合肥恒大中心C地块建设工程项目位于合肥市滨湖新区，主塔楼为建筑总高度518m超高层结构，结构形式为核心筒-框架体系。为保证混凝土核心筒结构及吊装体系施工过程快捷、安全、可靠，项目采用集成塔式起重机顶模系统进行施工，如图1所示。

　　 本项目顶模系统在原顶模系统基础上进行创新设计，将动臂式塔式起重机M440d, M600F集成安装至顶模系统，支撑箱梁结构仍采用原低位顶模提供的设置形式，通过可伸缩的钢牛腿支撑在剪力墙预留洞、混凝土连梁或措施钢梁上。

　　 基于集成塔式起重机顶模系统结构特点与施工方法，利用SAP2000建立顶模系统施工全过程有限元模型，如图2所示。通过模拟分析计算，预测各施工过程中关键部位和构件变形、内力和位移 ^[1,2,3,4,5]。

　　 1) 应力、应变监测

　　 应力、应变监测采用AIOT-A01BM103型表面式和埋入式应变传感器，本产品采用高性能合金材料作为封装基体，对传感器进行防水处理，适应复杂环境的结构表面监测。

　　 2) 风环境监测

　　 采用AIOT-WS/WD风速风向传感器进行风速风向监测。

　　 3) 钢平台水平度监测

　　 高速静力水准仪需1台基准站水准仪和1台或多台测量站水准仪配合使用 (测量站数量视测量点位数量而定) ，安装前按图3所示连接基准站与测量站，并将罐体充满特制液体 (水或防冻液) ，然后将各静力水准仪固定在测量点进行测量。水准仪信号输出线接入采集仪，多个采集仪通过485方式并联在一起，再接入485转网口模块连接至上位机或服务器，上位机或服务器端软件对采集仪传来的数据进行分析和处理。

　　 4) 立柱垂直度监测

　　 立柱倾斜监测采用AIOT-A07V02双轴倾角传感器。

　　 1) 应力、应变监测每根支撑梁侧面布置3个应变计，共16根支撑梁，共48个应变计进行应力监测;油缸顶部转换梁每处布置1个应变测点，共4处;支撑立柱顶部与根部弯矩较大，共用48个应变计进行应力监测;对钢平台内6榀主桁架进行应力监测，选取跨中或支座位置3根杆件 (上弦杆、腹杆、下弦杆) ，每根杆件布置1个应变测点，共18个应力测点。

　　 2) 风环境监测在钢结构顶部平台上最不利风向位置布置3个风速风向测点进行风环境测试，特别应于平台顶升前测定，风速仪安装于周边立杆上。

　　 3) 钢平台水平度监测测点布置8个。

　　 4) 立柱垂直度监测立柱垂直度监测点设置在支撑立柱顶部，共8个测点。

　　 为充分了解集成塔式起重机顶模系统现场施工全过程受力特点，首次顶模系统顶升过程分为2个时间段完成，即存在2个监测阶段: (1) 阶段1工作状态-上支撑箱梁顶升阶段 (2018年9月28日提升完毕，静置一段时间观察监测状况) ; (2) 阶段2下支撑箱梁顶升-工作状态阶段 (2018年10月12日提升完毕) ，形成一个完整的顶模系统施工过程。

　　 1) 应力、应变监测 (见图4)

　　 由图4可知，顶模系统开始顶升时，各主要构件应力瞬间明显提升，最大变形幅度>40MPa，出现在支撑立柱位置;其余构件平均变化幅度均≤20MPa，均远小于构件设计强度。

　　 2) 风环境监测 (见图5)

　　 由图5可知，钢平台上部测得最大风速≤3m/s，满足设计要求。

　　 3) 钢平台水平度监测 (见图6)

　　 由图6可知，顶模系统开始顶升时，钢平台最大高低差约为23mm，出现在西侧贝雷架位置，可能由于贝雷架连接销轴之间有较小间隙，提升时外圈贝雷架有较小的下沉导致。顶升过程中钢平台沉降高低差逐步趋向稳定，平均值约为7.5mm。

　　 4) 立柱垂直度监测 (见图7)

　　 由图7可知，顶模系统开始顶升时，立柱垂直度变化幅度≤0.03°。

　　 1) 应力、应变监测 (见图8)

　　 由图8可知，下支撑箱梁开始顶升时各主要构件应力存在较小幅度下降，一直到爬升完毕进入工作状态时，应力均趋于稳定，最大变形幅度>30MPa，平均变化幅度≤10MPa。

　　 2) 风环境监测 (见图9)

　　 由图9可知，钢平台上部测得最大风速≤3m/s，满足设计要求。

　　 3) 钢平台水平度监测 (见图10)

　　 由图10可知，钢平台最大高低差约为2.5mm，变化趋势无明显规律。

　　 4) 立柱垂直度监测 (见图11)

　　 由图11可知，下支撑箱梁顶升时，立柱垂直度没有明显变化规律，且变化幅度在±0.001°。

　　 1) 顶模提升前，应力、应变数据较为稳定，提升过程中各构件应力有一定变化，其中支撑梁变化幅度较大，幅度均在30MPa以内，最大受力杆件为钢平台桁架腹杆，应力约100MPa，小于预警值，满足安全需求。

　　 2) 提升当天风速较小，最大风速约3m/s，西北风向为主。

　　 3) 根据静力水准仪数据可看出，提升过程中钢平台各测点有一定的沉降差，高差≤25mm;提升完成后各测点的沉降差降低，恢复至提升前状态。

　　 4) 钢平台立柱的垂直度较好，倾斜度<0.03°。

　　 5) 顶模爬升系统整体稳定，安全可控。