3  基本规定

3．1  一般规定

3．1．1  建筑物采用非常规施工方法或存在结构转换、大悬挑、有连体结构、斜柱等复杂结构部位，或同材料主承重构件(尤其是钢筋混凝土构件)轴向平均应力水平存在较大差异时，本条规定的限值宜适当减小。

     1  针对建筑高度不小于250m高层建筑提出应进行施工过程模拟分析的几点考虑方面如下：

        1)  现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第5．1．9条规定“复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构，应考虑施工过程的影响”。进行施工过程模拟分析的技术要求比考虑施工过程影响的技术要求要高，因此进行施工过程模拟分析的结构高度限值应比150m高度值要大。

        2)  施工过程模拟分析方法较为复杂、计算工作量及分析难度大，对软件以及技术人员的要求较高。国内新建的250m以上的高层建筑的所占比例相对较小，涉及面限定在较小范围内时，可操作性更强些。

        3)  国内目前设计现状是，常规高层建筑高度小于200m时，通常不进行施工过程结构分析；当高度超过250m时，则有较多的建筑物进行施工过程结构分析一。超过250m或接近250m进行了较精细施工过程结构分析的部分高层建筑工程案例有：①75层337m高的天津津塔，结构较为规则，采用‘框架＋钢板剪力墙’系统；②290m高香港长江中心，采用了钢筋混凝土筒体结构和钢管混凝土柱与钢梁组成外框结构的混合结构体    系；③330m高北京国贸三期，外圈型钢混凝土框架筒体与内部的型钢混凝土核心筒组成筒中筒结构；④246m高卡塔尔多哈办公楼，采用偏置在平面北侧的钢筋混凝土和外部混凝土交叉网格筒支承。

    鉴于以上几点，为尽可能与国内设计人员习惯做法基本保持一致，提高重大工程施工过程的结构安全性和建筑外形的合理控制，在涉及面相对较小的前提下，规程本条提出了对超过250m的超高层建筑要求进行施工过程结构分析的要求。

    2  关于大跨或悬挑结构的限值规定是基于以下考虑：

        1)  施工过程对大跨结构最终受力状态的影响，与多种因素有关，仅依靠跨度进行讨论是不全面的，为此对刚性大跨结构和柔性大跨结构进行了区分处理。

        2)  条文中的“刚性大跨结构”是指网格结构、实腹梁(含拱)、桁架等结构形式。由于这类结构形式的刚度较大，跨度较小时非线性效应不明显，根据既有工程经验，规定当跨度大于120m时应进行施工过程结构分析。

        3)  条文中的“柔性大跨结构”是指索网结构(平面索网、曲面索网)、索膜结构、部分刚度较小的张拉索杆结构等结构形式。这类结构形式不但刚度相对较小，而且其刚度与预应力水平、预应力建立过程、结构拓扑等因素有着密切关系，所以施工过程对结构的受力状态有较大影响。根据既有工程经验，规定当柔性结构跨度大于60m时应进行施工过程结构分析。

        4)  悬挑结构的结构冗余度较低，安全性问题较为突出，最低要求限值应相对较低。本条中的悬挑楼盖结构不仅包含楼面悬挑梁，也包括结构高度跨越数个楼层的悬挑桁架。

    3  设计文件有要求的工程，宜由设计人员根据建筑物以下所列两方面复杂性的程度来确定是否需进行施工过程模拟分析：

        1)  建筑造型和功能引起的结构复杂性。结构复杂性包括多方面，如建筑造型复杂(如建筑外形扭转、建筑物整体向外倾斜等)、特殊施工方法(如构件延迟安装、大悬挑结构采用逐步悬臂外延施工、高空连桥整体提 升等)、特殊结构体系(如悬挂结构等)、结构受力复杂(含托换多层剪力墙或柱的大跨转换结构)。由于具体指标无法精确确定，由设计人员自行确定，并提出要求。

        2)  施工过程中结构受力和变形的复杂性。主要体现在：①施工过程中结构受力状态与一次整体结构成型加载分析结果存在较大差异；②施工过程中结构位形与设计目标位形或一次整体结构成型加载分析结果存在较 大差异。

    因结构造型或受力、变形复杂，高度小于250m进行施工过程结构分析的高层建筑案例有：①234m高的CCTV新台址主楼，具有高位连体、超大悬挑、结构双向倾斜等复杂结构特征；②148m高陕西法门寺合十舍利塔，双手合十造型，型钢混凝土结构，先向外倾斜角度54°、再向内收54°。

3．1．2  高层建筑施工过程监测工作是确保高层建筑施工安全和质量的重要工作内容，监测的各项观测数据资料为高层施工结构分析的正确性及指导施工提供数据保障。但由于施工监测存在经济代价大、工作量大、周期长、现场操作难度大等不利情况，因此，要求监测项目的高度或跨度限值不宜小于要求施工过程结构分析的高度或跨度限值。本条第4款中设计文件有要求的工程可按本规程第3．1．1条条文说明相关解释来理解。

3．1．3  具备不同结构受力特点的结构应采用不同的监测项，本表确定原则主要基于以下几点考虑：

    1  对大跨结构或大跨转换结构、长悬臂结构、高空连体，竖向变形值是施工期间结构安全性控制的一个非常重要的指标，提出了应进行监测的技术要求。

    2  对于长悬臂结构，高空连体、大跨转换结构施工期间安全性关注的重点为局部结构体，重点关注其相对支承部位的相对竖向变形即可，因此对基础沉降的监测要求可适当放松。高空连体采用隔震支座或滑动支座时，高空连体通常与主体结构之间存在相对变形，此时，宜对连体与主体结构之间的平面相对变形进行监测。

    3  应力监测是直观了解构件受力状态的最佳手段，是实现施工期间结构安全性的一个最重要的方法，因此，对所有要进行施工期间安全性控制的结构均提出应进行应力监测的技术要求。需注意的是，对于混凝土结构，混凝土收缩和徐变对应力监测结果有较为显著的影响，因此，应力监测时，宜制作无约束的混凝土试块，安装同型号的应力传感器，准确记录从混凝土初凝开始的应变全过程发展曲线，为后期数据分析处理，以及监测与施工过程结构分析结果对比提供基础数据。

    4  环境的变化，尤其是温度作用对超高、超大跨度结构的影响非常显著，环境温度值的测量可以为后期数据分析处理，以及监测与施工过程结构分析结果对比提供基础数据。风荷载具有瞬时性，而在施工期间，结构通常为弹性体，风荷载的影响较小，可相对放松其监测要求；对于超高层建筑，为了解风荷载沿高度方向的分布，进而进一步提高我们高层建筑风荷载取值的准确合理性，提出了高层建筑宜进行风荷载监测的技术要求，以更好的积累基础数据。大跨结构、转换结构、长悬臂结构、高空连体结构在竖向变形或结构平面变形监测时，应包括其下部支承点的变形监测项目。

3．1．4  经和设计单位、建设单位协商后，应对施工过程中结构安全性突出的重要构件和节点进行监测，内容包括应力、变形、沉降、振动、加速度等。

3．1．7  监测仪器、采集及传输设备宜实用、经济；鼓励选用先进可靠、高精度的监测设备。采集频次较密、同步性要求较高的监测项目宜选用自动采集系统。

3．1．11  结构施工过程分析与监测工作是一项涉及设计、施工、监测与监理等单位的多方协同工作，基于设计文件的合理性、施工过程分析的准确性、监测数据的真实性、监理过程的严肃性、对异常情况处理的有效性，只有建设单位才能组织各相关单位协同工作，并对项目建设全过程负责，所以，结构施工过程分析与监测应由建设单位负责，并组织各相关单位具体实施，做到责任明确，过程可控，结果可靠。实施过程中各方应明确职责、密切配合，确保施工过程分析合理准确、监测数据真实可靠、施工过程安全可控、符合设计文件规定。

    1  建设单位职责

        1)  委托专业单位进行结构施工过程分析与监测工作；

        2)  向专业单位提供设计文件、施工方案等技术资料；

        3)  组织相关单位审核结构施工过程分析结果、监测方案和监测报告；

        4)  组织各相关单位对监测报告的异常状况进行处理。

    2  施工过程结构分析单位职责

        1)  根据设计文件、施工方案等技术资料，进行施工过程结构分析；

        2)  根据计算结果提交分析报告，对结构在施工过程中的安全性进行评价，并提出进行结构施工监测应关注的结构部位和相应的监测预警值。

    3  勘察和设计单位职责

        1)  根据设计计算结果，在设计文件中明确需要监测的结构部位和相应技术要求，并提出监测预警值；

        2)  参与施工过程结构分析工作，对施工过程结构分析结果报告和监测方案进行审核；

        3)  根据施工过程分析结果与监测数据，核查施工图纸，修改图纸错误；

        4)  对监测反馈的报警数据进行核对或确认，提出处理建议。

    4  施工单位职责

        1)  编制施工组织设计及结构施工方案，明确不同施工阶段工况及施工荷载；

        2)  根据结构施工过程分析结果，对施工方案进行优化或调整；

        3)  当监测发现的结构异常确认后，采取有效、可靠的措施进行处置。

    5  专业监测单位职责

        1)  根据设计文件要求和施工过程结构分析结果制定监测过的监测方案实施施工过程监测工作，按期提交监测结果和报告；

        3)  对监测发现的结构反应异常情况，通报相关单位，并提交相关数据为异常情况处理提供依据。

    6  监理单位职责

        1)  审核监测人员资质，对重要环节进行旁站监理；

        2)  监督、检查监测实施方案的执行情况，定期审核监测报告；

        3)  监督、检查施工单位包含加固措施的施工技术方案的落实情况，及时进行核对、签认。