專利名稱：筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系及施工方法
技術領域：
本發明屬于建筑施工技術領域，涉及一種用于高層或超高層建筑物的施工設備和施工方法，具體涉及一種用于施工鋼筋混凝 土結構的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系及施工方法。
背景技術：
目前國內外對高層或超高層建筑的施工中鋼平臺技術有多種方法和裝置，但是這些已有技術的施工方法及其裝置均存在一些不足。中國專利CN201381634Y公開了一種低位三支點長行程頂升鋼平臺可變模架體系，其對核心筒結構平面要求高，當核心筒結構復雜時鋼平臺模架體系布置困難，另外由于其頂升步距為I層樓高，油缸缸體及活塞桿過長，且對變層高和超高樓層結構的適應性不足，液壓缸的最大行程大于一個工藝層高度，其鋼平臺采用鋼桁架結構，對鋼平臺的拆分和變形實施困難。中國專利CN10194921A公開了一種低位少支點模塊化整體頂升鋼平臺模架體系，僅介紹了其模塊設計，未涉及鋼平臺模架體系的施工方法，尤其缺少高空復雜施工工況下的針對性措施，另外其介紹的頂升步距為I層樓高，油缸缸體及活塞桿過長，對變層高樓層結構的適應性不足，下橫梁(鋼平臺提升支撐梁)與上橫梁(鋼平臺底梁)之間間距過大，鋼平臺系統的封閉很困難，高空復雜環境施工時存在安全隱患，鋼牛腿位于上、下支撐橫梁之中，使得鋼牛腿就位、調整及擱置的靈活性不足；中國專利CNl 104704A公開了一種內筒外架自升式整體鋼平臺，但其支撐系統為埋入式鋼柱，對復雜超高層建筑施工中鋼平臺系統需變形、拆分時需要臨時中繼受力轉化，使施工工況復雜化，適應性相對較弱，也影響到高空施工的安全性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能適應多筒體多變化的復雜混凝土結構施工需要的鋼平臺模架體系，進一步提高超高層建筑施工質量，同時該模架體系要提供較高的施工速度，能方便、安全和可靠完成施工要求，以克服現有技術存在的上述不足。本發明解決技術問題的技術方案如下一種筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，包括鋼平臺、支撐系統、懸掛腳手架、模板系統和液壓頂升動力系統，所述鋼平臺位于筒架支撐的上部，并位于核心筒施工樓層上方；所述懸掛腳手架懸掛在鋼平臺的下方；所述模板系統通過對拉螺栓連接后固定在豎向混凝土結構兩側；所述支撐系統包括筒架支撐和內構架支撐，所述筒架支撐固定設置鋼平臺下方，其由上至下依次包括鋼平臺支撐、油缸反力梁、導向滾輪、支撐鋼柱和筒架支撐梁；所述支撐鋼柱上端與鋼平臺支撐相固定連接，下端與筒架支撐梁連接為一體；所述內構架支撐設置于筒架支撐內部，位于筒架支撐梁和油缸反力梁之間；所述液壓頂升動力系統包括液壓頂升油缸及其動力控制系統，所述液壓頂升油缸倒置于油缸反力梁與內構架支撐之間；所述鋼平臺支撐下端與支撐鋼柱連接為一體；所述內構架支撐和筒架支撐梁的端部上表面分別設有伸縮牛腿支撐于核心筒剪力墻上的預留洞口內
本發明同時公布了上述筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系的施工方法，包括如下步驟(a)在初始狀態時，模架體系位于剛澆筑完成的核心筒混凝土頂面以上一層高，此時混凝土處于養護階段，準備綁扎核心筒上層鋼筋；(b) 在筒架支撐和懸掛腳手架上綁扎鋼筋；拆除模板系統，并將模板系統固定于懸掛腳手架和筒架支撐上，模架體系準備頂升；(c)以置于核心筒剪力墻體上的內構架支撐為支承，啟動液壓頂升油缸，頂升模架體系，模板系統隨模架體系同步提升，到位后將模架體系筒架支撐梁支承于核心筒剪力墻上，進行受力轉換；(d)液壓頂升油缸回提，帶動內構架支撐同步提升，到位后將內構架支撐支承于核心筒剪力墻上，進行受力轉換；(e)重復3、4步驟，模架體系完成頂升；(f)進行工程驗收，模板系統安裝，緊固對拉螺栓，澆筑核心筒剪力墻墻體混凝土 ;(g)混凝土進行養護，并進入下一個施工循環。由以上公開的技術方案可知，本發明筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系可根據實際情況變步距、變次數頂升，實現鋼筋施工、模板施工、混凝土施工、鋼平臺頂升的交替作業，完成超前或滯后式的頂升，滿足特殊工況的需要，可實現多爬一定高度滿足其它工況要求或少爬一定高度暫時等待其它工況的需要，優勢很明顯。其有益效果如下I、將筒架支撐梁設置在下，內構架支撐在上，內構架支撐位于筒架支撐梁內側，筒架支撐梁臨空側安裝側網、底部設置封底閘板形成完全封閉空間。相比而言，如內構架設置在筒架支撐梁之下，由于筒架支撐梁和內構架支撐之間距離不斷變化，使得封閉措施復雜，很難實現全封閉。通過本方案實施，筒架支撐將實現全封閉，便于檢修及零部件更換，所有施工作業均在完全封閉的環境中進行，可避免高空墜物的風險，保證施工人員的安全的同時，能杜絕廢棄物泄露，提高綠色施工水平。2、鋼平臺頂升步距可根據實際情況確定，可滿足不同樓層高度的施工需求，采用變步距頂升能大幅縮短液壓頂升油缸活塞桿長度，提高頂升狀態的群缸穩定性。3、本發明中液壓頂升油缸內置，使頂升狀態模架體系重心高度要低很多，利于控制模架體系的側向穩定，因此本發明更適用于超高空高風速復雜環境的施工；液壓頂升油缸倒置于鋼平臺模架體系內部，操作人員在封閉空間環境中，便于油缸的使用、保養和更換。4、模架體系的靈活變步距、變次數頂升，可實現鋼筋施工、模板施工、混凝土施工、鋼平臺頂升的交替作業，滿足超高層建筑流水施工要求，能明顯縮短工期，同時能加強混凝土養護條件、保證混凝土結構工程質量。5、頂升步距根據預定工況設定，鋼平臺的內部操作空間最大化，能滿足超高層不同層高的施工需求，如復雜超高層建筑中的伸臂桁架層一般占用兩層甚至多層樓層，采用本發明的頂升方式增大了施工空間，滿足了大體量鋼結構的吊裝需求。6、本發明能根據現場需要實現鋼平臺系統帶模板頂升，可加快施工速度，減少現場人工操作量，節省工程成本。7、本發明采用單元式設計、整體組裝的方式。根據結構體系的變化，設計加工成不同的鋼平臺單元，采用不同的組合型式，在高空快捷地完成組裝或拆分，與少支點系統相t匕，方便于超高層建筑施工過程中鋼平臺系統，因此適應性強、實施方便、作業安全。
圖I為本發明一實例的初始形態結構示意圖；圖2為圖I實施例變形后結構示意圖；圖3為圖I實施例鋼平臺模架體系一個內筒剖立面結構示意圖；
圖4為圖3中A-A視圖。圖5 圖9為本發明施工流程圖。附圖標記如下I、鋼平臺2、筒架支撐3、懸掛腳手架4、模板系統 5、液壓頂升油缸 6、伸縮牛腿7、預留洞口8、豎向混凝土結構9、導向滾輪201、鋼平臺支撐202、油缸反力梁 203、內構架支撐204、筒架支撐梁205、支撐鋼柱 206、H型鋼207、內構架支撐梁601、卡位支座602、懸臂牛腿603、推復油缸 604、止推板 10、聯系鋼梁11、側網12、封底閘板
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步詳述。圖I為包括若干子單元的鋼平臺，如圖f 3所示，本發明筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，包括鋼平臺I、支撐系統、懸掛腳手架3、模板系統4和液壓頂升動力系統5，所述鋼平臺I位于筒架支撐的上部，并位于核心筒施工樓層上方；所述懸掛腳手架3懸掛在鋼平臺I的下方，其沿核心筒混凝土豎向結構8布置并貫通封閉；所述模板系統4通過對拉螺栓連接后固定在豎向混凝土結構兩側；所述支撐系統包括筒架支撐2和內構架支撐203，所述筒架支撐固定設置鋼平臺下方，其由上至下依次包括鋼平臺支撐201、油缸反力梁202、導向滾輪9、支撐鋼柱205和筒架支撐梁204 ;所述支撐鋼柱205上端與鋼平臺支撐201相固定連接，下端與筒架支撐梁204連接為一體；所述內構架支撐203設置于筒架支撐內部，位于筒架支撐梁204和油缸反力梁202之間；所述液壓頂升動力系統包括液壓頂升油缸5及其動力控制系統，所述液壓頂升油缸5倒置于油缸反力梁202與內構架支撐203之間，其底座固定連接在油缸反力梁202上，其活塞桿一端與內構架支撐203相固定連接；所述鋼平臺支撐201下端與支撐鋼柱205連接為一體；所述內構架支撐203和筒架支撐梁204的端部上表面分別設有伸縮牛腿6支撐于核心筒剪力墻上的預留洞口 7內。所述模架體系包括多個筒架支撐，所述筒架支撐之間相互獨立，頂升期間通過液壓頂升動力控制系統實現同步頂升；所述鋼平臺I包含多個鋼平臺單元，所述鋼平臺單元平面根據建筑結構體系確定，采用多種組合方式，鋼平臺單元通過聯系鋼梁10連接成為整體鋼平臺；所述聯系鋼梁10可根據施工需要拆除或恢復，整體鋼平臺上設鋼蓋板形成施工區域。所述懸掛腳手架設有側向支撐導向滾輪9，懸挑部位設有懸掛外腳手架301。更進一步，如圖3所示，所述支撐鋼柱205與鋼平臺支撐201、筒架支撐梁支206采用焊接或栓接的方式進行連接，所述筒架支撐梁204位于內構架支撐205外側，筒架支撐梁204臨空一側設置側網11、底部設有封底閘板12形成完全封閉的空間；所述內構架支撐203為焊接型鋼207拼接而成，所述焊接型鋼207上設有方形鋼結構底座固定倒置液壓頂升油缸5的法蘭盤；所述筒架支撐梁204采用雙拼H型鋼206連接而成，所述雙拼H型鋼206采用雙拼H型鋼或焊接工字鋼。如圖2所示，所述伸縮牛腿6包括卡位支座601、懸臂牛腿602、推復油缸603和止推板604，所述卡位支座601固定設置在筒架支撐梁206或內構架支撐203的端部上表面，懸臂牛腿602為鋼牛腿，鋼牛腿與筒架支撐梁204或內構架支撐203及卡位支座601之間 能自由活動，懸臂牛腿602末端連接與推復油缸603相連，所述推復油缸603通過焊接在筒架支撐梁204或內構架支撐203上的止推板604固定。所述卡位支座601可以為箱型卡位支座或梯形卡位支座，采用鋼板焊接而成，懸臂牛腿602置于卡位鋼板之間，卡位鋼板側面預留調節螺栓孔。牛腿采用上置方式，在全封閉空間中操作，高空安全性高，便于檢修及零件更換、便于牛腿的對位及擱置。下面結合
本發明筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系的施工方法，包括如下步驟以爬距為半層高度為例(a)在初始狀態時，模架體系位于剛澆筑完成的核心筒混凝土頂面以上一層高，此時混凝土處于養護階段，準備綁扎核心筒上層鋼筋(見圖5)；(b)在筒架支撐2和懸掛腳手架3上綁扎鋼筋；拆除模板系統4，并將模板系統4固定于懸掛腳手架3和筒架支撐上，模架體系準備頂升(見圖6)；(c)以置于核心筒剪力墻體上的內構架支撐203為支承，啟動液壓頂升油缸5，頂升模架體系，模板系統4隨模架體系同步提升，到位后將筒架支撐梁204支承于核心筒剪力墻上，進行受力轉換(見圖7);(d)液壓頂升油缸5回提，帶動內構架支撐203同步提升，到位后將內構架支撐203支承于核心筒剪力墻上，進行受力轉換(見圖8)；(e)重復C、d步驟，模架體系完成頂升(見圖9)；(f)進行工程驗收，模板系統4安裝，緊固對拉螺栓，澆筑核心筒剪力墻墻體混凝土 ;(g)混凝土進行養護，并進入下一個施工循環。
權利要求
1.一種筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，包括鋼平臺(I)、支撐系統、懸掛腳手架(3)、模板系統(4)和液壓頂升動力系統(5)，所述鋼平臺(I)位于筒架支撐的上部，并位于核心筒施工樓層上方；所述懸掛腳手架(3)懸掛在鋼平臺(I)的下方；所述模板系統(4)通過對拉螺栓連接后固定在豎向混凝土結構兩側；其特征在于，所述支撐系統包括筒架支撐(2)和內構架支撐(203)，所述筒架支撐固定設置鋼平臺下方，其由上至下依次包括鋼平臺支撐(201)、油缸反力梁(202)、導向滾輪(9)、支撐鋼柱(205)和筒架支撐梁(204);所述支撐鋼柱(205)上端與鋼平臺支撐(201)相固定連接，下端與筒架支撐梁(204)連接為一體；所述內構架支撐(203)設置于筒架支撐內部，位于筒架支撐梁(204)和油缸反力梁(202)之間；所述液壓頂升動力系統包括液壓頂升油缸(5)及其動力控制系統，所述液壓頂升油缸(5)倒置于油缸反力梁(202)與內構架支撐(203)之間；所述鋼平臺支撐(201)下端與支撐鋼柱(205)連接為一體；所述內構架支撐(203)和筒架支撐梁(204)的端部上表面分別設有伸縮牛腿(6)支撐于核心筒剪力墻上的預留洞口(7)內。
2.根據權利要求I所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，其特征在于，所述液壓頂升油缸(5)底座固定連接在油缸反力梁(202)上，其活塞桿一端與內構架支撐(203)固定連接。
3.根據權利要求I所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，其特征在于，所述模架體系包括多個筒架支撐，所述筒架支撐之間相互獨立，頂升期間通過液壓頂升動力控制系統實現同步頂升；所述鋼平臺(I)包含多個鋼平臺單元，所述鋼平臺單元平面根據建筑結構體系確定，采用多種組合方式，鋼平臺單元通過聯系鋼梁(10)連接成為整體鋼平臺；所述聯系鋼梁(10)可根據施工需要拆除或恢復。
4.根據權利要求I所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，其特征在于，所述伸縮牛腿(6)包括卡位支座(601)、懸臂牛腿(602)、推復油缸(603)和止推板(604)，所述卡位支座(601)固定設置在筒架支撐梁(204)或內構架支撐(203)的端部上表面，所述懸臂牛腿(602)設置卡位支座(601)之中，懸臂牛腿(602)末端與推復油缸(603)相連，所述推復油缸(603)通過焊接在筒架支撐梁(204)或內構架支撐(203)上的止推板(604)固定。
5.根據權利要求4所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，其特征在于，所述卡位支座(601)為箱型卡位支座或梯形卡位支座，可采用鋼板焊接而成，懸臂牛腿(602)置于卡位鋼板之間，卡位鋼板側面預留調節螺栓孔。
6.根據權利要求I所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，其特征在于，所述筒架支撐(204)采用H型鋼(206)拼接而成，所述H型鋼(206)與支撐鋼柱(205)采用焊接或栓接的方式進行連接，所述H型鋼(206)位于內構架支撐梁(207)外側，所述筒架支撐通過筒架支撐梁(204)臨空一側設置側網、底部設置封底閘板形成完全封閉的空間。
7.根據權利要求I所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，其特征在于，所述筒架支撐梁(204 )采用H型鋼連接而成，所述內構架支撐(203 )采用內構架支撐梁(207)雙拼而成，所述內構架支撐梁(207)采用H型鋼或焊接工字鋼，內構架支撐(203)上設有方形鋼結構底座固定倒置液壓頂升油缸的法蘭盤。
8.根據權利要求I至7任一項所述的筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系的施工方法，其特征在于，包括如下步驟(a)在初始狀態時，模架體系位于剛澆筑完成的核心筒混凝土頂面以上一層高，此時混凝土處于養護階段，準備綁扎核心筒上層鋼筋； (b)在筒架支撐(2)和懸掛腳手架(3)上綁扎鋼筋；拆除模板系統(4)，并將模板系統(4)固定于懸掛腳手架(3)和筒架支撐上，模架體系準備頂升； (c)以置于核心筒剪力墻體上的內構架支撐(203)為支承，啟動液壓頂升油缸(5)，頂升模架體系，模板系統(4)隨模架體系同步提升，到位后將筒架支撐梁(204)支承于核心筒剪力墻上，進行受力轉換； (d)液壓頂升油缸(5)回提，帶動內構架支撐(203)同步提升，到位后將內構架支撐(203)支承于核心筒剪力墻上，進行受力轉換； Ce)重復C、d步驟，模架體系完成頂升； Cf)進行工程驗收，模板系統(4)安裝，緊固對拉螺栓，澆筑核心筒剪力墻墻體混凝土 ； (g)混凝土進行養護，并進入下一個施工循環。
全文摘要
本發明公開了一種筒架支撐式動力內置整體頂升鋼平臺模架體系，包括鋼平臺、支撐系統、懸掛腳手架、模板系統和液壓頂升動力系統，支撐系統包括筒架支撐和內構架支撐；筒架支撐位于鋼平臺下方，包括鋼平臺支撐、油缸反力梁、導向滾輪、支撐鋼柱和筒架支撐梁；內構架支撐設置于筒架支撐內部，位于筒架支撐梁和油缸反力梁之間；液壓頂升動力系統包括液壓頂升油缸及其動力控制系統，液壓頂升油缸倒置于油缸反力梁與內構架支撐之間；內構架支撐和筒架支撐梁的端部分別設有伸縮牛腿，并通過伸縮牛腿支撐于剪力墻的預留洞口內。本發明可實現復雜核心筒的施工作業，縮短施工周期，保證高空施工安全，并能提高綠色施工水平。
文檔編號E04G11/20GK102661039SQ20121014770
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者周虹, 徐磊, 朱毅敏, 耿濤, 黃玉林, 龔劍 申請人:上海市第一建筑有限公司, 上海建工集團股份有限公司