本发明属于建筑工程及施工方法技术领域，尤其是涉及一种自升式高层模块化建筑吊装设备及施工方法。
背景技术：
随着经济的高速发展，外来人口大量涌入城市，为了增大城市的容纳量，高层建筑越来越多，高层建筑的高度越来越高，为了缩短建筑建设周期，模块化结构被广泛应用。
在城市建设中，高层建筑一般属于地标性建筑，施工地点一般在城市的繁华地区，建筑密集和人流量大导致施工场地受限，施工过程中安全控制要求高。传统吊装设备需要附壁式塔吊，不能移动行走，吊装范围较小，且同时需要多台吊车，效率较低，且附壁式塔吊安全隐患较大，造价高，导致生产成本高。同时，高层升降支架结构施工的工期、质量和成本控制的要求也远远高于普通建筑，为了有效地满足高层升降支架装置的施工需求，突破传统施工体系，施工过程中，产生了新的吊装设备和施工方法，顶升模架就是其中一种。
顶升模架是指由吊装钢平台系统、支撑系统、悬挂脚手架系统、模板系统和动力及控制系统组成的用于配合核心筒结构吊装高层建筑构件的吊装装置。这种装置钢平台强度和刚度大，稳定性和整体性好，可存放钢筋、小型机具设备等，减少了对施工场地、塔吊运力的占用和劳动力的消耗，目前被广泛运用于高层写字楼建筑。
但对于高层筒体，即包含升降支架或内部核心框架、外筒或外部框架的结构来说，其凹凸造型和框架外的其他散件结构，如空间隔断及楼地板等均在高空完成。传统顶部操作平台布置较密，无吊装洞口，且附壁式塔吊不适合从中间部位进行吊装，存在施工效率低、安全风险大，质量不能保证，施工成本高等弊端。如何安全、快速、经济的进行这些造型及结构散件的吊装是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是提供一种工期短、成本低、经济效益好、安全性高的自升式高层模块化吊装设备及施工方法，尤其适合高层建筑的施工。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自升式高层模块化建筑吊装设备，包括承重结构、框架和吊装装置，所述框架包括内部框架和外部框架，所述内部框架包括升降支架和吊装平台，所述升降支架一端连接所述承重结构，所述升降支架另一端连接所述吊装平台下表面，所述吊装装置置于所述吊装平台上表面，所述外部框架置于所述吊装平台外轮廓线上的所述承重结构上表面。
进一步的，所述框架和所述承重框架上均设有模块嵌入口。
进一步的，所述吊装平台上表面与所述吊装装置底部设置滑动装置，所述吊装装置通过所述滑动装置移动。
进一步的，所述吊装平台中心处设有旋转平台。
进一步的，所述框架为砼结构和/或钢结构。
进一步的，所述承重框架包括承重框架梁，所述吊装平台和所述承重框架梁之间存在间隙，所述间隙尺寸为至少2层所述承重框架梁高。
进一步的，所述升降支架与所述外部框架之间设置连接装置，所述连接装置上设有齿条。
进一步的，还包括牵引装置，所述牵引装置为多组，所述牵引装置分别连接所述框架和模块。
进一步的，本发明还提供一种自升式高层模块化建筑吊装施工方法，包括以下步骤，
s1：以核心筒为中心向四周搭建吊装平台，在所述吊装平台上表面设置滑移轨道和旋转平台，所述吊装平台高度高于两层承重框架梁；
s2：在所述吊装平台下部安装临时支座和临时支撑柱；
s3：在所述吊装平台上的所述滑移轨道上安装吊装装置；
s4：所述吊装装置沿所述滑移轨道运动，所述吊装装置吊装承重框架柱和承重框架梁，两层所述承重框架吊装完成后，所述吊装装置停止工作；
s5：拆除所述吊装平台下部安装的临时支撑柱；
s6：提升标准模块层；
s7：将所述吊装平台通过连接装置向上滑移两层；
s8：重复s2-s7，直到外部框架吊装和标准模块提升就位。
进一步的，所述s6还包括在对所述标准模块层进行提升之前，将多个所述标准模块层组合成多层模块层。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明提供一种自升式高层模块化建筑吊装设备，根据不同的施工情况，可以将原建筑结构作为吊装平台，承重结构吊装完成后无需拆除，建筑封顶后向四周移动接头，但只适用于结构形式满足此平台结构的建筑形式，也可以利用升降支架装置制作临时吊装平台，承重结构吊装完成后需拆除，临时吊装平台适用于所有建筑形式，工人可以将两种吊装设备根据现场建筑设计情况有选择性进行使用，方便灵活。
2、本发明在吊装平台和吊装装置之间安装有滑动轨道和旋转平台，能够任意变化吊装装置的方向，实现吊装装置对承重结构梁和承重结构柱进行定位安装，现场实用性强，可有效缩短工期。
3、本发明提供一种自升式高层模块化建筑吊装施工方法，通过在吊装平台下部放置临时支撑柱来满足吊装平台的受力及稳定性，实现对承重结构的吊装，可控性强，缩短了施工工期，提高了安装效率。
4、根据具体施工需要，可自由选用吊装平台结构与承重结构的结构形式及组合形式，得到合适的、稳定的结构框架，以保证施工效果。
5、本发明提供的自升式高层模块化建筑吊装设备及施工方法工期短、成本低、经济效益好。
附图说明
图1是本发明实施例的施工结构示意图
图2是本发明实施例的施工结构俯视示意图
图3是本发明实施例的吊装过程局部示意图中：
图中：
1、吊装装置2、旋转平台3、滑动装置
4、吊装平台5、内部框架6、承重结构
7、外部框架8、升降支架9、临时支撑柱
10、模块嵌入洞口11、核心筒
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围：
如图1、图2所示，一种自升式高层模块化建筑吊装设备，包括承重结构6、框架和吊装装置1。框架包括内部框架5和外部框架7，内部框架5包括升降支架8和吊装平台4，升降支架8一端连接承重结构6，升降支架8另一端连接吊装平台4下表面，吊装装置1置于吊装平台4上表面，外部框架7置于吊装平台4外轮廓线上的承重结构6上表面。吊装平台4上表面与吊装装置1底部设置滑动装置3，吊装装置1通过滑动装置3移动。滑动装置3可以为滑移轨道或液压导轨等，本实施例中优选滑移轨道。滑移轨道内部设有若干凹槽和/或凸起，起到增加滑移轨道稳定性的目的。
吊装平台4中心处设有旋转平台2，滑移轨道和旋转平台2能够任意变化吊装装置1的方向，实现吊装装置1对承重结构梁和承重结构柱进行定位安装。承重结构6包括除升降支架8和设置于升降支架8顶部的吊装平台4以外的外部结构，升降支架8和承重结构6均设置有模块嵌入洞口10，方便起吊。框架置于承重结构6中心位置，承重结构6包括承重框架梁，吊装平台4和承重框架梁间存在至少2层承重框架梁高的间隙，在本实施例中，承重结构6设置在吊装平台4下两层。
吊装平台4可以利用原建筑平台框架做吊装装置1行走平台，承重结构6吊装完成后无需拆除，建筑封顶后向四周移动接头，但只适用于结构形式满足此平台结构的建筑形式。
吊装平台4也可以利用升降支架8，在升降支架8顶端制作一个临时供吊装装置1行走平台，承重结构6吊装完成后进行拆除，此装置适用于所有建筑形式。
因此，作为优选地，可以将两种吊装设备根据现场建筑设计情况有选择性进行使用，节省了工期，提高了施工效率。
吊装平台4包括梁柱及除框架梁柱以外的空间结构体系。在吊装平台4上设置临时支座，通过放置临时支撑柱9来满足吊装平台4的受力及稳定性，实现对承重结构6的吊装，可控性强，缩短施工工期，提高安装效率。
根据施工要求，吊装平台4可选用钢结构构架；升降支架8可选用砼结构和/或钢结构构架，外部框架7可以选用砼结构和/或钢结构构架，承重结构6可选用砼结构和/或钢结构构架。因此，可根据具体施工需要选用吊装平台4与承重结构6的结构形式及组合形式，得到合适的、稳定的结构框架，以保证施工效果。
升降支架8与外部框架7之间设置连接装置，连接装置上设有齿条。本设备还包括牵引装置，牵引装置为多组，牵引装置分别连接框架和模块。升降支架8与外部框架7连接的牵引装置，被设置用于拖动升降支架8沿齿条运动。与标准模块层连接的牵引装置，被设置用于拖动标准模块层沿滑道运动。
进一步的，本发明还提供一种自升式高层模块化建筑吊装施工方法，包括以下步骤，
s1：以核心筒11为中心向四周搭建吊装平台4，在吊装平台4上表面设置滑动装置3和旋转平台2，吊装平台4高度高于两层承重框架梁的高度，滑动装置3可以为滑移轨道或液压导轨等，吊装装置1可以为设置在承重结构6的吊装设备或能够将标准模块层提升至设计高度的任意提升装置，如龙门吊、汽车吊、履带吊以及液压提升装置等吊装装置1，在本实施例中，吊装装置1优选龙门吊，滑道装置3优选滑移轨道。
s2：在吊装平台4下部安装临时支座和临时支撑柱9，用来保证吊装平台4的稳定性。
s3：在吊装平台4上的滑移轨道上安装吊装装置1。
s4：吊装装置1沿滑移轨道运动，吊装装置1吊装承重框架柱和承重框架梁，两层承重框架吊装完成后，吊装装置1停止工作。
s5：拆除吊装平台4下部安装的临时支撑柱9。
s6：提升标准模块层，也可在对标准模块层进行提升之前，将多个标准模块层组合成多层模块层。具体操作为，将标准模块层运输至龙门吊跨内，并利用龙门吊分层提升标准模块层，将其累积为多层模块层，沿着滑移轨道将其运送至外筒内。安装过程中，在框架外将多个标准模块层累积为多层模块层，将多层模块层运输至框架下方组合成整层组合单元进行提升。通过以上方法，可以减少周转材料的使用，简化工序，提高施工效率，缩短施工周期。
s7：将吊装平台4通过连接装置向上滑移两层，标准模块层还可以与吊装装置1相连接，由吊装装置1牵引在滑移轨道上进行运动。
s8：重复s2-s7，直到外部框架7吊装和标准模块提升就位。
根据不同的施工情况具体需求，可两层承重结构6吊装后进行提升，也可多层承重结构6吊装后一起进行提升，承重结构6提升后需安装相应高度的临时支撑柱9。
对于标准模块层的提升，可采用正装法进行施工。即先对设计于底层的模块进行吊装，然后根据实际情况就近进行提升与安装，工期短、成本低、经济效益好。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明提供一种自升式高层模块化建筑吊装设备，根据不同的施工情况，可以将原建筑结构作为吊装平台，承重结构吊装完成后无需拆除，建筑封顶后向四周移动接头，但只适用于结构形式满足此平台结构的建筑形式，也可以利用升降支架装置制作临时吊装平台，承重结构吊装完成后需拆除，临时吊装平台适用于所有建筑形式，工人可以将两种吊装设备根据现场建筑设计情况有选择性进行使用，方便灵活。
2、本发明在吊装平台和吊装装置之间安装有滑动轨道和旋转平台，能够任意变化吊装装置的方向，实现吊装装置对承重结构梁和承重结构柱进行定位安装，现场实用性强，可有效缩短工期。
3、本发明提供一种自升式高层模块化建筑吊装施工方法，通过在吊装平台下部放置临时支撑柱来满足吊装平台的受力及稳定性，实现对承重结构的吊装，可控性强，缩短了施工工期，提高了安装效率。
4、根据具体施工需要，可自由选用吊装平台结构与承重结构的结构形式及组合形式，得到合适的、稳定的结构框架，以保证施工效果。
5、本发明提供的自升式高层模块化建筑吊装设备及施工方法工期短、成本低、经济效益好。
以上参照附图和实施例，对本发明的技术方案进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的技术人员应能理解，在实际应用中，本发明中各个步骤的实施细节均有可能发生某些变化，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。特别需要指出的是：只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的细节变化或相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。