超高层全钢爬升外架多次变截面提升装置和施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种超高层全钢爬升外架多次变截面提升装置和施工方法。

背景技术：

随着施工技术的进步，全钢整体提升附着升降架体已经在国内得到广泛应用，它是从传统的建筑周转材料概念发展成的成套建筑施工设备。它具备传统脚手架的全部功能，特别适应于高层及超高层（建筑高度大于100米）建筑施工。

目前全钢整体提升附着架体适用于上部结构比较规则的超高层建筑物，对存在较大变截面的超高层建筑应用存在较多技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超高层全钢爬升外架多次变截面提升装置和施工方法，适用于上部结构存在较大变截面的超高层建筑物全钢附着架体整体提升的方法。

为了实现上述目的，采用如下技术方案：常规提升循环至变截面层→预埋卡槽→安装临时附着支点→垂直爬升→液压滑移→垂直爬升→液压滑移→垂直爬升→液压滑移→逐一替换支点→拆除临时支点→换截面提升完成→进入常规提升循环。

一种超高层全钢爬升外架多次变截面提升装置，包括爬架导轨、爬架导座、全钢爬架、水平导轨、水平滑槽及临时支撑架，所述的爬架导座安装在建筑结构上，爬架导座上设置爬架导轨，全钢爬架附着在爬架导轨上，所述的水平导轨的端部通过U型预埋卡环固定在楼板上，水平导轨的中部设置孔，螺杆穿过孔通过螺母固定在可拆卸卡环上，可拆卸卡环固定在楼板上，水平导轨伸入水平滑槽内，水平滑槽固定在临时支撑架的底面，临时支撑架的上端设置与爬架导座连接的螺纹孔。

所述的楼板上设置可拆卸支点，可拆卸支点与爬架导座通过螺钉固定连接。

所述的临时支撑架由水平杆件、竖向杆件和斜杆组成的三角形架体，所述的水平杆件和竖向杆件均采用两根16#槽钢背对焊接而成，两根16#槽钢的中间用8mm厚400*400钢板连接，斜杆为10#槽钢。

所述的水平滑槽为倒U字形，水平滑槽的长度为200mm，数量为2个，2个水平滑槽分别焊接在水平杆件底面的尾部和中部。

一种超高层全钢爬升外架多次变截面提升施工方法，其步骤为：

（1）竖直提升：在建筑结构上安装竖直的爬架导轨、爬架导座及全钢爬架，将竖直的爬架导轨和全钢爬架一起提升至变截面层，将提升后的爬架导轨通过爬架导座附着在变截面层的建筑结构上；

（2）安装水平导轨：将距离竖直爬架2-2.5m远的地方设为水平导轨的安装起点，在水平导轨起点及中部采用可拆卸卡环将导轨固定在变截面层楼面上，水平导轨尾部采用U型预埋卡环固定在变截面层楼面上；

（3）设置临时支撑架：在水平导轨的纵向脊上设置滑移的水平滑槽，水平杆件焊接在水平滑槽上，可随水平滑槽滑动，水平杆件的前端垂直连接竖向杆件，水平杆件与竖向杆件之间连接加固的斜向杆件，水平杆件、竖向杆件及斜向杆件组成三角形临时支撑架，临时支撑架通过水平滑槽在水平导轨上滑移至全钢爬架，在临时支撑架的竖向杆件上设置爬架导座；

（4）重复安装水平导轨和临时支撑架：变截面层的上两层混凝土浇筑完成后，同步骤（2）和（3）的方法安装水平导轨及临时支撑架，变截面层及变截面层之上各层的水平导轨平行误差≤5mm，水平导轨高度误差≤5mm，楼面平整度≤10mm；

（5）全钢爬架向上提升一层：将全钢爬架和爬架导轨一起向上提升一层，提升速度≤150 mm/min，全钢爬架底部高于变截面层的楼板40-80mm，将全钢爬架和爬架导轨附着的爬架导座由固定于建筑结构上的爬架导座替换成附着在临时支撑架上端的爬架导座；

（6）安装电葫芦并平移全钢爬架：变截面层设置3个葫芦拉点，变截面层的上一层设置2个葫芦拉点，变截面层的再上一层设置3个拉点，葫芦与临时支撑架，葫芦采用电控技术，上下三层同向水平滑移速率≤100mm/min，临时支撑架与梁外侧保持上下垂直；

（7）逐一更换导座：从上至下逐一拆除电葫芦，从上到下逐一更换临时支撑架至混凝土梁，变截面提升完成后从上到下逐一拆除三角形临时支撑架及水平导轨。

本发明相对现有技术，具有如下突出优点和有益效果：可对超高层变截面处外架进行连续提升。可适应层高变化、圆弧、转角、阳台、挑板、挑沿等复杂外形的施工，且与垂直运输设备互不干扰。一次搭设，多次升降使用，减少了工序，提升了效率，具有良好的经济效益和社会效益，具有推广应用价值。

附图说明

图1为超高层楼层收缩截面示意图。

图2为本发明的水平导轨的38#钢轨示意图。

图3为本发明的可拆卸卡环固定水平导轨的示意图。

图4位本发明的U型预埋卡环固定水平导轨的示意图。

图5为本发明13层设立的临时支点位置。

图6为本发明的临时支撑剖面图。

图7为本发明的临时支撑架与水平导轨连接示意图。

图8为本发明的三角形临时支撑架上部图。

图9为本发明的临时支撑架的水平杆件和水平滑槽的连接示意图。

图10为本发明的14层设立临时支点并提升1层。

图11为本发明在15层设立临时支点图。

图12为本发明全钢附着架体向上提升图。

图13为本发明临时支撑在第一收缩层向内滑移图。

图14为本发明逐一更换导座至16层混凝土梁并拆除临时支撑点至16层。

图15为本发明逐一向内挪动15层滑移导轨图。

图16为本发明全钢附着架体常规提升图。

图17为本发明临时支撑在第二收缩层向内滑移图。

图18为本发明逐一更换导座至各层混凝土梁并拆除临时支撑点图。

图19为本发明恢复到正常提升状态图。

图20为爬架导座的结构示意图。

图21为图22的俯视图。

图22为爬架导轨和爬架导座的结构关系示意图。

图23为图22的俯视图。

其中，1-水平导轨，2-水平滑槽（厚5mm长200mm），3-润滑油，4-孔，5-1-螺杆，5-2-螺母，6-可拆卸卡环，7-U型预埋卡环，8-螺纹孔，9-座垫，10-连墙杆及螺丝，11-爬架导轨，12-全钢爬架，13-爬架导座，14-临时支撑架,15-立柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图2-4、图5-9所示，一种超高层全钢爬升外架多次变截面提升装置，包括爬架导轨11、爬架导座13、全钢爬架12、水平导轨1、水平滑槽2及临时支撑架14，所述的爬架导座13（如图20-图21）安装在建筑结构上，爬架导座13上设置爬架导轨11，全钢爬架12通过立柱15和螺栓固定在爬架导轨11上（如图22-图23），所述的水平导轨1的端部通过U型预埋卡环7固定在楼板上，水平导轨1的中部设置孔4，Φ20螺杆5-1穿过孔4通过螺母5-2固定在可拆卸卡环6上，可拆卸卡环6固定在楼板上，水平导轨1伸入水平滑槽2内，水平滑槽2固定在临时支撑架14的底面，临时支撑架14的上端设置与爬架导座13连接的螺纹孔8。

所述的临时支撑架14由水平杆件、竖向杆件和斜杆组成的三角形架体，所述的水平杆件和竖向杆件均采用两根16#槽钢背对焊接而成，两根16#槽钢的中间用8mm厚400*400钢板连接，斜杆为10#槽钢。

所述的水平滑槽2为倒U字形，水平滑槽2的长度为200mm，数量为两个，两个水平滑槽2分别焊接在水平杆件底面的尾部和中部。

实施例2：

从13层到14层为收缩面，提升至收缩面阶段需采用本发明方法，以保持架体的连续性（将架体从A工作面提升至B工作面），如图1所示。

一种超高层全钢爬升外架多次变截面提升施工方法，其具体步骤为：

1．竖直提升：

在建筑结构（如边缘梁）上安装竖直的爬架导轨11、爬架导座13及全钢爬架12，将竖直的爬架导轨11和全钢爬架12一起提升至变截面层，将提升后的爬架导轨通过爬架导座附着在变截面层的建筑结构上；

2．水平导轨的安装

2.1水平导轨的制作与安装

（1）水平导轨1依据计算结果，选择38#钢轨，长5m。为避免水平导轨1与全钢爬架12的竖向爬架导轨11碰撞，安装起点距全钢爬架12为2.2m，即第一次滑移的长度（如图5所示）。

（2）安装前在竖向爬架导轨11下弹出水平导轨1安装线，确保各水平导轨1平行，水平导轨1之间的平行误差≤5mm，以保证向内滑移时各临时支撑架14的方向一致。

（3）楼面要求平整度≤10mm，安装水平导轨1时用水平仪抄平，水平导轨1高度误差≤5mm确保向内滑移时高度一致、平稳。

2.2预埋制作与安装

（1）水平导轨1前端、中部采用20mm可拆卸卡环6固定、水平导轨1末端采用20mm的U型预埋卡环7固定（如图3和图4所示）。

3．临时支撑架制作与安装

（1）全钢爬架12长40m，高18m,整体重量约为26.3t，每一层楼设置10个支点（支点包括水平导轨、水平滑槽和临时支撑架，即铺设10条水平导轨及相关的部件，以保证临时支撑架的数量），共30个支点，与竖向爬架导轨11保持一致，爬架导座13通过螺杆5-1与临时支撑架14相连，每个节点受力0.88t。经计算三角形临时支撑架14竖向杆件采用两根16#槽钢，中间用8mm厚400*400钢板连接，水平杆件采用两根16#槽钢背面焊接为一体（如图9所示），斜杆为10#槽钢，如图5、图6、图7所示。

（2）竖向杆件上部设置平板与爬架导座13连接，平板上开设30mm的螺纹孔8，螺纹孔8与连墙杆及螺丝10之间设置座垫9（如图8所示）。

（3）支点高度，层高-梁高-竖向导轨高度-50=4200-800-130-50=3220mm。

支点长度，滑移距离+固定长度=2200+2800=5000mm。

（4）沿高度方向设置400*400@1000加劲板，将竖向杆件的两根16#槽钢连接起来（如图7所示）。

（5）在临时支撑架14水平杆件的底面设置2个200mm长，高度=（钢轨上板厚+5mm）的水平滑槽2，水平滑槽2即咬合点，并深抹润滑油3保持咬合点与水平导轨1稳定性，滑移时作为导点。（如图6和图9所示）

（7）采用焊接形式的连接点，要求＜100mm达到一级焊缝。

4．安装13、14层支点及提升

15层混凝土浇筑完成后同步骤3的安装方法安装14层支点，竖向爬架导轨11的爬架导座13与临时支撑架14连为整体，这时临时支撑架相当于边缘梁的作用14层临时支撑架14为悬挑，采用19.2mm钢丝绳与15层结构连接（如图10所示）。

5．安装15层支点及提升

（1）16层混凝土浇筑完成后采用步骤3方法安装15层支点，复核支点之间的上下垂直度，左右平行度，水平导轨1安装面标高符合规范要求后进行同步提升，提升原理同普通钢爬架提升方法，提升速度≤150mm/min，由图11中的位置提升至图12中的位置，全钢爬架12和爬架导轨11从附着在固定于13层边缘梁上的爬架导座13变为附着在13层临时支撑架14上端的爬架导座13上。

（2）全钢爬架12底部高于变截面楼层13层50mm。

6．安装电葫芦平移动力系统并向内滑移

（1）13层设置3个葫芦拉点，14层设置2个葫芦拉点，15层设置3个拉点，共8个。

298.66kN（26.5*（1+0.15）*9.8），其中0.15为增加的摩擦系数，每个拉点受力37.33kN。采用7.5t电葫芦。

（2）葫芦安装距离斜杆4950mm（2200+1750+1000）

（3）葫芦采用电控技术，上下三层同向滑移速率≤100mm/min向内滑移全钢爬架（如图13所示）；

（4）滑移距离=上一层结构收缩长度，使临时支撑架与梁外侧保持上下垂直，为爬架导座换支点提供方便。

7．更换导座支点及安装16层临时支点

（1）逐一更换13层爬架导座与梁构件上原混凝土梁在浇筑之前准确预埋，pvc管留置螺杆孔洞。

（2）确保安全情况下逐一更换，禁止同时更换。

（3）安装16层水平导轨1及临时支撑架14（如图14所示）。

8．逐一向内挪动15层滑移导轨

（1）图15状态下15层工字型滑移水平导轨1与全钢爬架12之间距离为300mm不利于下一次向内滑移，需将滑移水平导轨1向内移动1900mm；

（2）逐一后移水平导轨1，在保持临时支撑架14安全情况下松开U型预埋卡环7，松开可拆卸卡环6，并后移1900mm并重新通过预埋U型预埋卡环7，将水平导轨1与结构固定。

9．常规提升

17层混凝土浇筑完成后，混凝土强度达到后，正常提升一层。全钢爬架12的底部应高于14层50mm（如图16所示）。

10．向内滑移

向内滑移临时支撑点14，方法同5（如图17所示）。

11．逐一更换导座至各层混凝土梁并拆除临时支撑点

从上至下逐一拆除电葫芦系统，从上到下逐一更换支点至混凝土梁，方法同5.6，从上到下逐一拆除三角形临时支撑架14及水平导轨1（如图18所示）。

12.恢复到正常提升状态

（1）全钢爬架12由A工作状态经过安装支点、水平导轨→提升→滑移→提升→滑移→更换支点→拆除临时杆件，达到B工作状态（如图19所示）

（2）杆件拆除不得使用氧割切除，应保持原有结构体系、材料、设备应保持原有状态，并归库保养，为下一层变截面提升滑移做准备。