定测点，测点平面布置，见图1。

开始滑升前，在平台上与地面上的固定测点对应部位设置激光接收靶(接收靶由毛玻璃、坐标纸及靶筒等组成)，使接收靶原点位置与激光经纬仪的垂直光斑重合，在滑升过程中，每个结构层要观测一次。

具体方法(参见图2)如下：在测点水平钢板上安放激光经纬仪，直接与钢板上的十字线所表示的测点位置对中，仪器调平校直并转动一周，消除仪器本身的误差。

以仪器投射出的铅直激光束在接收靶上扫描出的光斑轨迹中心为基准位置，记录在观测平面图上。

与接收靶原点位置比较，即可得知该测点的位移。

通过实践，我们认为该方法有如下优点：(1)采用激光经纬仪，精度高；(2)高层观测不受光学经纬仪最大可能仰角限制(即不受施工场地条件限制)；(3)不受风、雨、雪等气象条件限制的影响；(4)一台仪器在各测点移动观测能提高其使用率；(5)观测只需2人操作，节省人力。

根据滑框倒模逐层封闭工艺的特点和预测差异，建筑物可能出现的偏差速率以及结构设计要求(每层垂直偏差<5mm)，我们初步确定在每个结构层滑升中进行一次垂直观测，在每层大梁施工而墙体滑升停滑时进行。

实践证明，观测的间隔高度(3.05m)能够满足控制整体偏差的要求。

2．激光导线法电梯安装对电梯井垂直度提出了高要求，为便于直接观测和掌握电梯井垂直偏差情况，同时与外筒大角激光导向观测结果相验证，并考察平台刚度有无变形以及变形对内筒垂直度的影响，还在内简交通厅处采用“激光导线法”对6个电梯井简进行了垂直观测。

具体做法是：在底层事先测设垂直相交的基准导线(见图3)，用激光经纬仪通过楼板预留洞，随滑升施工逐层将此控刹导线引测到正在施工的楼层。

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

三、偏差分析建筑物的垂直偏差，是在滑升过程中的平台倾斜，平台扭转和平台变形综合作用的结果。

只有在对各测点的观测结果进行综合分析基础上才能定性乃至定量地找出偏差成因，从而有针对性地采取有效的纠偏或纠扭措施。

而分散、孤立的垂直观测数据只能表明各测点的位移，不能直接地反映出建筑物的总体偏扭情况(对平面形状复杂的建筑物尤其如此)。

因而在复杂位移情况下，应确定是该纠偏还是孽纠扭?向何方向纠正偏或扭?偏扭纠正到何种程度适宜?内贸营业楼工程施工实践表明，在平台设计合理，强度和刚度有保证的前提下，垂直偏差主要是在滑升中平台偏和扭造成的，故此，在偏扭分析中，可将平台视为一个不变形的刚体，在此基础上采用“异比例作图法”进行建筑物的偏扭分析。

将结构平台的外轮廓和测点位置按l：100的比例画在图纸上，见图1；同时，将各测点的接收靶按1：2的比例画在其相应的位置，见图4。

这样，便可将各测点观测结果放大50倍反映到图纸上，换言之，是将建筑偏差放大50倍画在观测平面图上，以弥补图纸比例小而造成的“作图”误差。

把6个接收靶的坐标原点连成封闭折线(用红线表示)，并找出红线的形心(见图4)复印上述观测平面图备用。

将前述垂直观测的结果按1：2比例分别标注在观测平面图上，各点连成封闭折线(用蓝线表示)，即为由激光铅直线将测点初始位置引测至该标高处而得到的测点基准位置。

而红线则是相对基准位置的实际偏移位置。

作图找出蓝线形心。

蓝“形心”至红“形心”的位移即为建筑物的总体倾斜所造成的偏移，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，以减小竖向分力。

纠扭实例在第22层垂直观测后，发现建筑物顺时针扭转，距结构形心最远角处的弧长达30mm，随即沿外框架设置15个3t手搬葫芦，随滑升随施加反向力矩，到第29层(外筒顶层)观测时，该角的弧长为21mm，扭转得到了控制。

五、实际效果在营业楼主体施工过程中，采用上述垂直观测方法和纠偏、纠扭措施，控制了建筑物的垂直度，其“形心”在整个高度上的偏差情况见图7。

最大垂直偏差出现在笫13层，偏向西南32mm，为建筑物总高度的0.28‰，符合了国家规范要求。