用于装配式钢结构建筑的升降操作平台及其施工方法与流程

本发明涉及用于装配式建筑的造楼机安装施工，具体涉及一种用于装配式钢结构建筑的升降操作平台及其施工方法。

背景技术：

1、随着国家推动建筑业转型政策力度的不断加大，建筑行业正在向工业化、智能化、绿色化方向发展。装配式建筑的建造方式较传统建造方式具有良好的工业化基础，更易实现绿色智能建造的目标。基于此，大力发展装配式建筑已成为建筑行业推动转型和践行“双碳”战略的重要举措。其中，住宅领域需求大，市场广泛，成为了装配式钢结构建筑重点关注和研发的领域。

2、现有技术中，装配式钢结构住宅建筑的施工方式仍旧需要使用传统的脚手架。同时，防护措施大都采用悬挑外架和外挑网，外墙防水和保温装饰装修工程等大都使用电动吊篮；上述现有的施工方法和建造工具都存在经济效益低和安全风险大的问题。因此，本领域技术人员急需一种新的升降操作平台，适配于装配式建筑，实现高效、安全的装配式钢结构住宅搭建工作。

技术实现思路

1、本发明旨在提供用于装配式钢结构建筑的升降操作平台及其施工方法，以解决现有技术中的装配式钢结构建筑在施工过程中仍旧使用传统脚手架，导致装配式建筑的施工效率低、安全性差的问题。为此，本发明提供一种用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，包括：

2、立柱系统，包括：围绕装配式钢结构建筑外轮廓布置的多根支撑立柱；所述支撑立柱沿竖直方向设置，并通过附墙杆系统与所述装配式钢结构建筑的主体钢梁固定相连；

3、爬升轨道，设置在所述支撑立柱的长度方向上；

4、悬挑平台，通过所述爬升轨道受驱动地滑动设置在所述支撑立柱上；且，所述悬挑平台围绕所述装配式钢结构建筑的外轮廓设置。

5、可选的，所述悬挑平台的数量为至少两个，多个所述悬挑平台将所述装配式钢结构建筑的周向分隔成多个相互独立的升降单元。

6、可选的，所述悬挑平台包括：贝雷架、设置在所述贝雷架上的平台过道主体结构；所述贝雷架上设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述爬升轨道传动相连，以带动所述悬挑平台升降动作。

7、可选的，所述爬升轨道为沿所述支撑立柱长度方向设置的齿条结构；所述升降驱动机构包括：与所述齿条结构啮合传动相连的齿轮，以及用于驱动所述齿轮转动的驱动电机。

8、可选的，所述装配式钢结构建筑的外立面转角位置间隔3米至12米设置所述支撑立柱；和/或，

9、每个所述悬挑平台均具有与其通讯相连的控制系统，以分别控制每个所述悬挑平台独立升降；和/或，

10、所述支撑立柱的顶部和底部还设置有限位机构，所述限位机构用于限制所述悬挑平台移动范围。

11、可选的，所述支撑立柱通过附墙杆系统与所述装配式钢结构建筑的横向支撑钢梁固定相连。

12、可选的，每个所述悬挑平台至少与两根所述支撑立柱传动相连。

13、可选的，用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，还包括：设置在所述悬挑平台远离所述装配式钢结构建筑一侧，用于保护升降操作平台的防护机构；

14、所述防护机构包括：固定设置在所述支撑立柱上的悬挂钢板，以及安装在所述悬挂钢板上的防护网片；多片所述防护网片构成保护升降操作平台的护罩。

15、可选的，用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，还包括：

16、施工电梯系统，包括：电梯轿厢和控制机构；所述电梯轿厢搭设在所述装配式钢结构建筑上。

17、可选的，所述升降驱动机构还包括：设置在安装板上的靠背轮，以及设置在驱动板上的安全钩；所述靠背轮用于驱动所述齿轮和所述齿条结构啮合相连；另外，所述安全钩用于在所述靠背轮失效时，阻挡所述悬挑平台下降。

18、可选的，所述立柱系统还包括：与所述悬挑平台对应设置的固定式基架；所述固定式基架上设置有橡胶缓冲器，所述橡胶缓冲器用于在所述升降驱动机构的刹车失效时，对所述悬挑平台起缓冲作用。

19、可选的，构成所述立柱系统的标准节是由方管焊接而成，相邻的所述标准节通过螺栓固定相连；所述标准节上设置有所述齿条结构；所述标准节除了所述齿条结构的以外部分表面进行热镀锌处理；

20、且，位于所述立柱系统底部位置的所述标准节上还设置有下限位挡板，位于所述立柱系统顶部位置的所述标准节上还设置有上限位挡板；所述下限位挡板和所述上限位挡板触碰到设在所述悬挑平台上的限制开关时,限位开关动作并使所述悬挑平台安全地自动地停在平台的终端位置上。

21、可选的，所述附墙杆系统包括：两端具有连接螺母的无缝圆管、设置在横向支撑钢梁上且与所述无缝圆管端部配合螺纹相连的钢梁连接板，以及设置在所述立柱系统上与所述无缝圆管端部配合螺纹相连的立柱配合件。

22、可选的，所述防护机构还包括：立杆，以及与所述立杆固定相连的加强架、三脚架和脚手板；所述加强架由角钢和方管焊接而成，用于保证架体的刚度；所述三脚架由角钢和方管焊接而成，用于连接架体内外排的所述立杆和导轨，保证架体的刚度；所述脚手板由花纹钢板与方管焊接制作，所述脚手板的底部焊接纵向方管，用来安装抽拉杆；所述脚手板用来设置各施工阶段的操作平台和建筑外轮廓之间间隙的密封处理，抽拉杆可以有效调节平台与建筑物的离墙间距，确保了平台的离墙间隙和整体密封性。

23、可选的，所述悬挑平台由两片贝雷片通过连接框组成。

24、一种升降操作平台的安装方法，用于安装用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，包括以下步骤：

25、s1，固定式基架的定位与安装：

26、通过尺子按平面布置图提供的定位尺寸确定施工固定式基架的中心的位置；其中，双柱型施工平台先确定标记所述固定式基架的位置，以此为基准确定另一个固定式基架的位置；

27、s2，标准节和升降驱动机构的安装：

28、标准节的首次安装步骤如下，首先安装第一侧位置的固定式基架和升降驱动机构组合体结构，并调节固定式基架的可调支腿使施工平台的水平和垂直度满足施工要求，且通过水平仪测试保证所述固定式基架的水平度；

29、之后，采用相同的方法安装第二侧位置以及其它位置的所述标准节和所述升降驱动机构；

30、之后，进行所述标准节的接高工作，在支撑立柱的前两节或三节及平台节安装完毕且控制系统调试完毕后，进行所述标准节的接高工作；

31、s3，悬挑平台系统及防护机构的安装：

32、安装左侧位置的第一件悬挑平台，安装第一侧位置的所述升降驱动机构左侧的第一件悬挑平台节，将悬挑平台节所述升降驱动机构固定；在安装悬挑平台节时应先安装第一片架，再安装第二片架，然后根据施工平台平面布置图尺寸依次安装固定连接框、平台节连接立杆及连接斜撑；

33、安装右侧位置的第一件悬挑平台，安装第一侧位置的所述升降驱动机构右侧的第一件悬挑平台节，将悬挑平台节所述升降驱动机构固定；

34、安装中间位置的悬挑平台，在中间位置的悬挑平台节端部底部做支撑结构，从而安装下一平台节；

35、安装右侧位置的固定式基架、升降驱动机构组合体，以及悬挑平台，安装第二侧位置的固定式基架和升降驱动机构组合体，调节固定式基架的可调支腿使施工平台的水平和垂直度满足施工要求，且通过水平仪测试保证所述固定式基架的水平度；并安装对应的所述悬挑平台；

36、s4，安装上部架体构架系统：依次安装立杆、脚手板、加强架、具有防护网片的外防护架体。

37、一种装配式钢结构建筑的楼体施工方法，用于使用权利要求1所述的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，包括：装配式钢结构建筑主体结构施工阶段和装配式钢结构建筑主体结构外立面施工阶段；

38、所述装配式钢结构建筑主体结构施工阶段，包括以下步骤：

39、s101，安装柱脚节的首节钢柱，并完成地下室顶板施工；之后，进行装配式钢结构建筑的2至4层钢柱以及2层位置的钢梁安装；

40、s102，组装所述升降操作平台的立柱系统、爬升轨道和悬挑平台；

41、s103，进行装配式钢结构建筑的3层和4层钢梁安装工作；并且，将所述立柱系统的每根支撑立柱分别附着固定在装配式钢结构建筑的3层和4层钢梁上；

42、s104，悬挑平台依次移动至装配式钢结构建筑的2层和3层，所述悬挑平台分别为装配式钢结构建筑的2层和3层提供防护，从而进行2层和3层的楼板钢筋、pc构件安装；并且，插入机电预埋，进行混凝土浇筑；

43、s105，将所述立柱系统的多根支撑立柱附着固定在装配式钢结构建筑的4层钢梁上；驱动所述悬挑平台爬升至3层，并安装装配式钢结构建筑的防护机构；

44、所述悬挑平台分别为装配式钢结构建筑的3层和4层提供防护，进行4层楼板钢筋、pc构件安装、混凝土浇筑工作；同时，完成2至4层钢柱混凝土灌芯工作；

45、在本步骤中还包括：混凝土浇筑：通过在标准节上安装三套套架，形成三个连接的支点，在其上部安装贝雷桁架，所述贝雷桁架上方铺设轨道，以供移动式布料机滑动；其中，所述移动式布料机高度为3.333m,布料机臂展最大工作半径为28m，臂端软管长度为3到6米，规格为φ133*6mm,通过轨道滑动，可以覆盖到楼层平面作业的全部范围，从而进行混凝土大范围的浇筑；

46、s106，进行装配式钢结构建筑的5层至7层钢柱钢梁安装，期间进行插入二构、抹灰、防水、塔吊附墙工序施工；

47、在本步骤中还包括：alc条板安装工序：施工人员站在施工平台上方，安装顺序为门窗洞口处的墙体条板向两端依次进行安装，门洞两侧宜用整块板材，无门洞口的墙体条板应从一端向另一端顺序安装，墙板底部与楼板采用管卡或座浆固定连接。对于外墙板，其顶部与钢梁采用滑动s板连接节点，墙板侧与钢柱采用柔性材料连接，墙板与墙体采用粘接砂浆连接。

48、s107，重复上述步骤s103至步骤s106，直至所述悬挑平台爬升至顶层，装配式钢结构建筑的主体结构施工完成。

49、另外，在所述装配式钢结构建筑主体结构施工阶段完成之后，进行所述装配式钢结构建筑主体结构外立面施工阶段；

50、所述装配式钢结构建筑主体结构外立面施工阶段，包括以下步骤：

51、alc墙体表面清理干净后刷专用界面剂一遍，然后分两次抹灰，再进行防水层施工，最后外部通过粘锚形式，即中间压入一层热镀锌电焊网，用锚栓与结构墙体锚固，外挂真石漆保温装饰一体板。

52、s201，通过所述悬挑平台进行所述装配式钢结构建筑的顶层外墙保温装饰一体板、外窗施工；

53、控制所述悬挑平台从顶层逐层下降，从顶层至底层依次进行所述装配式钢结构建筑的外墙保温装饰一体板、外窗施工；

54、在上述过程中，所述升降操作平台的支撑立柱附着点位置其外墙保温装饰一体板在本步骤中不进行施工；

55、s202，控制所述悬挑平台从底层移动至所述装配式钢结构建筑的顶层下一层，并将顶层的所述支撑立柱附着拆除，进行所述装配式钢结构建筑的次顶层位置的附着处其外墙保温装饰一体板、燃气、排水管道工序施工；之后，从顶层至底层依次完成各楼层爬轨附着处外墙保温装饰一体板、燃气、排水管道工序施工，以完成装配式钢结构建筑施工全部工作内容。

56、本发明技术方案，具有如下优点：

57、1.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，包括：

58、立柱系统，包括：围绕装配式钢结构建筑外轮廓布置的多根支撑立柱；所述支撑立柱沿竖直方向设置，并通过附墙杆系统与所述装配式钢结构建筑的主体钢梁固定相连；

59、爬升轨道，设置在所述支撑立柱的长度方向上；

60、悬挑平台，通过所述爬升轨道受驱动地滑动设置在所述支撑立柱上；且，所述悬挑平台围绕所述装配式钢结构建筑的外轮廓设置。

61、在本发明中，升降操作平台针对于装配式钢结构建筑设计，将多根支撑立柱围绕装配式钢结构建筑外轮廓布置，并让支撑立柱与装配式钢结构建筑的主体钢梁固定。上述设置可以有效地替代传统脚手架对装配式钢结构住宅建筑施工。实现施工人员在升降操作平台上进行建筑施工，解决现有的传统脚手架其外墙防水和保温装饰装修工程需要使用电动吊篮的问题。解决现有的装配式建筑的施工效率低、安全性差的问题。

62、2.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，所述悬挑平台的数量为至少两个，多个所述悬挑平台将所述装配式钢结构建筑的周向分隔成多个相互独立的升降单元。

63、在本发明中，通过设置多个悬挑平台，从而沿着外轮廓将装配式钢结构建筑分隔成多个相互独立的升降单元，从而可以实现装配式钢结构建筑的不同位置分别进行施工，进而有效地提高了施工效率。

64、3.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，所述悬挑平台包括：贝雷架、设置在所述贝雷架上的平台过道主体结构；所述贝雷架上设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述爬升轨道传动相连，以带动所述悬挑平台升降动作。

65、在本发明中，通过悬挑平台上的升降驱动机构与爬升轨道传动相连，可以稳定可靠地带动上述悬挑平台升降动作。

66、4.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，所述爬升轨道为沿所述支撑立柱长度方向设置的齿条结构；所述升降驱动机构包括：与所述齿条结构啮合传动相连的齿轮，以及用于驱动所述齿轮转动的驱动电机。

67、在本发明中，通过上述齿轮和齿条的啮合传动结构实现悬挑平台的驱动，并且通过两个升降驱动机构实现悬挑平台的升降，可以有效地保证悬挑平台的爬升速度。

68、5.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，所述装配式钢结构建筑的外立面转角位置间隔3米至12米设置所述支撑立柱；上述间隔设置可以有效地保证悬挑平台的可靠稳定运行。

69、每个所述悬挑平台均具有与其通讯相连的控制系统，以分别控制每个所述悬挑平台独立升降，从而保证每个悬挑平台独立稳定地工作。

70、所述支撑立柱的顶部和底部还设置有限位机构，所述限位机构用于限制所述悬挑平台移动范围，进而避免悬挑平台移动出预设轨道。

71、6.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，所述支撑立柱通过附墙杆系统与所述装配式钢结构建筑的横向支撑钢梁固定相连。

72、在本发明中，支撑立柱通过附墙杆系统与装配式钢结构建筑的横向支撑钢梁固定相连，从而通过横向支撑钢梁为立柱系统提供足够的支撑力，进而保证上述支撑立柱的稳定可靠。

73、7.本发明提供的用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，还包括：设置在所述悬挑平台远离所述装配式钢结构建筑一侧，用于保护升降操作平台的防护机构；所述防护机构包括：固定设置在所述支撑立柱上的悬挂钢板，以及安装在所述悬挂钢板上的防护网片；多片所述防护网片构成保护升降操作平台的护罩。

74、在本发明中，通过上述防护机构可以有效地对悬挑平台和装配式钢结构建筑进行保护。并且，现有的外防护挂架需要安装在建筑主体结构上，对主体结构的影响较大，而本发明中的防护机构不会影响建筑主体结构。

75、8.本发明提供的升降操作平台的安装方法，用于安装用于装配式钢结构建筑的升降操作平台，

76、s1，固定式基架的定位与安装：

77、通过尺子按平面布置图提供的定位尺寸确定施工固定式基架的中心的位置；其中，双柱型施工平台先确定标记所述固定式基架的位置，以此为基准确定另一个固定式基架的位置；

78、s2，标准节和升降驱动机构的安装：

79、标准节的首次安装步骤如下，首先安装第一侧位置的固定式基架和升降驱动机构组合体结构，并调节固定式基架的可调支腿使施工平台的水平和垂直度满足施工要求，且通过水平仪测试保证所述固定式基架的水平度；

80、之后，采用相同的方法安装第二侧位置以及其它位置的所述标准节和所述升降驱动机构；

81、之后，进行所述标准节的接高工作，在支撑立柱的前两节或三节及平台节安装完毕且控制系统调试完毕后，进行所述标准节的接高工作；

82、s3，悬挑平台系统及防护机构的安装：

83、安装左侧位置的第一件悬挑平台，安装第一侧位置的所述升降驱动机构左侧的第一件悬挑平台节，将悬挑平台节所述升降驱动机构固定；在安装悬挑平台节时应先安装第一片架，再安装第二片架，然后根据施工平台平面布置图尺寸依次安装固定连接框、平台节连接立杆及连接斜撑；

84、安装右侧位置的第一件悬挑平台，安装第一侧位置的所述升降驱动机构右侧的第一件悬挑平台节，将悬挑平台节所述升降驱动机构固定；

85、安装中间位置的悬挑平台，在中间位置的悬挑平台节端部底部做支撑结构，从而安装下一平台节；

86、安装右侧位置的固定式基架、升降驱动机构组合体，以及悬挑平台，安装第二侧位置的固定式基架和升降驱动机构组合体，调节固定式基架的可调支腿使施工平台的水平和垂直度满足施工要求，且通过水平仪测试保证所述固定式基架的水平度；并安装对应的所述悬挑平台；

87、s4，安装上部架体构架系统：依次安装立杆、脚手板、加强架、具有防护网片的外防护架体。

88、在本发明中，通过上述升降操作平台的安装方法，可以牢固快捷地将升降操作平台搭建完成，从而实现装配式钢结构建筑的高效率、高安全性搭建。解决现有技术中的装配式钢结构建筑在施工过程中仍旧使用传统脚手架的问题。

89、9.本发明提供的装配式钢结构建筑的施工方法，包括：装配式钢结构建筑主体结构施工阶段和装配式钢结构建筑主体结构外立面施工阶段；

90、所述装配式钢结构建筑主体结构施工阶段，包括以下步骤：

91、s101，安装柱脚节的首节钢柱，并完成地下室顶板施工；之后，进行装配式钢结构建筑的2至4层钢柱以及2层位置的钢梁安装；

92、s102，组装所述升降操作平台的立柱系统、爬升轨道和悬挑平台；

93、s103，进行装配式钢结构建筑的3层和4层钢梁安装工作；并且，将所述立柱系统的多根支撑立柱分别附着固定在装配式钢结构建筑的3层和4层钢梁上；

94、s104，悬挑平台依次移动至装配式钢结构建筑的2层和3层，所述悬挑平台分别为装配式钢结构建筑的2层和3层提供防护，从而进行2层和3层的楼板钢筋、pc构件安装；并且，插入机电预埋，进行混凝土浇筑；

95、s105，将所述立柱系统的多根支撑立柱附着固定在装配式钢结构建筑的4层钢梁上；驱动所述悬挑平台爬升至3层，并安装装配式钢结构建筑的防护机构；

96、所述悬挑平台分别为装配式钢结构建筑的3层和4层提供防护，进行4层楼板钢筋、pc构件安装、混凝土浇筑工作；同时，完成2至4层钢柱混凝土灌芯工作；

97、s106，进行装配式钢结构建筑的5层至7层钢柱钢梁安装，期间进行插入二构、抹灰、防水、塔吊附墙工序施工；

98、s107，重复上述步骤s103至步骤s106，直至所述悬挑平台爬升至顶层，装配式钢结构建筑的主体结构施工完成。

99、在本发明中，通过升降操作平台即可实现上述装配式钢结构建筑主体结构施工阶段的施工方法，上述施工方法适用于装配式钢结构住宅建筑，可以有效地代替传统悬挑外架和外挑网施工方法，无需在墙防水和保温装饰装修工程等大都使用电动吊篮，从而解决了现有的施工方法和建造工具存在的经济效益低和安全风险大问题。而且，本发明中的立柱系统和爬升轨道独立于装配式钢结构住宅建筑的主体结构设置，基本不会对主体结构产生影响，进而保证了装配式钢结构建筑主体结构的安全。另外，在本技术中的若干悬挑平台为多个相互独立的升降单元，且每个悬挑平台升降速度快，可达到15min一层，具有快速高效的优点。

100、10.本发明提供的装配式钢结构建筑的施工方法，在所述装配式钢结构建筑主体结构施工阶段完成之后，进行所述装配式钢结构建筑主体结构外立面施工阶段；

101、所述装配式钢结构建筑主体结构外立面施工阶段，包括以下步骤：

102、s201，通过所述悬挑平台进行所述装配式钢结构建筑的顶层外墙保温装饰一体板、外窗施工；

103、控制所述悬挑平台从顶层逐层下降，从顶层至底层依次进行所述装配式钢结构建筑的外墙保温装饰一体板、外窗施工；

104、在上述过程中，所述升降操作平台的支撑立柱附着点位置其外墙保温装饰一体板在本步骤中不进行施工；

105、s202，控制所述悬挑平台移动至所述装配式钢结构建筑的顶层下一层，并将顶层的所述支撑立柱附着拆除，进行所述装配式钢结构建筑的次顶层位置的附着处其外墙保温装饰一体板、燃气、排水管道工序施工；之后，从顶层至底层依次完成各楼层爬轨附着处外墙保温装饰一体板、燃气、排水管道工序施工，以完成装配式钢结构建筑施工全部工作内容。

106、在本发明中，通过上述悬挑平台进行装配式钢结构建筑的外墙保温装饰一体板、外窗等施工工作，可以有效地替换传统脚手架和电动吊篮，进而有效地提高经济效益和施工效率。而且，通过多片防护网片构成保护升降操作平台的护罩，同时也有效地降低了施工安全风险。同时，为外墙alc条板安装、外墙保温装饰一体板安装提供外围防护及施工作业平台，避免使用高处作业电动吊篮等其它较为危险的作业平台，提高了施工现场作业的安全性。