[發明專利]用于超高結構施工的標高同步補償裝置及方法

有效

• 申請號: 200910195584.1
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN101691813A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 胡玉銀;李琰
• 申請（專利權）人: 上海建工(集團)總公司;上海市第五建筑有限公司
• 主分類號: E04G21/00
• 分類號: E04G21/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所（普通合伙） 31237
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明是應用于建筑施工領域的施工變形控制技術，尤其適用于超高結構施工的標高同步補償裝置及方法。

背景技術

現代高層建筑中常常設有轉換層以改善結構受力，提高結構抗震能力。轉換層主要采用桁架梁的形式承擔較大的橫向荷載。在金茂大廈(420米)、世茂廣場(333米)、上海環球金融中心(492米)等超高層建筑中都采用了轉換桁架。目前已經動工的CCTV新臺址大廈中更是大量采用轉換桁架，在塔樓和懸臂部位共設置了60個轉換桁架。

轉換桁架跨度大、荷載重，受載以后產生的撓度比較大。為了保證在設計荷載下，轉換桁架的撓度控制在技術規范許可的范圍之內，必須對轉換桁架進行起拱處理，補償轉換桁架在設計荷載作用下的下撓，使結構完工時各個部分能夠達到設計位置。

對桁架梁實施預起拱能夠保證結構的最終位置與設計相符合。但是由于轉換桁架受載后撓度比較大，因此起拱值也比較大，這將影響到與轉換桁架以上相關樓層的施工：如果優先保證層高，對上部相關樓層作同樣起拱處理，則會由于起拱值比較大而影響樓層混凝土的澆搗質量；如果優先保證樓層標高，對上部相關樓層不作起拱處理，則在施工后期，隨著轉換桁架逐漸恢復平直，上部樓層會隨之下撓，超出成果技術規范的許可范圍。而且，這兩種施工技術都會在樓板中產生較大的附加應力，嚴重時會引起樓板結構的開裂。

日本和美國的工程技術人員利用預應力技術處理這種問題。其基本原理是采用拉索預應力或三角預應力對轉換桁架強制“臨時消拱”，然后隨上部結構施工進度逐步放松拉索，保證轉換桁架在施工過程中始終處于平直狀態，確保壓型鋼板、混凝土澆筑等工序的順利進行。預應力法原理簡單，但是該技術材料消耗大，成本高。

圖1是不采取任何措施條件下結構的變形趨勢示意圖。

圖2是采取一般預起拱措施后的結構變形趨勢示意圖。由于轉換桁架受載后撓度比較大，因此無論是否采用桁架預起拱，結構的前后變形幅度都比較大。例如轉換桁架跨度50m，上部樓層12層，則自桁架安裝之時起，至上部荷載基本趨于穩定，結構撓度的變化幅度將達到15cm，這將危及樓板層的施工質量，產生大量的裂縫。并在局部節點處產生較大的附加應力。

為保證施工質量和結構安全，需要對桁架的預起拱進行二次補償，控制施工過程中水平結構的變形。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種用于超高結構施工的標高同步補償裝置及方法，可以控制施工過程中水平結構的變形，有效減少結構的變形幅度，避免結構撓度過大而引起局部節點處產生較大的附加應力，產生大量的裂縫，危及樓板層的施工質量。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種用于超高結構施工的標高同步補償裝置，包括若干組用于升降轉換桁架上面一層各柱，并使之與基準水準線對應齊平的頂升裝置，所述頂升裝置設置在所述轉換桁架上方，并與所述各柱相對應。

在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述各柱的下部固設有臨時換撐牛腿，所述頂升裝置設置在所述臨時換撐牛腿下方，通過升降所述臨時換撐牛腿調節所述各柱與基準水準線對應齊平。

在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述每組頂升裝置包括兩千斤頂，所述各柱的下部兩邊分別固設一臨時換撐牛腿，所述兩千斤頂分別設置在所述臨時換撐牛腿下方，用于支撐所述臨時換撐牛腿。

在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述千斤頂的下方設置有混凝土底座。

在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述混凝土底座的下方設置有壓型鋼板，所述壓型鋼板設置在所述轉換桁架的上方。

一種用于超高結構施工的標高同步補償方法，包括如下步驟：

第一步，在預起拱的轉換桁架上安裝同步補償裝置，所述同步補償裝置包括若干組用于升降轉換桁架上面一層各柱，并使之與基準水準線對應齊平的頂升裝置，所述頂升裝置設置在所述轉換桁架上方，并與所述各柱相對應；

第二步，復核樓層標高，確定基準水準線，調平同步補償裝置使得各頂升裝置的頂部與基準水準線對應齊平；

第三步，施工所述轉換桁架上面一層的柱、梁和板，同時通過調節所述同步補償裝置使所述轉換桁架上面一層的各柱與基準水準線對應齊平，實現該層結構水平；

第四步，繼續向上逐層施工各層的柱、梁和板，每層施工完畢后通過調節同步補償裝置使得所述各柱與基準水準線對應齊平，實現該層結構的水平；

第五步，結構施工至上道轉換桁架或者結構封頂時，澆搗所述轉換桁架上面一層樓層的混凝土，對同步補償裝置進行托換，實現結構的永久連接；

第六步，拆除同步補償裝置。