专利名称：钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系统及其施工方法
技术领域：
本发明涉及 -种用于高层或超高层建筑物的施工设备和施工方 法，具体涉及用于施工钢筋混凝土结构的钢柱支撑式整体自升钢平台 脚手模板系统及其施工方法。
背景技术：
目前在高层及超高层的建筑施工中，用于施工钢筋混凝土结构的 主要脚手系统为搭设落地脚手架、使用电动升降脚手架或搭设悬挑脚 手架等，主要模板系统为滑模、爬模等。
但是这些已有技术的建筑施工方法及其装置均存在--些不足之 处，难以适应有特殊要求的高层和超高层建筑。在脚手系统方面，搭 设落地脚手虽然工序简单，但根据脚手施工规范最高仅能搭设50米，
对50米高度以上的建筑无能为力，采用这种方法大量钢管脚手需长 时期租赁，费用较高；使用电动升降脚手架或搭设悬挑脚手架虽然解 决了搭设落地脚手不能超过50米的界限，但电动升降脚手架或悬挑 脚手架本身的支承形式决定了其无法承受大量的施工荷载，脚手架搭 设劳动强度高，高空作业安全性较差，脚手架的封闭性也难以达到严 密的程度，在超高空特殊环境下搭设与使用存在一定的安全隐患。在 模板系统方面，传统的滑模、爬模等施工工艺同样在施工中存在一些 问题。滑模工艺虽然设施整体性较好，其混凝土边浇捣模板边提升的 工艺决定了混凝土的质量无法达到高质量要求。爬模工艺，其爬模系
统同样无法承受大量的施工荷载，爬模的设置是根据墙体分片设计 的，爬模的整体性较差，且爬模与爬模之间的空隙存在--定的安全隐 患，爬模提升的工作环境以及提升的稳定性均较差，在超高空恶劣环 境下其适应能力较差。
发明内容
本发明的一个目的在于提供 一种钢柱支撑式整体自升钢平台脚 手模板系统，该系统将作业区域钢平台、施工作业脚手架、提升式大 模板三者组合为一体，形成一个全封闭的施工操作系统，能够最大限 度的保证结构施工质量、加快施工进度、确保施工安全。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下,'钢柱支撑式整 体自升钢平台脚手模板系统，其特征在于该系统包括埋设在混凝土结 构中的钢柱，沿整个混凝土结构设置的整体钢平台，整体钢f台搁置 在钢柱上，在钢柱上设有提升机装置，提升机装置位于整体钢平台I-: 方，通过提升杆与整体钢平台连接，整体钢平台的下部设有脚手架， 沿整个混凝土结构两侧分别设有大模板，两侧的大模板之间通过对拉 螺栓连接后固定在混凝土结构上。
其中钢柱做为整体自升钢平台脚手模板系统的支撑构刊:，其形式 可以是由型钢、钢板组成的格构柱或型钢钢柱，钢柱上开孔插入杆式 承重销或在钢柱上焊接支撑牛腿，做为整体钢平台或提升机装置的支 撑点。整体钢平台包括分别沿整个混凝土结构两侧上方设置的分平 台，混凝土两侧的分平台之间通过连系梁连接，整体钢平台上设有钢 盖板，整体钢平台外围临边设有拦网。
混凝土结构两侧的整体钢平台下部分别设有脚手架，脚手架的形 式可以是工具式悬挂整体脚手架、钢管搭设的悬挂脚手架等。提升机 装置通过提升杆与整体钢平台连接，提升机装置可以是穿心式蜗轮蜗
杆提升机、穿心式液压提升机等设备。提升杆与传感器连接，传感器 将信号传输到控制室计算机系统，通过人机控制界面实现对整体^升 钢平台系统的实时安全监控。大模板位于混凝土结构的两侧，通过对 拉螺栓固定在混凝土结构上，大模板的形式可以是钢大模，高级木模 板或其他形式的大模板。
本发明的另 一个目的在于提供一种钢柱支撑式整体自升钢平台
脚手模板施工方法，该方法将堆料及操作平台、施工作业脚手架、大 模板三者组合为一体，能够提高施工质量、加快施工速度，确保施工安全。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下 -种钢柱支撑式整
体自升钢平台脚手模板施工方法，其特征在于它包括以卜.步骤A、 在整个在先浇捣的混凝土结构的两侧设置用于浇筑混凝土的大模板， 在混凝土结构中均匀埋设多根钢柱，沿整个混凝土结构安装整体钢平 台，在各根钢柱上安装提升机装置，并将提升机装置和整体钢平台用 提升杆连接，在整体钢平台下部相应的位置安装悬挂脚手架；B、向 上顶升提升机装置，将提升机装置搁置在钢柱上；C、用提升机装置 提升整体钢平台，并将整体钢平台搁置在钢柱上；D、绑扎钢筋， 利用固定在整体钢平台上的葫芦提升大模板到相应的位置，并在两侧 大模板之间浇筑混凝土结构。
本发明以钢柱为导轨和支撑，由提升机装置提供动力，山计算机、 传感器组成的安全监控系统提供实时监控，提升钢柱支撑式整体自升 钢平台脚手模板系统到相应的位置，然后在两侧的大模板之间浇筑混 凝土结构。本发明的优点在于施工周期短，安全可靠，施工质量容易 控制。
图l(a)为本发明的一具体实施例的平面视图1 (b)为本发明的另 一具体实施例的平面视图2为沿图l(a)或图l(b) "A—A"线的剖面视图 图3(a)至图3(d)为用图2剖面视图表示的本发明的施工工序流程 图，其屮:
图3(a)为向上焊接钢柱示意图3(b)为向上顶升提升机装置并将提升机装置搁置在钢柱上小 意图3(c)为利用提升机装置提升整体整体钢平台及脚手架并将整 体钢平台及脚手架搁置在钢柱上示意图3(d)为绑扎钢筋，利用固定在整体钢平台上的葫芦提升大模 板，浇筑混凝土结构的示意图。
图4 (a)为整体钢平台系统无配重自动翻转支撑装置
图4 (b)为提升机支架支撑装置
图4 (c)为图4 (a)的A-A剖视图
具体实施例方式
现通过本发明的具体实施例并结合其附图详细地说明其特点及 优点。参阅图1、图2，本实施例中钢柱支撑式整体自升钢平台脚手 模板系统装置包括有
围绕混凝土结构内外两侧设置的分平台1及连梁2组成的整体钢 平台，分平台由主梁3及次梁4组成，所有主梁3、次梁4及连梁2 的截面可以是钢桁架、工字钢、H型钢等形式。整体钢平台外围临边 全部用拦网6封闭，防止人、物等从整体钢平台坠落，以确保安全。 拦网6由槽钢立柱、角钢框及钢丝网组成，-般情况拦网的高度为2 米。分平台1上铺钢盖板，作为钢筋等施工材料的堆场及施工人员的操作平台。
脚手架7的形式可以是工具式悬挂整体脚手架、钢管搭设的脚手
架等。由悬挂在整体钢平台下方的脚手立架8、脚手踏板9、侧向拦 网10及闸板11组成。脚手立架8及脚手踏板9作为脚手架的框架， 侧向拦网IO及可伸縮的闸板11作为安全防护措施，可防止人、物等 从脚手架里坠落。
提升机装置18通过提升杆与整体钢平台连接，该提升装置18可 以是穿心式蜗轮蜗杆提升机、穿心式液压提升机等设备。
大模板12，由整块的模板拼装组成。设在整个混凝土结构两侧 的大模板12，由面板13、横向围檩14及竖向围檩15组成，混凝十 结构两侧的大模板12用对拉螺栓16连接固定，大模板的形式可以是 钢大模、高级木模板或其他形式的大模板。设覽在混凝土结构两侧的 大模板12用对拉螺栓连接，与混凝土结构固定连接。
钢柱17作为钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系统爬升时的 导轨及施工时的支承装置，均匀地埋设于混凝七结构中，-般情况每 间隔5 8米设置一根钢柱。钢柱17 —l;要有以型钢及缀板组成的格构 钢柱和型钢钢柱两种形式。钢柱上开孔插入杆式承重销19或在钢杵 上焊接支撑牛腿19a，做为整体钢平台或提升机装置的支撑点。当采 用杆式承重销19时，需要将钢柱两侧对称布置的钢平台钢梁2或提 升机装置支架支撑点，使其同时搁置在钢柱两侧的杆式承重销19上， 使承重销19两侧同时受力，从而达到承重销19平衡，实现支撑的H 的；当采用支撑牛腿19a时，需要在钢平台上设置自动翻转支撑装置 20及在提升机支架21上设置提升机支架的支撑装置22，通过该装置 支撑在立柱钢牛腿19a上，达到支撑钢平台和提升机装置18的目的。
按本发明的一个实施例，参阅图3(a)至图3(d)，本实施例中钢柱
支撑式整体自升钢平台脚手模板系统装覽的施丁方包括以下步骤
A、 沿整个在先浇捣的混凝土结构的两侧设置大模板12，人模板 12通过对拉螺栓16固定在混凝土结构上。在混凝土结构中均匀设置
钢柱n，安装整体钢平台i，在钢柱n h安装提升机装置is，并将
提升机装置18和整体钢平台1用提升杆连接，在整体钢平台1下部
相应的位置安装脚手架7;
B、 向上顶升提升机装置18，将提升机装置18通过杆式承重销 19或提升机支架的支撑装置22搁置在钢柱17上；
C、 利用提升机装置18提升整体整体钢平ft 1及脚手架7并将整 体钢平台1及脚手架7通过杆式承重销19或自动翻转支撑装置20搁 置在钢柱17上；
D、 绑扎钢筋，抽出连接在先浇捣的混凝十结构两侧大模板12 的对拉螺栓16 (如果是第一次则不存在连接在先浇捣的混凝土结构 两侧大模板12的对拉螺栓16，因此不需抽出该对拉螺栓16。)利用 固定在整体钢平台上的葫芦将大模板12提升到相应位置后，用对拉 螺栓16连接固定在在先浇捣的混凝土结构的顶部，浇捣大模板12之 间的混凝土结构；
重复以上步骤B D，直至完成整个混凝十建筑物的浇筑。 根据不同的结构层高和提升机行程，nj以通过 -个或儿个歩骤 B、 C来完成整体钢平台的提升过程。
可以在提升杆内部设置传感器或者将该提升机通过传感器与钢 平台连接，将传感器信号传输到控制室计算机系统，通过人机控制界 面实现对整体自升钢平台系统的实时安个监控。该实时安全监控技术
已经另案申请。
上面通过本发明的一个具体实施例来说明本发明的方法和装置
的特点，这种钢柱支撑式整体自升整体钢平台脚手模板系统装置及其 施工方法可根据实施对象的不同进行局部的变动和组合，可广泛的应 用于高层及超高层建筑物施工中。
采用钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系统及其施工方法的 优点如下
1. 施工速度快。由于整体钢平台面积大、受力性能好，因此能提供 大面积的施工材料堆场，可以- 一次吊运大量的钢筋放置在整体钢 平台上，减少了塔吊的工作量，且提高了绑扎钢筋的施工人员的 效率。钢筋绑扎完毕只需提升大模板并就位即可，也比传统的散 拆散装的模板速度快很多。
2. 施工过程中质量容易控制。由于整体钢平台及工具式悬挂整体脚 手架提供了宽敞的操作空间，使得施工操作人员可以轻松的完成 各道工序，从而保证施工质量。大模板的使用，也能有效的保证 所浇筑的混凝土结构具有优良的整体性、表面光滑且色泽一致性、 外形尺寸的精确性。
3. 操作简单，施工人员容易掌握。即使从未接触过该系统的施工操 作人员，在经过培训及2 3个施工周期后，也能熟练掌握该系统 的施工流程。
4. 在高层及超高层的施工中，提高了安全性。整个高空施工区域， 由于设有整体钢平台、上部拦网、脚手架侧向拦网及闸板，形成 --个全封闭的施工环境，可以防止人或其他物体坠落。这样不但 保证了钢柱支撑式整体自升整体钢平台脚手模板系统内的人员安 全，且有利于高层或超高层建筑物的立体交叉施工。
权利要求
1、一种钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系统，其特征在于该系统包括埋设在混凝土结构中的钢柱，沿整个混凝土结构设置的整体钢平台，整体钢平台搁置在钢柱上，在钢柱上设有提升机装置，提升机装置位于整体钢平台上方，通过提升杆与整体钢平台连接，整体钢平台的下部设有脚手架，沿整个混凝土结构两侧分别设有大模板，两侧的大模板之间通过对拉螺栓连接后固定在混凝土结构上。
2、 按权利要求1所述的整体自升式钢平台脚手模板系统，其特 征在于钢柱为型钢和钢板组成的格构钢柱或为型钢钢柱，钢柱il:开孔 插入杆式承重销或在钢柱上焊接支撑牛腿，作为整体钢平台或提升机 装置的支撑点。
3、 按权利要求1所述的整体自升式钢平台脚手模板系统，其特征在于整体钢平台包括分别沿整个混凝土结构两侧上方设置的分平 台，混凝土两侧的分平台之间通过连系梁连接，整体钢平台上设有钢 盖板，整体钢平台外围临边设有拦网。
4、 按权利要求4所述的钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系 统，其特征在于混凝土结构两侧的分平台下部分别设有脚手架。
5、 按权利要求1所述的钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系 统，其特征在于提升杆与传感器连接，该传感器与计算机控制系统连 接。
6、 按权利要求1所述的钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系 统，其特征在于大模板与固定在整体钢平台上的葫戸连接。
7、 一种钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系统施工方法，其 特征在于它包括以下步骤A、在整个混凝土结构的两侧设置用于 浇筑混凝土的大模板，在混凝土结构中均匀埋设多根钢柱，沿整个混 凝土结构安装整体钢平台，在各根钢柱上安装提升机装置，并将提升 机装置和整体钢平台用提升杆连接，在整体钢平台下部相应的位置安装悬挂脚手架；B、向上顶升提升机装置，将提升机装置搁置在钢柱 上；C、用提升机装置提升整体钢平台，并将整体钢平台搁置在钢柱 上；D、绑扎钢筋，利用固定在整体钢平台上的葫芦提升大模板到 相应的位置，并在两侧大模板之间浇筑混凝土结构。
8、 按权利要求7所述的钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系 统施工方法，其特征在于整体钢平台包括分别沿整个混凝土结构内外 两侧设置的分平台，混凝土两侧的分平台之间通过连系梁连接，整体 钢平台外围临边设有拦网，混凝土结构两侧的分平台下部设有脚手 架，该脚手架包括与分平台连接的脚手立架、与脚手架立连接的脚手 踏板，设在脚手立架之间的侧向拦网以及脚手架底部的闸板。
9、 按权利要求7所述的钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系 统施工方法，其特征在于执行每次步骤D前，多次重复步骤B、 C， 直到将提升机装置和整体钢平台提高-个层高；多次重复步骤B D， 直至完成整个混凝土建筑物的浇筑。
10、 按权利要求7所述的钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系 统施工方法，其特征在于该提升杆与传感器连接，传感器与计算机系 统连接。
全文摘要
本发明涉及一种钢柱支撑式整体自升钢平台脚手模板系统，其特征在于该系统包括埋设在混凝土结构中的钢柱，沿整个混凝土结构设置的整体钢平台，整体钢平台搁置在钢柱上，在钢柱上设有提升机装置，提升机装置位于整体钢平台上方，通过提升杆与整体钢平台连接，整体钢平台的下部设有脚手架，沿整个混凝土结构两侧分别设有大模板，两侧的大模板之间通过对拉螺栓连接后固定在混凝土结构上。大模板通过固定在整体钢平台上的葫芦进行提升。本发明的优点在于施工周期短，安全可靠，施工质量容易控制等。
文档编号E04G11/00GK101191382SQ20061011894
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者伟 刘, 涛 周, 虹 周, 周屹东, 钧 徐, 扶新立, 庆 李, 鹏 李, 胡西焕, 华 顾, 黄惠平, 剑 龚 申请人:上海市第一建筑有限公司