超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置及其施工方法

技术领域

本发明属于超高层建筑超高空悬挑结构支撑体系施工技术领域，具体涉及超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置及其施工方法。

背景技术

在超高层建筑施工过程中，附着式爬升脚手架被广泛应用于浇筑，但当超高层第N层及以下悬挑结构的截面尺寸与N+1层及以上的悬挑结构截面不一致，即N+1层即以上的悬挑结构截面尺寸大时，附着式爬升脚手架顶部爬升到N层后则无法继续正常爬升，怎样安全完成N层及N+1层不同结构尺寸的悬挑脚手架转换，是确保超高层建筑外围结构上下统一整体现浇的关键，为此本发明提出超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置及其施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置，包括水平悬挑梁、立柱、斜撑和联系梁，所述水平悬挑梁固定在预埋压环上，且水平悬挑梁的端部伸出至预埋压环的外侧，所述立柱固定在N-1层楼板和N层楼板之间，N层楼板的上方设置有N+1层楼板，且N+1层楼板上安装有铝模支模架，所述斜撑固定在N-1层楼板和水平悬挑梁的伸出端之间，所述斜撑和立柱之间固定有多个联系梁，所述水平悬挑梁的顶部固定有多个工具式钢支柱支撑架，且水平悬挑梁的伸出端上方固定有脚手架，所述工具式钢支柱支撑架的顶端与铝模支模架固定，所述脚手架的内侧与工具式钢支柱支撑架固定。

优选的，所述N-1层楼板的顶部表面和N层楼板的底部表面均预埋安装有预埋件，所述立柱的两端分别与两个预埋件固定在一起，所述斜撑的底端与N-1层楼板顶部的预埋件固定在一起，所述N层楼板的顶部预埋有多个与水平悬挑梁相对应的预埋压环，所述水平悬挑梁通过预埋压环固定在N层楼板上。

优选的，所述铝模支模架的底部预埋安装有多个附墙支座螺杆，所述工具式钢支柱支撑架的顶端与附墙支座螺杆固定连接，所述水平悬挑梁的顶部固定有多个支撑联梁，所述工具式钢支柱支撑架的底端以及脚手架的底端均与支撑联梁固定连接，所述水平悬挑梁的伸出端底部还安装有安全网兜。

一种所述超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、利用BIM技术建模设计

建立高层建筑结构及支撑平台BIM模型，计算分析支撑平台受力结构，核定、区分、编码各部位水平悬挑梁(工字钢)悬挑及锚固长度参数；核定、区分、编码各部位斜撑、联系梁长度、角度参数；

步骤二、预埋件安装

在N-1层楼板施工前，根据预埋件平面设计布置图预埋立柱与斜撑安装的预埋件，在N层楼板施工前预埋预埋压环；

步骤三、工字钢悬挑定位

N层楼板结构施工完成后，根据设计施工图中的布置位置进行水平悬挑梁在楼板面的悬挑定位，并与N-1层楼板的下支撑构件定位在同一垂线上；

步骤四、型钢加工制作

在结构层楼面，拼接水平悬挑梁、斜撑、联系梁形成个未封闭的平行三角形状；

步骤五、就位吊装型钢加工构件

将加工制作构件的水平悬挑梁架设在N层楼板上，斜撑的底部架设在N-1层楼板上，吊装就位后分别与预埋件先进行临时固定；

步骤六、安装下立柱

在N-1层楼板楼面上安装立柱，与第五步制作的构件连成下支撑体系。并将联系梁与立柱进行螺栓连接固定；

步骤七、型钢水平悬挑梁固定

根据设计图纸中下支撑构件与水平悬挑梁的布置位置进行型钢的定位校核，然后将水平悬挑梁用预埋压环进行固定；

步骤八、联梁安装固定

在N层楼板的水平悬挑梁上端部和外架设计宽度处安装固定支撑联梁，其中外架宽度处的支撑联梁作为搭设脚手架之用；在N+1层楼板悬挑结构梁下方铝模支模架支撑立杆底部支撑联梁；支撑联梁垂直水平悬挑梁并焊接固定形成支撑钢平台；

步骤九、悬挑平台封闭及防护

N层楼板悬挑钢平台面应封闭严密，防止物体坠落打击，相邻联梁空间间距大于300mm处用Φ48.3×3.6钢管@300作为次梁，平台底部挂一层密目安全网兜，钢平台面满铺模板，要求其拼缝严密不留空隙，并及时清理架体上的杂物。

悬挑平台外侧端部1.2m高处位置设置2道防护栏杆和18cm高挡脚板，栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；

步骤十、搭设悬挑结构支模架

按设计图纸，在悬挑钢平台上搭建悬挑区域铝模支模架，与同层结构支模架同步搭设，悬挑端部水平杆与室内部分连接成整体，并在悬挑梁立杆外侧设置连续通长剪刀撑；

步骤十一、搭设外架(附着式升降脚手架)

在N层楼板悬挑结构以及铝模支模架体系外侧边缘搭设500mm高钢管扣件式脚手架，验收合格后，组装附着式升降脚手架(爬架)，高度为超过上层结构楼面1.5m，便于支模等施工作业，组装附着式升降脚手架应注意架体的拉结，临时加固要牢固，与已浇筑结构连成一整体，并进行有效的抱柱加固措施；

步骤十二、浇筑混凝土

N+1层楼板层楼面支模和梁板钢筋绑扎完成后，进行悬挑梁面上预埋附墙支座螺杆，经验收合格后，浇筑悬挑结构混凝土；

步骤十三、附着式升降脚手架安装

N+1层楼板层楼面混凝土浇筑完成后，先检查附墙支座螺杆位置无误后，再将附墙支座用M30梯形螺杆安装在悬挑结构梁面上，螺栓两端各加1个垫片(导座端80×80×10mm，混凝土端100×100×10mm)、个螺母，螺栓外露螺帽不得小于丝扣；然后将左、右导向轮套入导轨，导向轮架通过M24六角头螺栓与六角螺母安装到附墙支座的导轮架连接板上，调整支顶器调节螺杆长度，使支顶器顶端凹槽与导轨的小横杆紧密贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用附着式升降脚手架经过N层支撑钢平台的应用，由原先受制于N+1层悬挑结构截面尺寸不一致无法直爬，成功转换附着到N+1结构层，降低超高层支撑钢平台的负荷，确保N+1以上结构作业的安全系数。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中A区域的局部放大图；

图3为本发明图1中B区域的局部放大图；

图中：1、N-1层楼板；2、N层楼板；3、N+1层楼板；4、预埋件；5、预埋压环；6、水平悬挑梁；7、立柱；8、斜撑；9、联系梁；10、安全网兜；11、支撑联梁；12、脚手架；13、铝模支模架；14、附墙支座螺杆；15、工具式钢支柱支撑架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1至图3，为本发明的实施例，该实施例提供了一种技术方案：超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置，包括水平悬挑梁6、立柱7、斜撑8和联系梁9，水平悬挑梁6固定在预埋压环5上，且水平悬挑梁6的端部伸出至预埋压环5的外侧，立柱7固定在N-1层楼板1和N层楼板2之间，N层楼板2的上方设置有N+1层楼板3，且N+1层楼板3上安装有铝模支模架13，斜撑8固定在N-1层楼板1和水平悬挑梁6的伸出端之间，斜撑8和立柱7之间固定有多个联系梁9，水平悬挑梁6的顶部固定有多个工具式钢支柱支撑架15，且水平悬挑梁6的伸出端上方固定有脚手架12，工具式钢支柱支撑架15的顶端与铝模支模架13固定，脚手架12的内侧与工具式钢支柱支撑架15固定。

其中，N-1层楼板1的顶部表面和N层楼板2的底部表面均预埋安装有预埋件4，立柱7的两端分别与两个预埋件4固定在一起，斜撑8的底端与N-1层楼板1顶部的预埋件4固定在一起。

其中，N层楼板2的顶部预埋有多个与水平悬挑梁6相对应的预埋压环5，水平悬挑梁6通过预埋压环5固定在N层楼板2上。

其中，铝模支模架13的底部预埋安装有多个附墙支座螺杆14，工具式钢支柱支撑架15的顶端与附墙支座螺杆14固定连接，水平悬挑梁6的顶部固定有多个支撑联梁11，工具式钢支柱支撑架15的底端以及脚手架12的底端均与支撑联梁11固定连接。

其中，水平悬挑梁6的伸出端底部还安装有安全网兜10。

一种超高空支模和附着升降脚手架转换爬升装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、利用BIM技术建模设计

建立高层建筑结构及支撑平台BIM模型，计算分析支撑平台受力结构，核定、区分、编码各部位水平悬挑梁(工字钢)悬挑及锚固长度参数；核定、区分、编码各部位斜撑、联系梁长度、角度参数；

步骤二、预埋件安装

在N-1层楼板1施工前，根据预埋件平面设计布置图预埋立柱7与斜撑8安装的预埋件4，在N层楼板2施工前预埋预埋压环5；

步骤三、工字钢悬挑定位

N层楼板2结构施工完成后，根据设计施工图中的布置位置进行水平悬挑梁6在楼板面的悬挑定位，并与N-1层楼板1的下支撑构件定位在同一垂线上；

步骤四、型钢加工制作

在结构层楼面，拼接水平悬挑梁6、斜撑8、联系梁9形成2个未封闭的平行三角形状；

步骤五、就位吊装型钢加工构件

将加工制作构件的水平悬挑梁6架设在N层楼板2上，斜撑8的底部架设在N-1层楼板1上，吊装就位后分别与预埋件4先进行临时固定；

步骤六、安装下立柱

在N-1层楼板1楼面上安装立柱7，与第五步制作的构件连成下支撑体系。并将联系梁9与立柱7进行螺栓连接固定；

步骤七、型钢水平悬挑梁固定

根据设计图纸中下支撑构件与水平悬挑梁6的布置位置进行型钢的定位校核，然后将水平悬挑梁6用预埋压环5进行固定；

步骤八、联梁安装固定

在N层楼板2的水平悬挑梁6上端部和外架设计宽度处安装固定支撑联梁11，其中外架宽度处的支撑联梁11作为搭设脚手架12之用；在N+1层楼板3悬挑结构梁下方铝模支模架13支撑立杆底部支撑联梁11；支撑联梁11垂直水平悬挑梁6并焊接固定形成支撑钢平台；

步骤九、悬挑平台封闭及防护

N层楼板2悬挑钢平台面应封闭严密，防止物体坠落打击，相邻联梁空间间距大于300mm处用Φ48.3×3.6钢管@300作为次梁，平台底部挂一层密目安全网兜10，钢平台面满铺模板，要求其拼缝严密不留空隙，并及时清理架体上的杂物。

悬挑平台外侧端部1.2m高处位置设置2道防护栏杆和18cm高挡脚板，栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；

步骤十、搭设悬挑结构支模架

按设计图纸，在悬挑钢平台上搭建悬挑区域铝模支模架13，与同层结构支模架同步搭设，悬挑端部水平杆与室内部分连接成整体，并在悬挑梁立杆外侧设置连续通长剪刀撑；

步骤十一、搭设外架(附着式升降脚手架)

在N层楼板2悬挑结构以及铝模支模架13体系外侧边缘搭设500mm高钢管扣件式脚手架12，验收合格后，组装附着式升降脚手架(爬架)，高度为超过上层结构楼面1.5m，便于支模等施工作业，组装附着式升降脚手架应注意架体的拉结，临时加固要牢固，与已浇筑结构连成一整体，并进行有效的抱柱加固措施；

步骤十二、浇筑混凝土

N+1层楼板3层楼面支模和梁板钢筋绑扎完成后，进行悬挑梁面上预埋附墙支座螺杆14，经验收合格后，浇筑悬挑结构混凝土；

步骤十三、附着式升降脚手架安装

N+1层楼板3层楼面混凝土浇筑完成后，先检查附墙支座螺杆14位置无误后，再将附墙支座用M30梯形螺杆安装在悬挑结构梁面上，螺栓两端各加1个垫片(导座端80×80×10mm，混凝土端100×100×10mm)、2个螺母，螺栓外露螺帽不得小于3丝扣；然后将左、右导向轮套入导轨，导向轮架通过M24六角头螺栓与六角螺母安装到附墙支座的导轮架连接板上，调整支顶器调节螺杆长度，使支顶器顶端凹槽与导轨的小横杆紧密贴合；

至此，附着式升降脚手架经过N层支撑钢平台的应用，由原先受制于N+1层悬挑结构截面尺寸不一致无法直爬，成功转换附着到N+1结构层，降低超高层支撑钢平台的负荷，确保N+1以上结构作业的安全系数。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例(详见上述详尽的描述)，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。