专利名称：筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系及施工方法
技术领域：
本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种用于高层或超高层建筑物的施工设备和施工方法，具体涉及一种用于施工钢筋混凝 土结构的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系及施工方法。
背景技术：
目前国内外对高层或超高层建筑的施工中钢平台技术有多种方法和装置，但是这些已有技术的施工方法及其装置均存在一些不足。中国专利CN201381634Y公开了一种低位三支点长行程顶升钢平台可变模架体系，其对核心筒结构平面要求高，当核心筒结构复杂时钢平台模架体系布置困难，另外由于其顶升步距为I层楼高，油缸缸体及活塞杆过长，且对变层高和超高楼层结构的适应性不足，液压缸的最大行程大于一个工艺层高度，其钢平台采用钢桁架结构，对钢平台的拆分和变形实施困难。中国专利CN10194921A公开了一种低位少支点模块化整体顶升钢平台模架体系，仅介绍了其模块设计，未涉及钢平台模架体系的施工方法，尤其缺少高空复杂施工工况下的针对性措施，另外其介绍的顶升步距为I层楼高，油缸缸体及活塞杆过长，对变层高楼层结构的适应性不足，下横梁(钢平台提升支撑梁)与上横梁(钢平台底梁)之间间距过大，钢平台系统的封闭很困难，高空复杂环境施工时存在安全隐患，钢牛腿位于上、下支撑横梁之中，使得钢牛腿就位、调整及搁置的灵活性不足；中国专利CNl 104704A公开了一种内筒外架自升式整体钢平台，但其支撑系统为埋入式钢柱，对复杂超高层建筑施工中钢平台系统需变形、拆分时需要临时中继受力转化，使施工工况复杂化，适应性相对较弱，也影响到高空施工的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能适应多筒体多变化的复杂混凝土结构施工需要的钢平台模架体系，进一步提高超高层建筑施工质量，同时该模架体系要提供较高的施工速度，能方便、安全和可靠完成施工要求，以克服现有技术存在的上述不足。本发明解决技术问题的技术方案如下一种筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，包括钢平台、支撑系统、悬挂脚手架、模板系统和液压顶升动力系统，所述钢平台位于筒架支撑的上部，并位于核心筒施工楼层上方；所述悬挂脚手架悬挂在钢平台的下方；所述模板系统通过对拉螺栓连接后固定在竖向混凝土结构两侧；所述支撑系统包括筒架支撑和内构架支撑，所述筒架支撑固定设置钢平台下方，其由上至下依次包括钢平台支撑、油缸反力梁、导向滚轮、支撑钢柱和筒架支撑梁；所述支撑钢柱上端与钢平台支撑相固定连接，下端与筒架支撑梁连接为一体；所述内构架支撑设置于筒架支撑内部，位于筒架支撑梁和油缸反力梁之间；所述液压顶升动力系统包括液压顶升油缸及其动力控制系统，所述液压顶升油缸倒置于油缸反力梁与内构架支撑之间；所述钢平台支撑下端与支撑钢柱连接为一体；所述内构架支撑和筒架支撑梁的端部上表面分别设有伸缩牛腿支撑于核心筒剪力墙上的预留洞口内
本发明同时公布了上述筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系的施工方法，包括如下步骤(a)在初始状态时，模架体系位于刚浇筑完成的核心筒混凝土顶面以上一层高，此时混凝土处于养护阶段，准备绑扎核心筒上层钢筋；(b) 在筒架支撑和悬挂脚手架上绑扎钢筋；拆除模板系统，并将模板系统固定于悬挂脚手架和筒架支撑上，模架体系准备顶升；(c)以置于核心筒剪力墙体上的内构架支撑为支承，启动液压顶升油缸，顶升模架体系，模板系统随模架体系同步提升，到位后将模架体系筒架支撑梁支承于核心筒剪力墙上，进行受力转换；(d)液压顶升油缸回提，带动内构架支撑同步提升，到位后将内构架支撑支承于核心筒剪力墙上，进行受力转换；(e)重复3、4步骤，模架体系完成顶升；(f)进行工程验收，模板系统安装，紧固对拉螺栓，浇筑核心筒剪力墙墙体混凝土 ;(g)混凝土进行养护，并进入下一个施工循环。由以上公开的技术方案可知，本发明筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系可根据实际情况变步距、变次数顶升，实现钢筋施工、模板施工、混凝土施工、钢平台顶升的交替作业，完成超前或滞后式的顶升，满足特殊工况的需要，可实现多爬一定高度满足其它工况要求或少爬一定高度暂时等待其它工况的需要，优势很明显。其有益效果如下I、将筒架支撑梁设置在下，内构架支撑在上，内构架支撑位于筒架支撑梁内侧，筒架支撑梁临空侧安装侧网、底部设置封底闸板形成完全封闭空间。相比而言，如内构架设置在筒架支撑梁之下，由于筒架支撑梁和内构架支撑之间距离不断变化，使得封闭措施复杂，很难实现全封闭。通过本方案实施，筒架支撑将实现全封闭，便于检修及零部件更换，所有施工作业均在完全封闭的环境中进行，可避免高空坠物的风险，保证施工人员的安全的同时，能杜绝废弃物泄露，提高绿色施工水平。2、钢平台顶升步距可根据实际情况确定，可满足不同楼层高度的施工需求，采用变步距顶升能大幅缩短液压顶升油缸活塞杆长度，提高顶升状态的群缸稳定性。3、本发明中液压顶升油缸内置，使顶升状态模架体系重心高度要低很多，利于控制模架体系的侧向稳定，因此本发明更适用于超高空高风速复杂环境的施工；液压顶升油缸倒置于钢平台模架体系内部，操作人员在封闭空间环境中，便于油缸的使用、保养和更换。4、模架体系的灵活变步距、变次数顶升，可实现钢筋施工、模板施工、混凝土施工、钢平台顶升的交替作业，满足超高层建筑流水施工要求，能明显缩短工期，同时能加强混凝土养护条件、保证混凝土结构工程质量。5、顶升步距根据预定工况设定，钢平台的内部操作空间最大化，能满足超高层不同层高的施工需求，如复杂超高层建筑中的伸臂桁架层一般占用两层甚至多层楼层，采用本发明的顶升方式增大了施工空间，满足了大体量钢结构的吊装需求。6、本发明能根据现场需要实现钢平台系统带模板顶升，可加快施工速度，减少现场人工操作量，节省工程成本。7、本发明采用单元式设计、整体组装的方式。根据结构体系的变化，设计加工成不同的钢平台单元，采用不同的组合型式，在高空快捷地完成组装或拆分，与少支点系统相t匕，方便于超高层建筑施工过程中钢平台系统，因此适应性强、实施方便、作业安全。
图I为本发明一实例的初始形态结构示意图；图2为图I实施例变形后结构示意图；图3为图I实施例钢平台模架体系一个内筒剖立面结构示意图；
图4为图3中A-A视图。图5 图9为本发明施工流程图。附图标记如下I、钢平台2、筒架支撑3、悬挂脚手架4、模板系统 5、液压顶升油缸 6、伸缩牛腿7、预留洞口8、竖向混凝土结构9、导向滚轮201、钢平台支撑202、油缸反力梁 203、内构架支撑204、筒架支撑梁205、支撑钢柱 206、H型钢207、内构架支撑梁601、卡位支座602、悬臂牛腿603、推复油缸 604、止推板 10、联系钢梁11、侧网12、封底闸板
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述。图I为包括若干子单元的钢平台，如图f 3所示，本发明筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，包括钢平台I、支撑系统、悬挂脚手架3、模板系统4和液压顶升动力系统5，所述钢平台I位于筒架支撑的上部，并位于核心筒施工楼层上方；所述悬挂脚手架3悬挂在钢平台I的下方，其沿核心筒混凝土竖向结构8布置并贯通封闭；所述模板系统4通过对拉螺栓连接后固定在竖向混凝土结构两侧；所述支撑系统包括筒架支撑2和内构架支撑203，所述筒架支撑固定设置钢平台下方，其由上至下依次包括钢平台支撑201、油缸反力梁202、导向滚轮9、支撑钢柱205和筒架支撑梁204 ;所述支撑钢柱205上端与钢平台支撑201相固定连接，下端与筒架支撑梁204连接为一体；所述内构架支撑203设置于筒架支撑内部，位于筒架支撑梁204和油缸反力梁202之间；所述液压顶升动力系统包括液压顶升油缸5及其动力控制系统，所述液压顶升油缸5倒置于油缸反力梁202与内构架支撑203之间，其底座固定连接在油缸反力梁202上，其活塞杆一端与内构架支撑203相固定连接；所述钢平台支撑201下端与支撑钢柱205连接为一体；所述内构架支撑203和筒架支撑梁204的端部上表面分别设有伸缩牛腿6支撑于核心筒剪力墙上的预留洞口 7内。所述模架体系包括多个筒架支撑，所述筒架支撑之间相互独立，顶升期间通过液压顶升动力控制系统实现同步顶升；所述钢平台I包含多个钢平台单元，所述钢平台单元平面根据建筑结构体系确定，采用多种组合方式，钢平台单元通过联系钢梁10连接成为整体钢平台；所述联系钢梁10可根据施工需要拆除或恢复，整体钢平台上设钢盖板形成施工区域。所述悬挂脚手架设有侧向支撑导向滚轮9，悬挑部位设有悬挂外脚手架301。更进一步，如图3所示，所述支撑钢柱205与钢平台支撑201、筒架支撑梁支206采用焊接或栓接的方式进行连接，所述筒架支撑梁204位于内构架支撑205外侧，筒架支撑梁204临空一侧设置侧网11、底部设有封底闸板12形成完全封闭的空间；所述内构架支撑203为焊接型钢207拼接而成，所述焊接型钢207上设有方形钢结构底座固定倒置液压顶升油缸5的法兰盘；所述筒架支撑梁204采用双拼H型钢206连接而成，所述双拼H型钢206采用双拼H型钢或焊接工字钢。如图2所示，所述伸缩牛腿6包括卡位支座601、悬臂牛腿602、推复油缸603和止推板604，所述卡位支座601固定设置在筒架支撑梁206或内构架支撑203的端部上表面，悬臂牛腿602为钢牛腿，钢牛腿与筒架支撑梁204或内构架支撑203及卡位支座601之间 能自由活动，悬臂牛腿602末端连接与推复油缸603相连，所述推复油缸603通过焊接在筒架支撑梁204或内构架支撑203上的止推板604固定。所述卡位支座601可以为箱型卡位支座或梯形卡位支座，采用钢板焊接而成，悬臂牛腿602置于卡位钢板之间，卡位钢板侧面预留调节螺栓孔。牛腿采用上置方式，在全封闭空间中操作，高空安全性高，便于检修及零件更换、便于牛腿的对位及搁置。下面结合
本发明筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系的施工方法，包括如下步骤以爬距为半层高度为例(a)在初始状态时，模架体系位于刚浇筑完成的核心筒混凝土顶面以上一层高，此时混凝土处于养护阶段，准备绑扎核心筒上层钢筋(见图5)；(b)在筒架支撑2和悬挂脚手架3上绑扎钢筋；拆除模板系统4，并将模板系统4固定于悬挂脚手架3和筒架支撑上，模架体系准备顶升(见图6)；(c)以置于核心筒剪力墙体上的内构架支撑203为支承，启动液压顶升油缸5，顶升模架体系，模板系统4随模架体系同步提升，到位后将筒架支撑梁204支承于核心筒剪力墙上，进行受力转换(见图7);(d)液压顶升油缸5回提，带动内构架支撑203同步提升，到位后将内构架支撑203支承于核心筒剪力墙上，进行受力转换(见图8)；(e)重复C、d步骤，模架体系完成顶升(见图9)；(f)进行工程验收，模板系统4安装，紧固对拉螺栓，浇筑核心筒剪力墙墙体混凝土 ;(g)混凝土进行养护，并进入下一个施工循环。
权利要求
1.一种筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，包括钢平台(I)、支撑系统、悬挂脚手架(3)、模板系统(4)和液压顶升动力系统(5)，所述钢平台(I)位于筒架支撑的上部，并位于核心筒施工楼层上方；所述悬挂脚手架(3)悬挂在钢平台(I)的下方；所述模板系统(4)通过对拉螺栓连接后固定在竖向混凝土结构两侧；其特征在于，所述支撑系统包括筒架支撑(2)和内构架支撑(203)，所述筒架支撑固定设置钢平台下方，其由上至下依次包括钢平台支撑(201)、油缸反力梁(202)、导向滚轮(9)、支撑钢柱(205)和筒架支撑梁(204);所述支撑钢柱(205)上端与钢平台支撑(201)相固定连接，下端与筒架支撑梁(204)连接为一体；所述内构架支撑(203)设置于筒架支撑内部，位于筒架支撑梁(204)和油缸反力梁(202)之间；所述液压顶升动力系统包括液压顶升油缸(5)及其动力控制系统，所述液压顶升油缸(5)倒置于油缸反力梁(202)与内构架支撑(203)之间；所述钢平台支撑(201)下端与支撑钢柱(205)连接为一体；所述内构架支撑(203)和筒架支撑梁(204)的端部上表面分别设有伸缩牛腿(6)支撑于核心筒剪力墙上的预留洞口(7)内。
2.根据权利要求I所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，其特征在于，所述液压顶升油缸(5)底座固定连接在油缸反力梁(202)上，其活塞杆一端与内构架支撑(203)固定连接。
3.根据权利要求I所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，其特征在于，所述模架体系包括多个筒架支撑，所述筒架支撑之间相互独立，顶升期间通过液压顶升动力控制系统实现同步顶升；所述钢平台(I)包含多个钢平台单元，所述钢平台单元平面根据建筑结构体系确定，采用多种组合方式，钢平台单元通过联系钢梁(10)连接成为整体钢平台；所述联系钢梁(10)可根据施工需要拆除或恢复。
4.根据权利要求I所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，其特征在于，所述伸缩牛腿(6)包括卡位支座(601)、悬臂牛腿(602)、推复油缸(603)和止推板(604)，所述卡位支座(601)固定设置在筒架支撑梁(204)或内构架支撑(203)的端部上表面，所述悬臂牛腿(602)设置卡位支座(601)之中，悬臂牛腿(602)末端与推复油缸(603)相连，所述推复油缸(603)通过焊接在筒架支撑梁(204)或内构架支撑(203)上的止推板(604)固定。
5.根据权利要求4所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，其特征在于，所述卡位支座(601)为箱型卡位支座或梯形卡位支座，可采用钢板焊接而成，悬臂牛腿(602)置于卡位钢板之间，卡位钢板侧面预留调节螺栓孔。
6.根据权利要求I所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，其特征在于，所述筒架支撑(204)采用H型钢(206)拼接而成，所述H型钢(206)与支撑钢柱(205)采用焊接或栓接的方式进行连接，所述H型钢(206)位于内构架支撑梁(207)外侧，所述筒架支撑通过筒架支撑梁(204)临空一侧设置侧网、底部设置封底闸板形成完全封闭的空间。
7.根据权利要求I所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，其特征在于，所述筒架支撑梁(204 )采用H型钢连接而成，所述内构架支撑(203 )采用内构架支撑梁(207)双拼而成，所述内构架支撑梁(207)采用H型钢或焊接工字钢，内构架支撑(203)上设有方形钢结构底座固定倒置液压顶升油缸的法兰盘。
8.根据权利要求I至7任一项所述的筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系的施工方法，其特征在于，包括如下步骤(a)在初始状态时，模架体系位于刚浇筑完成的核心筒混凝土顶面以上一层高，此时混凝土处于养护阶段，准备绑扎核心筒上层钢筋； (b)在筒架支撑(2)和悬挂脚手架(3)上绑扎钢筋；拆除模板系统(4)，并将模板系统(4)固定于悬挂脚手架(3)和筒架支撑上，模架体系准备顶升； (c)以置于核心筒剪力墙体上的内构架支撑(203)为支承，启动液压顶升油缸(5)，顶升模架体系，模板系统(4)随模架体系同步提升，到位后将筒架支撑梁(204)支承于核心筒剪力墙上，进行受力转换； (d)液压顶升油缸(5)回提，带动内构架支撑(203)同步提升，到位后将内构架支撑(203)支承于核心筒剪力墙上，进行受力转换； Ce)重复C、d步骤，模架体系完成顶升； Cf)进行工程验收，模板系统(4)安装，紧固对拉螺栓，浇筑核心筒剪力墙墙体混凝土 ； (g)混凝土进行养护，并进入下一个施工循环。
全文摘要
本发明公开了一种筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系，包括钢平台、支撑系统、悬挂脚手架、模板系统和液压顶升动力系统，支撑系统包括筒架支撑和内构架支撑；筒架支撑位于钢平台下方，包括钢平台支撑、油缸反力梁、导向滚轮、支撑钢柱和筒架支撑梁；内构架支撑设置于筒架支撑内部，位于筒架支撑梁和油缸反力梁之间；液压顶升动力系统包括液压顶升油缸及其动力控制系统，液压顶升油缸倒置于油缸反力梁与内构架支撑之间；内构架支撑和筒架支撑梁的端部分别设有伸缩牛腿，并通过伸缩牛腿支撑于剪力墙的预留洞口内。本发明可实现复杂核心筒的施工作业，缩短施工周期，保证高空施工安全，并能提高绿色施工水平。
文档编号E04G11/20GK102661039SQ20121014770
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者周虹, 徐磊, 朱毅敏, 耿涛, 黄玉林, 龚剑 申请人:上海市第一建筑有限公司, 上海建工集团股份有限公司