[发明专利]一种预应力悬挂式建筑结构的施工方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及建筑结构施工技术领域，特别涉及一种预应力悬挂式建筑结构的施工方法。

背景技术

在现有技术中，当建筑规划要求结构底层为全敞开式大空间，与周围的广场或建筑物自然地连成一片时，敞开式底层限制了上部结构落地，这时，建筑结构一般采用悬挂体系。悬挂体系主要包括竖向承重结构、悬挑承载结构及悬挂楼层结构。悬挂建筑结构中除竖向承重结构落地外，其余部分均从上面吊挂，可以不落地，占地面积小，因此可为底层提供较大的使用空间；另外，占建筑结构大部分重量的楼层被悬挂起来，竖向承重结构与悬挂楼层结构具有不同的振动特性，二者相互作用，可以减小地震作用，提高结构的抗震性能。

但是，悬挂式建筑结构的施工技术复杂，由于其变形、受力状态在施工过程中具有叠加效应和反复性，施工方案除了要满足结构的受力要求外，还应控制混凝土楼板裂缝，避免在施工过程中悬挂楼层出现较大变形，导致已完成的混凝土楼板开裂。还要通过优化施工顺序，确保施工顺序的可实施性和施工交叉最少；同时通过结构的预变形措施，保证施工完毕后楼层结构的水平度，即各楼层结构的最终水平度达到设计要求。当悬挑承载结构和吊杆内都设置预应力索时，悬挂结构在施工过程中，还应使预应力索的作用得到最大发挥。以上内容是预应力悬挂结构施工过程中的关键技术。因此，对具有上述结构体系的建筑结构进行施工时，如何优化施工顺序，提高施工的效率，以及结构变形如何控制，成为关键的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种预应力悬挂式建筑结构的施工方法，施工顺序安排合理，可有效控制结构变形，施工交叉少，充分发挥预应力索的效用。本发明所述的施工方法既保证了施工安全性，同时最后完成的结构可完全达到设计要求，可广泛适用于预应力悬挂结构的施工。

由于在悬挂结构体系中，悬挂楼层荷载都是通过吊杆传给悬挑承载结构，再由悬挑承载结构传递到竖向承重结构。因此，总体施工方案的选择应该以满足结构受力的顺序为主，即先竖向承重结构，其次为悬挑承载结构，最后是悬挂楼层及外维护结构最为合理。

本发明的技术方案可以通过以下的技术措施来实现：一种预应力悬挂式建筑结构的施工方法，具体包括如下步骤：

(1).在基础上安装竖向承重结构：即安装核心筒剪力墙中的劲性钢框架，所述的劲性钢框架为剪力墙中起加劲作用的钢柱和钢梁；

(2).在竖向承重结构上方安装悬挑承载结构，所述的悬挑承载结构为悬挑钢桁架，同时搭设悬挂楼层结构的支撑，然后在搭设好的支撑上安装悬挂楼层结构，悬挂楼层结构包括悬挂楼层和吊杆；

(3).将悬挑钢桁架与悬挂楼层的最上层吊杆相连接后，再在悬挑钢桁架和吊杆中安装预应力索，并对预应力索进行初张拉；

(4).卸载悬挂楼层结构的支撑，使悬挂楼层通过吊杆和预应力索悬吊在悬挑承载结构上，形成真正的悬挂结构体系；

(5).浇注剪力墙及楼层混凝土；

(6).对预应力索进行补张拉，完成预应力悬挂式建筑结构的施工。

本发明在步骤3和6中，对悬挑承载结构及吊杆中的预应力索进行张拉时，结构在预应力作用下会出现与恒载、活载作用下相反的变形，从而减小建筑结构在恒载、活载作用的最终挠度。对预应力索进行张拉的方法是将索的一端固定在结构上，即固定在悬挑承载结构或吊杆上，另外一端则通过液压千斤顶对预应力索进行张拉。在所述的步骤3中，初张拉预应力索时，对悬挑钢桁架中的预应力索进行初张拉，而将吊杆中的预应力索直接张拉至设计载荷的100％；而在所述的步骤6中，补张拉预应力索时，再将悬挑钢桁架中的预应力索补张拉至设计载荷的100％。因为在本发明中，如果将悬挑承载结构的索力值一次张拉至设计值，那么在随后的悬挂楼层支撑的卸载及混凝土浇注过程中，索力值便会超过设计值，因此，为了避免上述情况的发生，对悬挑承载结构的索力值分两次进行张拉。但吊杆内的预应力索在楼层支撑的卸载及混凝土浇注过程中，索力值变化微小，所以将吊杆中的预应力索一次便张拉至设计值。

本发明可以作以下改进，所述的步骤1中，对核心筒剪力墙中的劲性钢框架施工的同时，还在建筑物主体结构的室外搭建用来拼装悬挑钢桁架的滑移拼装平台，在劲性钢框架的钢管混凝土柱上安装滑移轨道梁，并保证钢管混凝土柱在开始受力前浇筑混凝土，并使混凝土强度达到设计强度；然后转入步骤2，安装悬挑承载结构，即对悬挑钢桁架进行拼装和滑移。所述的悬挑钢桁架采用高空累积滑移方法进行施工，由于悬挑钢桁架的拼装平台设置在建筑物主体结构的室外，故悬挑钢桁架的安装可以与悬挂楼层结构的安装平行作业，缩短施工总工期。