一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法

技术领域

本申请涉及高层建筑爬架施工技术的领域，尤其是涉及一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法。

背景技术

爬架又叫提升架，依照其动力来源可分为液压式、电动式、人力手拉式等主要几类。它是近年来开发的新型脚手架体系，主要应用于高层剪力墙式楼盘。它能沿着建筑物往上攀升或下降。这种体系使脚手架技术完全改观：一是不必翻架子；二是免除了脚手架的拆装工序（一次组装后一直用到施工完毕），且不受建筑物高度的限制，极大的节省了人力和材料。并且在安全角度也对于传统的脚手架有较大的改观。在高层建筑中极具发展优势。

相关技术中，爬架以为需要进行爬升，一般应用于结构规则的矩形楼梯。参考图1，申请人施工中遇到需要对高层曲面型建筑进行施工的情况，自下而上，建筑边缘均往内收；为减少普通钢管扣件脚手架的高处临边搭设作业危险以及减少用材，需要在高层曲面型建筑上采用爬架体系。

针对上述中的相关技术，为了提高内收曲面型建筑的施工效率，申请人设计了一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法。

发明内容

为了顺利在高层曲面内收型建筑上应用爬架体系，本申请提供一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法,爬架体系能够在建筑表面顺利爬升，且在爬升过程中紧靠建筑。

第一方面，本申请提供的一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法采用如下的技术方案：

一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法，包括多组沿建筑周向设置的升降模组，升降模组包括架体单元和支承系统；

架体单元包括竖向支架和固定在竖向支架之间的脚手板，脚手板与竖向支架之间、脚手板与脚手板之间可拆卸固定；

支承系统包括安装在建筑上的导向座和安装在架体单元上的导轨，导向座沿建筑斜面安装。

通过采用上述技术方案，采用微分的思路将曲面建筑周向不规则的大圆弧轮廓，划分为一个个可以视作线段的小圆弧，每段小圆弧对应设置一组升降模组的机位，将复杂的曲面拆分，如此可以在曲面型建筑表面安装保护严密的爬架结构；爬架爬升过程中，建筑周向轮廓发生收缩，通过预先对架体单元的多余部分进行拆除，令架体单元实用不同位置的建筑轮廓，可以保障爬架紧靠建筑。

可选的，所述脚手板包括长短不同的多种板体。

通过采用上述技术方案，根据建筑不同位置，建筑内缩幅度随高度变化的不同，在架体单元的边缘用不同长度的脚手板进行组装，以方便适应性进行拆除。

可选的，所述架体单元还包括封板，封板安装在脚手板上，封板设置于脚手板与建筑的楼层之间封闭结构间隙。

可选的，所述导轨包括两根导向杆、方钢杆以及连接导向杆和方钢杆的连接横杆，导向杆与方钢杆均平行设置，导向杆设置两根并与方钢杆成品字形分布；连接横杆与方钢杆之间还安装有斜杆增加结构强度。

可选的，还包括升降系统和防坠装置。

第二方面，本申请提供一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造的施工方法，采用如下的技术方案：

一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造的施工方法，包括：

步骤一，建立建筑的BIM模型，根据模型将爬架机位分成若干小段；

步骤二，升降模组设计，对应各段爬架机位设置适合长度的升降模组，根据升降模组对应爬架机位的圆弧变化，在升降模组上增加短脚手板构成的可拆卸的可变架体；

步骤三，爬架施工，根据设计购买或在工厂内定制的所需爬架构件，在施工现场根据设计图纸进行爬架组装和安装固定；

步骤四，爬架爬升，根据升降模组对应爬架机位的圆弧变化，在升降模组爬升前，预先拆除对应长度的可变架体，利用升降系统带动升降模组进行爬升。

通过采用上述技术方案，依托BIM软件，建立建筑的仿真模型，以便对爬架结构进行分析拆解，可以将升降模组根据预先设计在工厂内预制或购买相应的构件，能够有效提高爬架的施工效率；预先设计的可变架体部分，方便了在施工现场对升降模组长出部分的拆除。

可选的，步骤二，升降模组设计，确定各机位圆弧线段长度变化，以最高处的最短圆弧对应线段长度为架体单元的主架体的长度，以同一段爬架机位的最长圆弧对应线段和最短圆弧对应线段之差作为架体单元的可变架体长度；主架体优先使用长脚手板；可变架体部分使用短脚手板，竖向支撑位于脚手板的端部和接合处，这有助于爬架随着爬升，逐渐缩短长度，以适应建筑强度变化。

通过采用上述技术方案，使用短脚手板组成可变架体部分，竖向支撑位置与脚手板的端部和接合

可选的，还包括步骤五，爬架拆除，施工结束后，将各升降模组拆除。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过多个升降模组沿建筑的周向布置形成完成的爬架，采用微分的思路将曲面建筑不规则的大圆弧划分为一个个可以视作线段的小圆弧，一个小圆弧即为一组升降模组的机位，将复杂的曲面拆分，如此可以在曲面型建筑表面安装保护严密的爬架结构；

2.依托BIM软件对建筑进行建模，预先设计好所需的爬架尺寸，爬架的构件可以实现全部工厂化预制，标准化安装，有助于提高施工效率；

3.通过用短脚手板组成架体单元的可变架体部分，架体单元可以根据对应高度的建筑内缩情况，使升降模组的长度可以适应的进行调整，拆除螺栓连接件来拆除多余的脚手架、竖向支架部分，保障爬架紧靠建筑且边缘不会有结构凸出。

附图说明

图1是本申请实施例所应用的高层曲面型建筑示意图；

图2是架体单元的整体结构示意图；

图3是图2结构的右视图；

图4为封板的结构示意图；

图5是支承单元的结构示意图；

图6是图5结构的俯视图；

图7是升降模组的周向安装示意图；

图8是升降模组的俯视结构示意图。

附图标记：1、升降模组；2、架体单元；21、竖向支架；211、立杆；212、斜撑杆；213、小横杆；22、脚手板；23、水平衍架；24、封板；241、内挑板；242、翻板；25、防护网片；3、支承单元；31、导向座；32、导轨；321、导向杆；322、方钢杆；323、连接横杆；324、斜杆；325、限位杆；33、型钢架；34、斜垫板；4、防坠落装置。

具体实施方式

以下接合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

一方面，本申请实施例公开了一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造，包括多组沿建筑周向布置的升降模组1。升降模组1包括架体单元2、支承单元3、升降系统和防坠落装置4。

参考图2和图3，架体单元2包括立杆211、脚手板22、斜撑杆212、小横杆213、水平桁架、封板24和防护网片25。两根立杆211之间通过小横杆213和斜撑杆212连接组成竖向支架21，小横杆213和斜撑杆212均通过螺栓连接件与立杆211固定；水平衍架23为多个贝雷片通过螺栓连接件连接拼合而成的水平支架，竖向支架21沿水平衍架23的长度方向平行设置多个，水平衍架23穿设在多个竖向支架21中并与各竖向支架21通过螺栓连接件可拆卸连接固定；脚手板22的两端分别固定在相邻两个竖向支架21上，脚手板22的端部插设在两根立杆211之间并通过螺栓连接件与立杆211固定，脚手板22端部相互之间通过螺栓连接件相互固定；防护网片25安装在脚手板22和竖向支架21组成的架体远离建筑的一侧，防护网片25组成一整片的防护网，保证架体的立面空间处于封闭状态；封板24安装在脚手板22与建筑之间，将缝隙遮挡。

参考图4，封板24包括内挑板241和翻板242，内挑板241连接在脚手板22内侧，翻板242连接在内挑板241前端，用于封闭架体与结构间隙。

参考图5，支承单元3包括导向座31和与导向座31配合的导轨32，导向座31安装在建筑的楼板上或墙面上，导轨32安装在架体单元2上。楼层边缘用高强螺栓安装一个型钢架33，导向座31用高强螺栓固定在型钢架33的端面，导向座31与型钢架33下端之间设置有斜垫板34，根据设计要求调整导向座31的安装斜角，以便导轨32运行轨迹贴合建筑的内收斜角。

参考图5和图6，导轨32是引导架体升降的轨道，包括两根导向杆321、方钢杆322以及连接导向杆321和方钢杆322的连接横杆323，导向杆321与方钢杆322均平行设置，导向杆321设置两根并与方钢杆322成品字形分布；连接横杆323与方钢杆322之间还安装有斜杆324增加结构强度；两根导向杆321之间还安装有限位杆325。导轨32由导向杆321、方钢杆322、连接横杆323、限位杆325与斜杆324焊接而成，材质均为Q235钢材。导轨32的两根导向杆321安装在导向座31中。

参考图5，防坠落装置4选用重力摆块式防坠器，重力摆块式防坠器由附墙固定座、滑动防坠座、导向滚轮、防坠摆块、摆块触发条等五部分组成，摆块触发条即为导轨32上的限位杆325。通过卡阻导轨32上的限位杆325的方式防止架体下坠，从而保证架体安全。

导轨32的上下两端还安装有吊点衍架，根据安装位置吊点衍架分为上吊点衍架和下吊点衍架。吊点桁架材质为50*50方管和钢板。升降系统采用电动葫芦，电动葫芦采用正挂方式，上吊点衍架和下吊点桁架与导轨32的方钢杆322用螺栓连接。

参考图7，采用微分的思路将曲面建筑不规则的大圆弧划分为一个个可以视作线段的小圆弧，一个小圆弧即为一组升降模组1的机位，将复杂的曲面拆分，如此可以在曲面型建筑表面安装保护严密的爬架结构。

图8，组成架体单元2的脚手板22采用多种长度。

另一方面，本申请实施例还公开了上述建筑施工用爬架构造的施工方法。

步骤一，建立建筑的BIM模型，根据模型将爬架机位分成若干小段，确定导座安装部位及导座端部倾斜角度。

步骤二，升降模组1设计，确定各机位圆弧线段长度变化，以最高处的最短圆弧线段长度为架体单元2的主架体的长度，以同一段爬架机位的最长圆弧线段和最短圆弧线段之差作为架体单元2的可变架体长度。主架体的脚手板22采用2m、1.4m、0.6m等长度脚手板22，优先使用长脚手板22；可变架体部分采用0.6m长度的短脚手板22。竖向支撑位于脚手板22的端部和接合处。

步骤三，爬架施工，根据设计图纸在建筑表面进行爬架的施工。

步骤四，爬架爬升，爬架爬升过程中，由于建筑的曲面和自下而上的内缩造型，升降模组1与建筑结构之间以及两组升降模组1之间会发生干涉，提前拆除干涉区域的可变架体；再利用升降系统带动升降模组1上升。

步骤五，爬架拆除，施工结束后，将各升降模组1拆除。

本申请实施例公开的一种逐层内收曲面型建筑施工用爬架构造及其施工方法的实施原理为：通过多个升降模组1沿建筑的周向布置形成完成的爬架，采用微分的思路将曲面建筑不规则的大圆弧划分为一个个可以视作线段的小圆弧，一个小圆弧即为一组升降模组1的机位，将复杂的曲面拆分，如此可以在曲面型建筑表面安装保护严密的爬架结构。随着爬架的爬升，所在楼层会逐渐内缩，为了保障爬架紧靠建筑，根据升降模组1的设定位置，和设定位置的建筑内缩情况，对对应的升降模组1进行定制，使升降模组1的长度可以适应的进行调整，拆除螺栓连接件来拆除多余的架体、竖向支架21部分。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。