本发明属于高层模块化建筑施工领域，尤其是涉及一种框架或筒体承重高层模块化建筑整体倒装施工结构及施工方法。
背景技术
高层建筑是一种因其“高度”的影响，而在施工建造过程中需要特殊对待的建筑群体。随着国民经济不断发展，建筑业作为支柱产业也相应地得到了较大发展，我国很多城市相继建成了众多的高层建筑。据统计，我国已经连续6年成为高层建筑数量最多的国家，而国内最高的此类建筑是上海中心大厦，总建筑高度632m，总重量约80万吨。
当前，高层建筑的发展呈现以下特点：
1、高层建筑的高度不断增加且数量不断增多；
2、高层结构设计以混凝土核心筒为抗侧力主体；
3、当前行业模块化建筑模式发展趋势显著。
在高层模块化建筑中，一般由中间框架-核心筒及其周围单元模块组成，这也是高层模块化建筑施工的技术难点。目前，高层模块化建筑框架-核心筒施工技术趋于成熟且得到广泛应用，在其模块化安装施工方面，由于传统施工技术的限制，即采用大型起重机等吊具，不仅严重限制了其起重能力，还导致在高层模块化建筑施工中带来了一系列问题：
1、大量高空施工和立体交叉作业带来的诸多安全隐患问题；
2、高层建筑施工场地狭小，复杂环境内钢结构制作与安装质量难以保证，且不利于节省钢材及其耗材；
3、施工技术导致施工效率低下，影响工期，且能源损耗较大；
4、施工人员和施工机械的施工效率低下，耗费大量的施工安全措施费和人工费，使得施工成本高居不下。
在模块化建筑中采用整体单元模块倒装施工方法，可以有效解决上述问题。所谓“模块化”，即在模块化建筑加工制作厂将模块化单元制作完毕后，运抵施工现场进行拼接成整体单元模块进行倒装施工。
但高层建筑中涉及的大型模块吊装技术，需要借助大型起重设备，受施工环境和吊装高度限制，目前的吊装技术在技术角度和成本控制上，均难解决模块化施工带来的上述问题。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是提供一种框架或筒体承重高层模块化建筑整体倒装施工方法，尤其适合高层建筑的模块化施工。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于上述施工方法的框架或筒体承重高层模块化建筑整体倒装施工结构，包括：
框架和/或核心筒等中间结构，所述中间结构的框架柱上设置有运输齿条装置。以及单元模块，所述单元模块通过提升装置与运输齿条装置连接。
所述单元模块内包括预制的给排水系统以及电路系统等标准化的除了框架梁柱以外的空间结构体系。通过以上设置，地板、柱、梁、屋面板及水、电等的安装、装修均在预制场进行，运到现场就可以直接进行安装，方便快捷，能够缩短工期，提高生产效率。
根据实际施工需要，核心筒结构可选用砼核心筒或钢结构核心筒，外部框架结构也可以采用砼结构、钢结构，适用范围广。对于混凝土框架结构通过预埋件进行齿条的安装、对于钢框架通过螺栓孔固定齿条。
作为优选地，采用预埋件具有以下优点：
1.预埋件在预制场中预先安装，现场安装时使用方便，能够缩短工期。
2.运输齿条装置在互相连接的多段柱承重体系上直接在现场安装时，安装位置的误差有可能导致多段框架柱上的运输齿条装置对接不准确，在提升时造成提升困难和危险。而在预制场以预埋件的方式进行安装，便于控制安装质量，避免上述问题。
作为优选地，所述提升装置包括驱动电机。
通过将驱动电机内置在提升装置里，保证施工现场规整，减少了施工现场的现场安装作业。
本发明还提供了一种使用上述施工结构的一种框架或筒体承重高层模块化建筑整体倒装施工方法，包括以下步骤：
s1.搭建建筑的中间结构，在中间结构的柱承重体系上设置运输齿条装置；
所述中间结构包括建筑的框架或核心筒，所述中间结构的柱承重体系包括框架中的框架柱或核心筒的框架柱。利用已施工完毕的模块化建筑中间结构(框架或核心筒)的柱支撑体系，作为运输齿条装置的固定载体，所述运输齿条装置由若干齿条组成。运输齿条装置可以直接安装或以预埋件方式布置于中间结构的柱承重体系上。
中间结构及运输齿条装置施工完毕后，首先对设计安装于顶层的单元模块执行步骤s2,步骤s2包括s2.3，s2.4：
s2.3将单元模块通过提升装置与运输齿条装置连接；
s2.4使用提升装置带动单元模块沿运输齿条装置提升；
所述提升装置由其自身携带电机驱动机械传动沿中间结构(框架或核心筒)柱承重体系方向，垂直上下移动至指定设计标高。节省了大型吊装设备的使用，在大型模块化钢结构建筑施工中具有显著优势。
s3.对设计安装于下一层的单元模块执行步骤s2；
s4.重复执行s3直至设计安装于所有层的单元模块均达到设计高度。
s3，s4即是使用倒装法进行各层单元模块的吊装，先安装建筑物顶层模块，然后自上而下逐层安装，依次直到底层单元模块安装完毕的施工方法。工期短、成本低、经济效益好。
作为优选地，在较高层的单元模块进行提升时，可同时进行较低层单元模块的提升和提升准备。通过以上设置，能够提高效率，缩短工期。
作为优选地，步骤s2还包括步骤s2.3之前执行的步骤s2.1,
s2.1.将单元模块拼装成整体单元模块。
通过以上步骤，单元模块(包括设置在核心筒内的单元模块，以及核心筒外围的单元模块)是在预制场制作完成，并于施工现场地面与框架结构进行拼装，从而形成一个大的整体单元模块，该整体单元模块通过位于模块化建筑中间结构(框架或核心筒)柱承重体系上的垂直运输装置(运输齿条装置、提升装置)，将整体单元模块整体自下而上逆向逐层提升并最终至设计标高位置。省去占用大量起重设备的限制，节约了辅助件的使用，方便、快捷，可大大缩短工期。
作为优选地，整体单元模块可以不包括核心筒内的单元模块，仅包括核心筒外围的单元模块，通过以上设置，在施工完成后，能够得到核心筒部分中空的建筑结构，中空的核心筒部分可作为电梯井等使用，简化了工序，缩短了工期。
整体单元模块可以包括安装在核心筒内的累积吊装单元与安装在外围框架的累积安装单元的组合，即在提升时核心筒内标准模块层可以随着外部标准模块层一起提升。
整体单元模块也可以仅包括核心筒内的累积吊装单元或安装在外围框架的累积安装单元，即在提升时核心筒内标准模块层可以与外部标准模块层单独提升。
作为优选地，步骤s2还包括步骤s2.1之后，步骤s2.3之前执行的步骤s2.2,
s2.2.在整体单元模块的上部与下部分别安装组合梁；
以及在执行步骤s2.4之后，执行的步骤s2.5,
s2.5.将上层整体单元模块的下部组合梁与下层整体单元模块的上部组合梁连接。
通过以上设置，能够每一层形成一个大的稳定的整体受力单元模块，且便于将提升装置与下部组合梁连接，即在提升时将组合梁作为提升梁使用，起辅助支撑作用。在提升结束后，将上层整体单元模块的下部组合梁与下层整体单元模块的上部组合梁连接形成一个整体的框架梁，作为该模块化建筑的框架梁系统的一部分。组合梁的在不同的吊装空间分别承担体系框架梁、提升框架梁的任务。通过以上方法，简化了工序，减少了钢筋用料，节约了成本。
步骤s2还包括在执行步骤s2.4之后，执行的步骤s2.6,
s2.6.将单元模块与建筑的中间结构固定。
作为优选地，步骤s2还包括在执行步骤s2.4之后，执行的步骤s2.7,
s2.7.将上层单元模块的下部梁与下层单元模块的上部梁连接。
通过以上设置，将上层单元模块的下部梁与下层单元模块的上部梁连接形成一个整体的框架梁，作为该模块化建筑的框架梁系统的一部分，使框架结构更加稳定。组合梁的在不同的吊装空间分别承担体系框架梁、提升框架梁的任务。通过以上方法，简化了工序，减少了钢筋用料，节约了成本。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，高层模块化建筑的施工更加方便；将结构框架与标准化模块组合成整体单元模块进行整体单元模块的倒装提升，具有可减少大量高空安装交叉作业，减少施工现场的安装，从而减少材料周转和浪费，保证施工质量、降低垂直吊装施工成本及安全隐患，节省施工工期等优点。
附图说明
图1是本发明一实施例第1步示意图；
图2是本发明一实施例第2步示意图；
图3是本发明一实施例第3步示意图；
图4是本发明一实施例第4步示意图；
图5是本发明一实施例第5步示意图；
图6是本发明一实施例中心结构示意图；
图7是本发明一实施例提升装置与单元模块连接局部放大示意图。
图中：
1、整体单元模块2、中心结构3、运输齿条装置
4、提升装置
具体实施方式
以下将根据本发明一实施例所提供的一种框架或筒体承重高层模块化建筑整体倒装施工方法进行说明：
1、如附图1及附图6所示，待高层模块化建筑的中间结构(框架或核心筒)2施工完毕，将运输齿条装置3安装或以预埋件方式于中间结构的柱承重体系上；
在本实施例中，作为优选地，以预埋件的方式将运输齿条装置布置在中间结构的柱承重体系上，采用预埋件的方式设置运输齿条装置，采用预埋件具有以下优点：
1.预埋件在预制场中预先安装，现场安装时使用方便，能够缩短工期。
2.运输齿条装置在互相连接的多段柱承重体系上直接在现场安装时，安装位置的误差有可能导致多段框架柱上的运输齿条装置对接不准确，在提升时造成提升困难和危险。而在预制场以预埋件的方式进行安装，便于控制安装质量，避免上述问题。
在本发明的一些其他实施例中，还可在先搭建好框架之后，再在承重柱体系上安装运输齿条装置。
2、如附图2所示，假设该模块化建筑共n层，将第n层单元模块运抵施工现场，并在地面进行该层整体单元模块拼装，包括核心筒结构内的单元模块或交通盒以及外围框架的单元模块以及组合成整体单元模块的框架结构，即形成第n层整体单元模块；
通过以上步骤，单元模块(包括设置在核心筒内的单元模块或交通盒，以及核心筒外围的单元模块)是在预制场制作完成，并于施工现场地面与框架结构进行拼装，从而形成一个大的整体单元模块，该整体单元模块通过位于模块化建筑中间结构(框架或核心筒)柱承重体系上的垂直运输装置(运输齿条装置、提升装置)，将整体单元模块整体自下而上逆向逐层提升并最终至设计标高位置。省去占用大量起重设备的限制，节约了辅助件的使用，方便、快捷，可大大缩短工期。
在本发明的一些其他实施例中，整体单元模块不包括核心筒内的单元模块，仅包括核心筒外围的单元模块，通过以上设置，在施工完成后，能够得到核心筒部分中空的建筑结构，中空的核心筒部分可作为电梯井等使用，简化了工序，缩短了工期。
3、如附图3所示，将提升装置4与步骤1中的运输齿条装置3进行有效的机械连接；
4、如附图4及附图7所示，将步骤2中已拼成第n层整体单元模块的上、下部的组合梁与提升装置4有效连接；
通过以上设置，能够每一层形成一个大的稳定的整体受力单元模块，且便于将提升装置与下部组合梁连接，即在提升时将组合梁作为提升梁使用，起辅助支撑作用。在提升结束后，将上层整体单元模块的下部组合梁与下层整体单元模块的上部组合梁连接形成一个整体的框架梁，作为该模块化建筑的框架梁系统的一部分。组合梁的在不同的吊装空间分别承担体系框架梁、提升框架梁的任务。通过以上方法，简化了工序，减少了钢筋用料，节约了成本。
5、如附图5所示，将步骤4中与提升装置4有效连接的第n层整体单元模块n1，通过垂直运输装置3、4自上而下整体移动至顶层设计高度，同时准备拼接第n-1层整体单元模块；
在本实施例中，作为优选地，在较高层的单元模块进行提升时，可同时进行较低层单元模块的提升及提升准备。通过以上设置，能够提高效率，缩短工期。
6、重复步骤2～5，直至完成第1层整体单元模块的就位与安装。
在本实施例中，使用倒装法进行各层单元模块的吊装，先安装建筑物顶层模块，然后自上而下逐层安装，依次直到底层单元模块安装完毕的施工方法。工期短、成本低、经济效益好。
如附图6所示，本发明提供了一种框架或筒体承重高层模块化建筑施工结构，适用于上述的施工方法，其特征在于，包括：
中间结构2，中间结构2的框架柱上设置有运输齿条装置3。
中心结构2包括框架和核心筒。
运输齿条装置3为中间结构2的柱承重体系上的预埋件。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。