一种超高层建筑结构拆改施工方法及校核方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种超高层建筑结构拆改施工方法及校核方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，科技进步以及施工技术的完善，超高层大型建筑越来越多，且对超高层建筑提出来更高的要求。由于土地是不可再生的资源，建设节约型社会不允许无限度地铺摊子占用大量耕地搞建设，旧城改造、旧建筑物的维修加固、拓展应用是城市建设的必然选择之一，通过对建筑物的加固改造来增层、扩建、改变用途，使旧建筑焕发新活力。工程中的缺陷可能源自于劣质的材料或施工中的疏忽，甚至是设计的错误、有害环境的侵蚀或混凝土等材料的老化，这些缺陷的处理需要对超高层建筑结构进行拆改，包括维修和加固。
3.在专利cn105625746a中公开了一种既有建筑的内部置换结构及其施工方法，其主要针对老建筑在改造过程中，通常需要保持外墙历史风貌不变，然后置换内部结构的问题；通过设置核心筒结构和水平支撑对既有建筑内部结构进行有效置换；通过在原有外墙结构柱外周设置由四块钢板围焊抱箍在结构柱上，并在钢板上设置刚性铰节点组成连结结构件，与水平支撑通过螺栓相连接，既能尽量减少对原有外墙的破坏，也能增加原有外墙自身的稳定性；通过对原有外墙自身及其上的门或窗洞口采用由槽钢形成的槽钢框架进行加固，有效提高了原有外墙的整体稳定性。
4.在专利cn108824831a中公开了一种既有高层建筑原位结构置换改建结构及方法，主要用于解决既有高层建筑在进行整体改扩建过程中，传统的技术工艺只能将老结构全部拆除后，重新建立新结构的技术缺陷；通过对原结构受力构件进行加固、拆除、置换，实现结构受力体系改善或转换，适用于原建筑结构存在的条件下，通过老结构拆除和新结构建立穿插实施的技术工艺，实现新老结构体系并存情况下的原位过度转换。
5.然而，现有技术中针对超高层建筑结构的拆改研究不足，特别对于分段同步拆改的研究比较缺乏，也没有考虑到对超高层建筑结构拆改时，其自身刚度也在发生变化，进而影响各施工段之间的施工前置条件，导致超高层建筑结构的改造难度大，技术要求高，耗时长，安全问题突出，试错成本大，因此如何在经济、安全、高效的原则下解决超高层建筑结构的改造难问题，是目前建筑行业的一个重大需求。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种超高层建筑结构拆改施工方法及校核方法，主要用于解决现有技术中对于超高层建筑结构的拆改难度大、效率低等问题。
7.第一方面，本发明提供一种超高层建筑结构拆改施工方法，包括以下步骤：
8.s1、对包括n层楼层结构的建筑结构进行施工分段，从上至下依次得到第一施工
段、第二施工段
……
第m施工段，每个所述施工段包括至少一层楼层结构，每一层所述楼层结构包括预先确定的待拆除结构和待新建结构；
9.s2、从所述第一施工段开始从上至下对每个施工段进行施工，直至完成第m施工段的施工；
10.每个施工段中的所述施工包括：从上至下地对施工段中各楼层结构中的待拆除结构进行逐层拆除，从下至上地对施工段中各楼层结构的待新建结构进行重建；
11.在开始第n施工段的施工前，判断其在先施工段中的至少一个施工段的重建进度，根据判断结果，对第n施工段进行施工，n大于1。
12.在一些实施例中，第m-a施工段至第m施工段的每个施工段所包括楼层结构的数量递减，其中，1≤a＜m。
13.在一些实施例中，第一施工段至第m-a施工段的每个施工段所包括楼层结构的数量相同。
14.在一些实施例中，在同一施工段中，在完成倒数第二层楼层结构的待新建结构重建后，拆除该施工段最后一层楼层结构的待拆除结构。
15.在一些实施例中，当前施工段最后一层楼层结构的待拆除结构被拆除后，开始拆除下一施工段最顶一层楼层结构的待拆除结构。
16.在一些实施例中，在当前施工段中设定至少一层预设楼层结构，当判断在先施工段的重建进度达到预设条件后，拆除所述预设楼层结构的待拆除结构；
17.所述在先施工段的重建进度包括当前施工段之前的至少一个在先施工段中至少一层选定楼层结构是否完成待新建结构的重建。
18.在一些实施例中，当在先施工段的重建进度包括在当前施工段之前多个在先施工段中分别选取的一层选定楼层结构的待新建结构的重建完成情况时，所述选定楼层结构的层数呈等差递增关系。
19.在一些实施例中，第n施工段对应的重建进度判断的选定楼层结构比第n-1施工段对应的重建进度判断的选定楼层结构高一层。
20.在一些实施例中，所述待拆除结构包括但不限于剪力墙、承重柱。
21.在一些实施例中，所述待新建结构包括但不限于梁板、钢柱、钢梁。
22.在一些实施例中，同一楼层结构中的所述待拆除结构平面左右对称，同一楼层结构中的所述待新建结构平面左右对称。
23.第二方面，本发明提供一种超高层建筑结构拆改校核方法，应用于如上述超高层建筑结构拆改施工方法的校核，包括以下步骤：
24.确定施工段的划分数量及每个施工段中包括的楼层结构；
25.针对各个施工段确定最不利施工情况；
26.在最不利施工情况下校核建筑结构的结构整体刚度以及对应构件承载力。
27.在一些实施例中，所述最不利施工情况包括但不限于确定风荷载参数，确定楼面恒、活荷载以及确定楼面完成进度；
28.所述风荷载参数按10年一遇基本风压，0.5kn/m2；
29.所述楼面恒、活荷载包括楼地面的附加恒载以及墙体荷载；
30.所述楼面完成进度被配置为设定在当前校核施工段上部的各施工段均已完成拆
除，且在当前校核施工段下部的各施工段均未进行拆除。
31.在一些实施例中，针对最不利施工情况下的建筑结构，并结合所述建筑结构周边环境因素进行模型搭建，将所述模型放置于风洞中，在加速度限值为0.15m/s条件下进行校核验证。
32.在一些实施例中，所述构件包括建筑结构中墙肢构件，并校核所述墙肢构件的屈曲模态。
33.本发明的有益效果：
34.因此，根据本公开实施例，将建筑结构划分成m个施工段，从上至下逐级施工段进行拆除待拆除结构，拆完一级施工段后同时进行其待新建结构的重建以及下一级施工段的待拆除结构拆除，形成结构拆除与重建分段同步施工，且在进行当前施工段具体楼层结构的拆除时需进行在先施工段的重建进度判断，同时考虑了超高层建筑结构整体结构安全性，降低拆改难度，提高拆改效率，节省拆改时间。
35.对于高层的第一施工段至第m-a施工段，为了提高拆改效率，每个施工段均含有较多相同数量的楼层结构，从第m-a施工段开始至第m施工段再逐级递减，保证拆改效率的同时兼顾了多级施工段同步施工所带来的结构刚度变化的安全问题。
36.在进行当前施工段的待拆除结构拆除时，对在先施工段或当前施工段的重建进度进行必要判断，例如当前施工段最后一层楼层结构的拆除，预设楼层结构的拆除要以在先施工段中选定楼层结构待新建结构的重建情况来作为前置条件，避免拆除过度造成结构刚度下降过快的问题，整个拆除重建过程紧密有致，多线程同步施工。
37.随着楼层结构拆除和重建的推进，结合各个施工段的分段同步施工状态，建筑结构的整体刚度会随着拆建和分段同步施工过程而变化，为确定所划分的施工段数量以及所包括的楼层结构是否合适，针对每个施工段的最不利施工情况进行校核，提前规避设计风险，确保不同施工状态下建筑结构的刚度均满足要求。
附图说明
38.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
39.图1是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改施工方法的流程示意图。
40.图2是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改施工方法中进行在先施工段重建进度判断的部分示意图。
41.图3是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改施工方法中同一楼层结构在未拆改前的平面结构示意图。
42.图4是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改施工方法中同一楼层结构在拆除后的平面结构示意图。
43.图5是本实施例1中各施工段的划分情况示意图。
44.图6是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改校核方法的流程示意图。
45.图7是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改校核方法中对于建筑结构结构整体刚度计算的建模示意图。
46.图8是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改校核方法中将模型放置于风洞中的示意图。
47.图9是本发明公开的一种超高层建筑结构拆改校核方法中墙肢构件屈曲模态计算的建模示意图。
具体实施方式
48.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.在本发明的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
51.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
52.申请人研究发现：
53.超高层建筑结构的改造难度大，技术要求高，耗时长，还要考虑安全问题，因此如何在经济、安全、高效的原则下解决超高层建筑结构的改造难问题，是目前建筑行业的一个重大需求。
54.有鉴于此，参照图1至图2，第一方面，在本公开中提供一种超高层建筑结构拆改施工方法，包括以下步骤：
55.s1、对包括n层楼层结构的建筑结构进行施工分段，从上至下依次得到第一施工段、第二施工段
……
第m施工段，每个所述施工段包括至少一层楼层结构，每一层所述楼层结构包括预先确定的待拆除结构和待新建结构；
56.s2、从所述第一施工段开始从上至下对每个施工段进行施工，直至完成第m施工段的施工；
57.每个施工段中的所述施工包括：从上至下地对施工段中各楼层结构中的待拆除结构进行逐层拆除，从下至上地对施工段中各楼层结构的待新建结构进行重建；
58.在开始第n施工段的施工前，判断其在先施工段中的至少一个施工段的重建进度，根据判断结果，对第n施工段进行施工，n大于1。
59.更具体的，一个施工段中包括的楼层结构数量可以为一两层，也可以为五六层，具体包括的楼层数量可根据实际而定；起始，从最高处的第一施工段开始拆除，从上至下逐层拆除待拆除结构，需要注意的是，可以全部拆完第一施工段中各个楼层结构的待拆除结构，再开始从第一施工段中最低的一层楼层结构起重建待新建结构；也可以拆到某指定的楼层
结构，就从这一楼层结构开始向上逐层重建，此时，针对第一施工段而言，其内部已形成同步拆除和重建的施工状态；所以，上述的从下至上地对所述第一施工段中楼层结构的待新建结构进行重建，并非一定是从最低开始往上重建，可以是从指定的楼层结构起往上重建。
60.另外地，出于安全考虑，有别于传统拆改方法中的一直拆除的思路，在开始下一施工段的施工时，先判断其在先施工段中的至少一个施工段的重建进度，其中，此处的在先施工段中的至少一个施工段可以是当前施工段的前一个施工段，也可以是当前施工段的前几个施工段，当然也可以是当前施工段的前面所有施工段，当判断在先施工段已经拆除到一定程度且重建到一定程度后，即开始当前施工段的拆改施工，需要注意的是，当前施工段在最开始施工时需要进行重建进度的判断，当前施工段中某预设楼层结构在施工前也可进行重建进度的判断，即相当于在先施工段必须重建至一定程度，建筑结构的整体刚度恢复至适当程度，才允许进行某预设楼层结构的拆除，此处考虑了当不同施工段分段同步施工时，如果不顾在先施工段中某个或者某些楼层结构的重建进度，就开始当前施工段某预设楼层结构的拆除，可能会导致建筑结构的整体刚度低于安全范围，从而导致安全隐患。
61.综上，本实施例将建筑结构划分成m个施工段，从上至下逐级施工段进行拆除待拆除结构，拆完一级施工段后同时进行其待新建结构的重建以及下一级施工段的待拆除结构拆除，形成结构拆除与重建分段同步施工，且在进行当前施工段具体楼层结构的拆除时需进行在先施工段的重建进度判断，同时考虑了超高层建筑结构整体结构安全性，降低拆改难度，提高拆改效率，节省拆改时间。
62.在本实施例中，从第m-a施工段开始至第m施工段，其中每个施工段所包括楼层结构的数量逐渐递减，其中，1≤a＜m，且a为整数，更具体地，在靠后的施工段中，由于其接近建筑结构的底层结构，针对这一部分施工段的拆改对建筑结构的整体刚度影响较大，所以这一部分施工段不宜包括过多的楼层结构，更适宜的是开始逐渐递减数量，即越靠底部的施工段包括越少楼层结构。
63.另外地，从第一施工段开始至第m-a施工段，其中每个施工段所包括楼层结构的数量相同，更具体地，在靠前的施工段中，由于其接近建筑结构的顶层结构，针对这一部分施工段的拆改对建筑结构的整体刚度影响较小，所以优选地，这一部分施工段包括相同的合适数量的楼层结构，当多级分段同步施工时，在保证安全的情况下，能提高拆改施工效率。
64.作为一种实施方式，在同一施工段中，为了保证同属一个施工段中各楼层结构的施工安全，特别是最后一层楼层结构，在从上至下拆除至倒数第二层楼层结构后，在完成倒数第二层楼层结构的待新建结构重建后，再拆除该施工段最后一层楼层结构的待拆除结构，即倒数第二层楼层结构完成重建后，能提高本施工段的结构刚度，宁可牺牲一定的施工效率，也要确保施工安全，当倒数第二层楼层结构完成重建后，同步地可以进行最后一层楼层结构的拆除，以及倒数第三层楼层结构的重建，即以倒数第二层楼层结构完成重建作为开始同步拆改的标识动作，保证了每一施工段的安全施工。
65.更进一步地，当前施工段最后一层楼层结构的待拆除结构被拆除后，即开始拆除下一施工段最顶一层楼层结构的待拆除结构，不同施工段的楼层结构按照从上至下的顺序依次拆除，上一楼层结构尚未拆除，下一楼层结构就不能启动拆除，而当前楼层结构可能存在特定的进度判断，所以上一楼层结构的拆除属于下一楼层结构拆除的必要非充分条件，只有当上一楼层结构拆除且特定进度判断满足，才能进行下一楼层结构的拆除。
66.在本实施例中，在当前施工段中设定至少一层预设楼层结构，预设楼层结构的数量可以为一层也可以为多层，当判断在先施工段的重建进度达到预设条件后，拆除预设楼层结构的待拆除结构，相当于是，所述预设楼层结构只有在判断在先施工段的重建进度后才能进行待拆除结构的拆除；
67.所述在先施工段的重建进度包括在当前施工段之前的至少一个在先施工段中至少一层选定楼层结构是否完成待新建结构的重建，更具体地，可以在每个在先施工段中选定一层楼层结构，只有当这些楼层结构都已完成重建，或者是完成重建中的特定步骤，才能进行当前施工段某预设楼层结构的拆除，总的来说，楼层结构的新建无需判断前置条件，但是楼层结构的拆除需要判断前置条件，相互嵌套，有序向下拆除。
68.作为一种实施方式，当在先施工段的重建进度包括在当前施工段之前多个在先施工段中分别选取的一层选定楼层结构的待新建结构的重建完成情况时，所述选定楼层结构的层数呈等差递增关系，更具体地，考虑到超高层建筑结构的原因，当开始较低楼层的拆改时，会将多个在先施工段中所选定的楼层结构作为判断对象，且所选定楼层结构的层数为一等差数列，例如，在对第四施工段的第26层楼层结构进行拆除时，先判断第三施工段的第31层楼层结构、第二施工段的第38层楼层结构和第一施工段的第45层楼层结构是否已完成重建或者重建中的某个步骤，如果都已完成，则进行第26层楼层结构的拆除，通过扩大判断对象，考虑各级施工段的刚度情况，保证施工安全。
69.更进一步地，第n施工段对应的重建进度判断，比第n-1施工段对应的重建进度判断，所判断的选定楼层结构更高一层，相当于是，在对第五施工段的第20层楼层结构进行拆除时，先判断第四施工段的第25层楼层结构、第三施工段的第32层楼层结构、第二施工段的第39层楼层结构和第一施工段的第46层楼层结构是否已完成重建或者重建中的某个步骤，如果都已完成，则进行第20层楼层结构的拆除，其中，第五施工段的第20层楼层结构与第四施工段的第26层楼层结构在各自对应施工段中的位置关系一致，都是倒数第4层，两层楼层结构对应的重建进度判断存在着在后一个施工段比在前一个施工段都高一层的关系，体现了层层递进的判断条件。
70.参照图3和图4，在本实施例中，所述待拆除结构包括但不限于剪力墙、承重柱；所述待新建结构包括但不限于梁板、钢柱、钢梁，其中，梁板与钢柱同属于新建动作中的两个步骤，上述的所有判断同适用于这两个步骤，优选地，新建结构采用12m跨的型钢钢梁，无需设置竖向构件；进一步地，同一楼层结构中的所述待拆除结构平面左右对称，同一楼层结构中的所述待新建结构平面左右对称，即同一楼层结构中包括两个套间，两个套间的布局左右对称设置，进而其内的待拆除结构和待新建结构也是在平面内左右对称，因此本建筑结构对于施工段的划分以及待拆除结构和待新建结构的确定，以及施工方法的确定，均基于此对称结构。
71.实施例1：
72.参照图5，为满足结构拆建施工过程的结构整体稳定性、抗侧刚度、承载力需求，同时缩短工期，通过有限元建模分析及风洞试验论证，将共46层的超高层建筑结构结构拆改分为9个施工段，即n等于46，m等于9，改造自上而下施工，前五个施工段每段施工6层，从第六施工段开始到第九施工段，每段层数逐段递减，分别为5层、4层、3层、2层，即a等于3。因新建结构采用12m跨的型钢钢梁，无需设置竖向构件，当一个施工段拆除完成后，需往上新建
两层方可继续向下拆除，每段自上而下拆除施工，重建自下而上，从而实现拆改同步，以确保工艺流程的安全性和稳定性。
73.其中，拆除顺序：填充墙拆除操作架搭设
→
填充墙拆除
→
阳台和/或楼梯支撑回顶
→
阳台和/或楼梯拆除
→
楼板、梁支撑回顶
→
楼板拆除
→
梁拆除
→
剪力墙、柱拆除操作架搭设
→
剪力墙、柱拆除。
74.加固顺序：钢结构吊装
→
焊缝超声波检测
→
梁板支模架搭设
→
梁板钢筋植筋
→
抗拉拔检测
→
梁板模板制安
→
钢结构保护层浇筑
→
梁板钢筋绑扎
→
梁板混凝土浇筑。
75.具体的施工段拆改流水如下表所示：
76.77.[0078][0079]
拆改施工说明如下：
[0080]
(1)施工阶段一为拆除施工段一的过程，施工阶段一由屋面层由上而下拆除至41层墙柱(不包括41层梁板)。
[0081]
(2)施工阶段二为拆除施工段二的过程，施工阶段二必须在施工阶段一进度要求完成前提下施工；由41层梁板由上而下拆除至35层墙柱(不包括35层梁板)；41层开始拆除前，新建42层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；38层开始拆除前，新建43层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；37层开始拆除前，新建42层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0082]
(3)施工阶段三为拆除施工段三的过程，施工阶段三必须在施工阶段二进度要求完成前提下施工；由35层梁板由上而下拆除至29层墙柱(不包括29层梁板)；35层开始拆除前，新建36层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；32层开始拆除前，新建37、44层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；31层开始拆除前，新建36层、43层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0083]
(4)施工阶段四为拆除施工段四的过程，施工阶段四必须在施工阶段三进度要求完成前提下施工；由29层梁板由上而下拆除至23层墙柱(不包括23层梁板)；29层开始拆除前，新建30层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；26层开始拆除前，新建31、38、45层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；25层开始拆除前，新建30、37、44层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0084]
(5)施工阶段五为拆除施工段五的过程，施工阶段五必须在施工阶段四进度要求完成前提下施工；由23层梁板由上而下拆除至17层墙柱(不包括17层梁板)；23层开始拆除前，新建24层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；20层开始拆除前，新建25、32、39层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；19层开始拆除前，新建24、31、38、45层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0085]
(6)施工阶段六为拆除施工段六的过程，施工阶段六必须在施工阶段五进度要求完成前提下施工；由17层梁板由上而下拆除至12层墙柱(不包括12层梁板)；17层开始拆除前，新建18层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；14层开始拆除前，新建19、26、33层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；13层开始拆除前，新建18、25、32层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0086]
(7)施工阶段七为拆除施工段七的过程，施工阶段七必须在施工阶段六进度要求完成前提下施工；由12层梁板由上而下拆除至8层墙柱(不包括8层梁板)；12层开始拆除前，新建13层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；10层开始拆除前，新建14、20、27层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；9层开始拆除前，新建13、19、26层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0087]
(8)施工阶段八为拆除施工段八的过程，施工阶段八必须在施工阶段七进度要求完成前提下施工；由8层梁板由上而下拆除至5层墙柱(不包括5层梁板)；8层开始拆除前，新建9层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；7层开始拆除前，新建10、15、21层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；6层开始拆除前，新建9、14、20层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0088]
(9)施工阶段九为拆除施工段九的过程，施工阶段九必须在施工阶段八进度要求完成前提下施工；由5层梁板由上而下拆除至3层墙柱(不包括3层梁板)；5层开始拆除前，新建6层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；4层开始拆除前，新建7层梁板必须施工完成，否则不允许拆除；3层开始拆除前，新建6层钢柱必须封闭，否则不允许拆除。
[0089]
综上，拆除施工自上而下，新建楼板施工每一个施工段内自下而上；当上一施工段拆除完毕，拆除下一段施工段的同时，上一施工段新建梁板可同时向上施工，且作为各施工段拆除前提条件的新建层梁板、钢柱、钢梁必须优先施工，避免影响拆除进度，其余新建层根据现场施工情况穿插施工，提高拆改效率，节省拆改时间，同时保证整体结构安全。
[0090]
第二方面，参照图6至图9，本发明提供一种超高层建筑结构拆改校核方法，应用于如上述超高层建筑结构拆改施工方法的校核，包括以下步骤：
[0091]
确定施工段的划分数量及每个施工段中包括的楼层结构；
[0092]
针对各个施工段确定最不利施工情况；
[0093]
在最不利施工情况下校核建筑结构的结构整体刚度以及对应构件承载力。
[0094]
需要说明的是，根据上述的超高层建筑结构拆改施工方法，结构拆除与重建采用分段同步施工的施工方法，而建筑结构的整体刚度会随着拆、建过程而发生变化，建筑结构的试错成本高，如果由于施工段划分不合理，导致施工中段出现整体结构刚度不足而产生安全事故，将产生重大影响。因此为了提高建筑结构的拆改成功率，提前规避设计风险，故根据施工方案，针对每个施工段的最不利施工情况进行校核，采用yjk程序验算结构整体刚度及对应阶段的构件承载力，确保不同施工状态下建筑结构的刚度均满足要求。
[0095]
更进一步地，所述最不利施工情况包括但不限于确定风荷载参数，确定楼面恒、活
荷载以及确定楼面完成进度；
[0096]
所述风荷载参数按10年一遇基本风压，0.5kn/m2；
[0097]
所述楼面恒、活荷载包括楼地面的附加恒载以及墙体荷载；
[0098]
所述楼面完成进度被配置为设定在当前校核施工段上部的各施工段均已完成拆除，且在当前校核施工段下部的各施工段均未进行拆除。
[0099]
针对不同施工场景，以上风荷载参数，确定楼面恒、活荷载以及确定楼面完成进度存在不同的加权影响力，更进一步地，有的施工场景常年暴风，例如海边的城市，对于这种施工场景，则风荷载参数的加权比例最大，例如40％；对于施工进度要求较快的情况，则将楼面完成进度定义为加权比例最大的一项，占到50％。综上，最不利施工情况是综合以上所有施工影响因素的考量结果。
[0100]
在本实施例中，计算分析的各施工段最不利工况满足施工顺序及技术要求，新建部分结构按实际施工顺序进行施工加载模拟。计算结果显示，结构整体刚度均需满足规范要求，原结构施工图配筋均满足相应阶段工况下计算的构件配筋。
[0101]
另外地，针对最不利施工情况下的建筑结构，并结合所述建筑结构周边环境因素进行模型搭建，将所述模型放置于风洞中，在加速度限值为0.15m/s条件下进行校核验证，在本实施例中，根据风洞实验的基底剪力与按规范风荷载参数计算结果对比显示，y向基底剪力接近，x向风洞实验结果小于按规范风荷载参数的计算结果。根据广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》，住宅、公寓重现期为10年的最大(峰值)加速度限值为0.15m/s。实验结果显示，均满足规范要求。
[0102]
另外地，所述构件包括建筑结构中墙肢构件，并校核所述墙肢构件的屈曲模态，具体地，结构拆除与重建采取分段同步施工方案，施工过程的墙肢稳定是确保施工安全的关键，结构复核不仅需要满足规范要求，更需要确保结构足够的安全富余。根据施工方案，分别判断各施工段最不利的工况，分别采用midas gen按欧拉公式方式验算以及广东省《高规》附录d公式进行验算。稳定计算的边界条件分别按真实的施工阶段约束以及不考虑有利约束条件分别验算，按包络计算结果为最终判断。
[0103]
综上所述，施工阶段采取分段同步施工方案，整体结构的施工过程满足刚度及构件承载力要求，施工安全、可靠。
[0104]
相对于现有技术，本发明提供一种超高层建筑结构拆改施工方法及校核方法，将建筑结构划分成m个施工段，从上至下逐级施工段进行拆除待拆除结构，拆完一级施工段后同时进行其待新建结构的重建以及下一级施工段的待拆除结构拆除，形成结构拆除与重建分段同步施工，且在进行当前施工段具体楼层结构的拆除时需进行在先施工段的重建进度判断，同时考虑了超高层建筑结构整体结构安全性，降低拆改难度，提高拆改效率，节省拆改时间。
[0105]
对于高层的第一施工段至第m-a施工段，为了提高拆改效率，每个施工段均含有较多相同数量的楼层结构，从第m-a施工段开始至第m施工段再逐级递减，保证拆改效率的同时兼顾了多级施工段同步施工所带来的结构刚度变化的安全问题。
[0106]
在进行当前施工段的待拆除结构拆除时，对在先施工段或当前施工段的重建进度进行必要判断，例如当前施工段最后一层楼层结构的拆除，预设楼层结构的拆除要以在先施工段中选定楼层结构待新建结构的重建情况来作为前置条件，避免拆除过度造成结构刚
度下降过快的问题，整个拆除重建过程紧密有致，多线程同步施工。
[0107]
随着楼层结构拆除和重建的推进，结合各个施工段的分段同步施工状态，建筑结构的整体刚度会随着拆建和分段同步施工过程而变化，为确定所划分的施工段数量以及所包括的楼层结构是否合适，针对每个施工段的最不利施工情况进行校核，提前规避设计风险，确保不同施工状态下建筑结构的刚度均满足要求。
[0108]
最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、对包括n层楼层结构的建筑结构进行施工分段，从上至下依次得到第一施工段、第二施工段
……
第m施工段，每个所述施工段包括至少一层楼层结构，每一层所述楼层结构包括预先确定的待拆除结构和待新建结构；s2、从所述第一施工段开始从上至下对每个施工段进行施工，直至完成第m施工段的施工；每个施工段中的所述施工包括：从上至下地对施工段中各楼层结构中的待拆除结构进行逐层拆除，从下至上地对施工段中各楼层结构的待新建结构进行重建；在开始第n施工段的施工前，判断其在先施工段中的至少一个施工段的重建进度，根据判断结果，对第n施工段进行施工，n大于1。2.如权利要求1所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，第m-a施工段至第m施工段的每个施工段所包括楼层结构的数量递减，其中，1≤a＜m。3.如权利要求2所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，第一施工段至第m-a施工段的每个施工段所包括楼层结构的数量相同。4.如权利要求1至3任一项所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，在同一施工段中，在完成倒数第二层楼层结构的待新建结构重建后，拆除该施工段最后一层楼层结构的待拆除结构。5.如权利要求4所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，当前施工段最后一层楼层结构的待拆除结构被拆除后，开始拆除下一施工段最顶一层楼层结构的待拆除结构。6.如权利要求5所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，在当前施工段中设定至少一层预设楼层结构，当判断在先施工段的重建进度达到预设条件后，拆除所述预设楼层结构的待拆除结构；所述在先施工段的重建进度包括当前施工段之前的至少一个在先施工段中至少一层选定楼层结构是否完成待新建结构的重建。7.如权利要求6所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，当在先施工段的重建进度包括在当前施工段之前多个在先施工段中分别选取的一层选定楼层结构的待新建结构的重建完成情况时，所述选定楼层结构的层数呈等差递增关系。8.如权利要求7所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，第n施工段对应的重建进度判断的选定楼层结构比第n-1施工段对应的重建进度判断的选定楼层结构高一层。9.如权利要求6所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，所述待拆除结构包括但不限于剪力墙、承重柱。10.如权利要求6所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，所述待新建结构包括但不限于梁板、钢柱、钢梁。11.如权利要求9或10所述的一种超高层建筑结构拆改施工方法，其特征在于，同一楼层结构中的所述待拆除结构平面左右对称，同一楼层结构中的所述待新建结构平面左右对称。12.一种超高层建筑结构拆改校核方法，应用于如权利要求1至11任一项的超高层建筑
结构拆改施工方法的校核，其特征在于，包括以下步骤：确定施工段的划分数量及每个施工段中包括的楼层结构；针对各个施工段确定最不利施工情况；在最不利施工情况下校核建筑结构的结构整体刚度以及对应构件承载力。13.如权利要求12所述的一种超高层建筑结构拆改校核方法，其特征在于，所述最不利施工情况包括但不限于确定风荷载参数，确定楼面恒、活荷载以及确定楼面完成进度；所述风荷载参数按10年一遇基本风压，0.5kn/m2；所述楼面恒、活荷载包括楼地面的附加恒载以及墙体荷载；所述楼面完成进度被配置为设定在当前校核施工段上部的各施工段均已完成拆除，且在当前校核施工段下部的各施工段均未进行拆除。14.如权利要求13所述的一种超高层建筑结构拆改校核方法，其特征在于，针对最不利施工情况下的建筑结构，并结合所述建筑结构周边环境因素进行模型搭建，将所述模型放置于风洞中，在加速度限值为0.15m/s条件下进行校核验证。15.如权利要求14所述的一种超高层建筑结构拆改校核方法，其特征在于，所述构件包括建筑结构中墙肢构件，并校核所述墙肢构件的屈曲模态。

技术总结
本发明提供一种超高层建筑结构拆改施工方法及校核方法，施工方法包括：对包括N层楼层结构的建筑结构进行施工分段；每层楼层结构预先确定待拆除结构和待新建结构；从第一施工段开始从上至下对每个施工段进行施工，直至完成第M施工段的施工；每个施工段中的施工包括从上至下拆除待拆除结构，从下至上重建待新建结构；在开始第n施工段施工前，判断其在先施工段中至少一个施工段的重建进度，根据判断结果对第n施工段进行施工。校核方法：确定施工段的划分数量及每个施工段中包括的楼层结构；针对各个施工段确定最不利施工情况；在最不利施工情况下校核建筑结构的结构整体刚度以及对应构件承载力。确保刚度满足要求，提高安全性，降低拆改难度。拆改难度。拆改难度。


技术研发人员：周贞勇 苏东颖 王金伟 王媛 王坤
受保护的技术使用者：中国建筑第四工程局有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8