本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高層全鋼爬升外架多次變截面提升裝置和施工方法。

背景技術(shù)：

隨著施工技術(shù)的進(jìn)步，全鋼整體提升附著升降架體已經(jīng)在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，它是從傳統(tǒng)的建筑周轉(zhuǎn)材料概念發(fā)展成的成套建筑施工設(shè)備。它具備傳統(tǒng)腳手架的全部功能，特別適應(yīng)于高層及超高層（建筑高度大于100米）建筑施工。

目前全鋼整體提升附著架體適用于上部結(jié)構(gòu)比較規(guī)則的超高層建筑物，對(duì)存在較大變截面的超高層建筑應(yīng)用存在較多技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超高層全鋼爬升外架多次變截面提升裝置和施工方法，適用于上部結(jié)構(gòu)存在較大變截面的超高層建筑物全鋼附著架體整體提升的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：常規(guī)提升循環(huán)至變截面層→預(yù)埋卡槽→安裝臨時(shí)附著支點(diǎn)→垂直爬升→液壓滑移→垂直爬升→液壓滑移→垂直爬升→液壓滑移→逐一替換支點(diǎn)→拆除臨時(shí)支點(diǎn)→換截面提升完成→進(jìn)入常規(guī)提升循環(huán)。

一種超高層全鋼爬升外架多次變截面提升裝置，包括爬架導(dǎo)軌、爬架導(dǎo)座、全鋼爬架、水平導(dǎo)軌、水平滑槽及臨時(shí)支撐架，所述的爬架導(dǎo)座安裝在建筑結(jié)構(gòu)上，爬架導(dǎo)座上設(shè)置爬架導(dǎo)軌，全鋼爬架附著在爬架導(dǎo)軌上，所述的水平導(dǎo)軌的端部通過(guò)U型預(yù)埋卡環(huán)固定在樓板上，水平導(dǎo)軌的中部設(shè)置孔，螺桿穿過(guò)孔通過(guò)螺母固定在可拆卸卡環(huán)上，可拆卸卡環(huán)固定在樓板上，水平導(dǎo)軌伸入水平滑槽內(nèi)，水平滑槽固定在臨時(shí)支撐架的底面，臨時(shí)支撐架的上端設(shè)置與爬架導(dǎo)座連接的螺紋孔。

所述的樓板上設(shè)置可拆卸支點(diǎn)，可拆卸支點(diǎn)與爬架導(dǎo)座通過(guò)螺釘固定連接。

所述的臨時(shí)支撐架由水平桿件、豎向桿件和斜桿組成的三角形架體，所述的水平桿件和豎向桿件均采用兩根16#槽鋼背對(duì)焊接而成，兩根16#槽鋼的中間用8mm厚400*400鋼板連接，斜桿為10#槽鋼。

所述的水平滑槽為倒U字形，水平滑槽的長(zhǎng)度為200mm，數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)水平滑槽分別焊接在水平桿件底面的尾部和中部。

一種超高層全鋼爬升外架多次變截面提升施工方法，其步驟為：

（1）豎直提升：在建筑結(jié)構(gòu)上安裝豎直的爬架導(dǎo)軌、爬架導(dǎo)座及全鋼爬架，將豎直的爬架導(dǎo)軌和全鋼爬架一起提升至變截面層，將提升后的爬架導(dǎo)軌通過(guò)爬架導(dǎo)座附著在變截面層的建筑結(jié)構(gòu)上；

（2）安裝水平導(dǎo)軌：將距離豎直爬架2-2.5m遠(yuǎn)的地方設(shè)為水平導(dǎo)軌的安裝起點(diǎn)，在水平導(dǎo)軌起點(diǎn)及中部采用可拆卸卡環(huán)將導(dǎo)軌固定在變截面層樓面上，水平導(dǎo)軌尾部采用U型預(yù)埋卡環(huán)固定在變截面層樓面上；

（3）設(shè)置臨時(shí)支撐架：在水平導(dǎo)軌的縱向脊上設(shè)置滑移的水平滑槽，水平桿件焊接在水平滑槽上，可隨水平滑槽滑動(dòng)，水平桿件的前端垂直連接豎向桿件，水平桿件與豎向桿件之間連接加固的斜向桿件，水平桿件、豎向桿件及斜向桿件組成三角形臨時(shí)支撐架，臨時(shí)支撐架通過(guò)水平滑槽在水平導(dǎo)軌上滑移至全鋼爬架，在臨時(shí)支撐架的豎向桿件上設(shè)置爬架導(dǎo)座；

（4）重復(fù)安裝水平導(dǎo)軌和臨時(shí)支撐架：變截面層的上兩層混凝土澆筑完成后，同步驟（2）和（3）的方法安裝水平導(dǎo)軌及臨時(shí)支撐架，變截面層及變截面層之上各層的水平導(dǎo)軌平行誤差≤5mm，水平導(dǎo)軌高度誤差≤5mm，樓面平整度≤10mm；

（5）全鋼爬架向上提升一層：將全鋼爬架和爬架導(dǎo)軌一起向上提升一層，提升速度≤150 mm/min，全鋼爬架底部高于變截面層的樓板40-80mm，將全鋼爬架和爬架導(dǎo)軌附著的爬架導(dǎo)座由固定于建筑結(jié)構(gòu)上的爬架導(dǎo)座替換成附著在臨時(shí)支撐架上端的爬架導(dǎo)座；

（6）安裝電葫蘆并平移全鋼爬架：變截面層設(shè)置3個(gè)葫蘆拉點(diǎn)，變截面層的上一層設(shè)置2個(gè)葫蘆拉點(diǎn)，變截面層的再上一層設(shè)置3個(gè)拉點(diǎn)，葫蘆與臨時(shí)支撐架，葫蘆采用電控技術(shù)，上下三層同向水平滑移速率≤100mm/min，臨時(shí)支撐架與梁外側(cè)保持上下垂直；

（7）逐一更換導(dǎo)座：從上至下逐一拆除電葫蘆，從上到下逐一更換臨時(shí)支撐架至混凝土梁，變截面提升完成后從上到下逐一拆除三角形臨時(shí)支撐架及水平導(dǎo)軌。

本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，具有如下突出優(yōu)點(diǎn)和有益效果：可對(duì)超高層變截面處外架進(jìn)行連續(xù)提升?？蛇m應(yīng)層高變化、圓弧、轉(zhuǎn)角、陽(yáng)臺(tái)、挑板、挑沿等復(fù)雜外形的施工，且與垂直運(yùn)輸設(shè)備互不干擾。一次搭設(shè)，多次升降使用，減少了工序，提升了效率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為超高層樓層收縮截面示意圖。

圖2為本發(fā)明的水平導(dǎo)軌的38#鋼軌示意圖。

圖3為本發(fā)明的可拆卸卡環(huán)固定水平導(dǎo)軌的示意圖。

圖4位本發(fā)明的U型預(yù)埋卡環(huán)固定水平導(dǎo)軌的示意圖。

圖5為本發(fā)明13層設(shè)立的臨時(shí)支點(diǎn)位置。

圖6為本發(fā)明的臨時(shí)支撐剖面圖。

圖7為本發(fā)明的臨時(shí)支撐架與水平導(dǎo)軌連接示意圖。

圖8為本發(fā)明的三角形臨時(shí)支撐架上部圖。

圖9為本發(fā)明的臨時(shí)支撐架的水平桿件和水平滑槽的連接示意圖。

圖10為本發(fā)明的14層設(shè)立臨時(shí)支點(diǎn)并提升1層。

圖11為本發(fā)明在15層設(shè)立臨時(shí)支點(diǎn)圖。

圖12為本發(fā)明全鋼附著架體向上提升圖。

圖13為本發(fā)明臨時(shí)支撐在第一收縮層向內(nèi)滑移圖。

圖14為本發(fā)明逐一更換導(dǎo)座至16層混凝土梁并拆除臨時(shí)支撐點(diǎn)至16層。

圖15為本發(fā)明逐一向內(nèi)挪動(dòng)15層滑移導(dǎo)軌圖。

圖16為本發(fā)明全鋼附著架體常規(guī)提升圖。

圖17為本發(fā)明臨時(shí)支撐在第二收縮層向內(nèi)滑移圖。

圖18為本發(fā)明逐一更換導(dǎo)座至各層混凝土梁并拆除臨時(shí)支撐點(diǎn)圖。

圖19為本發(fā)明恢復(fù)到正常提升狀態(tài)圖。

圖20為爬架導(dǎo)座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖21為圖22的俯視圖。

圖22為爬架導(dǎo)軌和爬架導(dǎo)座的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。

圖23為圖22的俯視圖。

其中，1-水平導(dǎo)軌，2-水平滑槽（厚5mm長(zhǎng)200mm），3-潤(rùn)滑油，4-孔，5-1-螺桿，5-2-螺母，6-可拆卸卡環(huán)，7-U型預(yù)埋卡環(huán)，8-螺紋孔，9-座墊，10-連墻桿及螺絲，11-爬架導(dǎo)軌，12-全鋼爬架，13-爬架導(dǎo)座，14-臨時(shí)支撐架,15-立柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：

如圖2-4、圖5-9所示，一種超高層全鋼爬升外架多次變截面提升裝置，包括爬架導(dǎo)軌11、爬架導(dǎo)座13、全鋼爬架12、水平導(dǎo)軌1、水平滑槽2及臨時(shí)支撐架14，所述的爬架導(dǎo)座13（如圖20-圖21）安裝在建筑結(jié)構(gòu)上，爬架導(dǎo)座13上設(shè)置爬架導(dǎo)軌11，全鋼爬架12通過(guò)立柱15和螺栓固定在爬架導(dǎo)軌11上（如圖22-圖23），所述的水平導(dǎo)軌1的端部通過(guò)U型預(yù)埋卡環(huán)7固定在樓板上，水平導(dǎo)軌1的中部設(shè)置孔4，Φ20螺桿5-1穿過(guò)孔4通過(guò)螺母5-2固定在可拆卸卡環(huán)6上，可拆卸卡環(huán)6固定在樓板上，水平導(dǎo)軌1伸入水平滑槽2內(nèi)，水平滑槽2固定在臨時(shí)支撐架14的底面，臨時(shí)支撐架14的上端設(shè)置與爬架導(dǎo)座13連接的螺紋孔8。

所述的臨時(shí)支撐架14由水平桿件、豎向桿件和斜桿組成的三角形架體，所述的水平桿件和豎向桿件均采用兩根16#槽鋼背對(duì)焊接而成，兩根16#槽鋼的中間用8mm厚400*400鋼板連接，斜桿為10#槽鋼。

所述的水平滑槽2為倒U字形，水平滑槽2的長(zhǎng)度為200mm，數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)水平滑槽2分別焊接在水平桿件底面的尾部和中部。

實(shí)施例2：

從13層到14層為收縮面，提升至收縮面階段需采用本發(fā)明方法，以保持架體的連續(xù)性（將架體從A工作面提升至B工作面），如圖1所示。

一種超高層全鋼爬升外架多次變截面提升施工方法，其具體步驟為：

1．豎直提升：

在建筑結(jié)構(gòu)（如邊緣梁）上安裝豎直的爬架導(dǎo)軌11、爬架導(dǎo)座13及全鋼爬架12，將豎直的爬架導(dǎo)軌11和全鋼爬架12一起提升至變截面層，將提升后的爬架導(dǎo)軌通過(guò)爬架導(dǎo)座附著在變截面層的建筑結(jié)構(gòu)上；

2．水平導(dǎo)軌的安裝

2.1水平導(dǎo)軌的制作與安裝

（1）水平導(dǎo)軌1依據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇38#鋼軌，長(zhǎng)5m。為避免水平導(dǎo)軌1與全鋼爬架12的豎向爬架導(dǎo)軌11碰撞，安裝起點(diǎn)距全鋼爬架12為2.2m，即第一次滑移的長(zhǎng)度（如圖5所示）。

（2）安裝前在豎向爬架導(dǎo)軌11下彈出水平導(dǎo)軌1安裝線(xiàn)，確保各水平導(dǎo)軌1平行，水平導(dǎo)軌1之間的平行誤差≤5mm，以保證向內(nèi)滑移時(shí)各臨時(shí)支撐架14的方向一致。

（3）樓面要求平整度≤10mm，安裝水平導(dǎo)軌1時(shí)用水平儀抄平，水平導(dǎo)軌1高度誤差≤5mm確保向內(nèi)滑移時(shí)高度一致、平穩(wěn)。

2.2預(yù)埋制作與安裝

（1）水平導(dǎo)軌1前端、中部采用20mm可拆卸卡環(huán)6固定、水平導(dǎo)軌1末端采用20mm的U型預(yù)埋卡環(huán)7固定（如圖3和圖4所示）。

3．臨時(shí)支撐架制作與安裝

（1）全鋼爬架12長(zhǎng)40m，高18m,整體重量約為26.3t，每一層樓設(shè)置10個(gè)支點(diǎn)（支點(diǎn)包括水平導(dǎo)軌、水平滑槽和臨時(shí)支撐架，即鋪設(shè)10條水平導(dǎo)軌及相關(guān)的部件，以保證臨時(shí)支撐架的數(shù)量），共30個(gè)支點(diǎn)，與豎向爬架導(dǎo)軌11保持一致，爬架導(dǎo)座13通過(guò)螺桿5-1與臨時(shí)支撐架14相連，每個(gè)節(jié)點(diǎn)受力0.88t。經(jīng)計(jì)算三角形臨時(shí)支撐架14豎向桿件采用兩根16#槽鋼，中間用8mm厚400*400鋼板連接，水平桿件采用兩根16#槽鋼背面焊接為一體（如圖9所示），斜桿為10#槽鋼，如圖5、圖6、圖7所示。

（2）豎向桿件上部設(shè)置平板與爬架導(dǎo)座13連接，平板上開(kāi)設(shè)30mm的螺紋孔8，螺紋孔8與連墻桿及螺絲10之間設(shè)置座墊9（如圖8所示）。

（3）支點(diǎn)高度，層高-梁高-豎向?qū)к壐叨?50=4200-800-130-50=3220mm。

支點(diǎn)長(zhǎng)度，滑移距離+固定長(zhǎng)度=2200+2800=5000mm。

（4）沿高度方向設(shè)置400*400@1000加勁板，將豎向桿件的兩根16#槽鋼連接起來(lái)（如圖7所示）。

（5）在臨時(shí)支撐架14水平桿件的底面設(shè)置2個(gè)200mm長(zhǎng)，高度=（鋼軌上板厚+5mm）的水平滑槽2，水平滑槽2即咬合點(diǎn)，并深抹潤(rùn)滑油3保持咬合點(diǎn)與水平導(dǎo)軌1穩(wěn)定性，滑移時(shí)作為導(dǎo)點(diǎn)。（如圖6和圖9所示）

（7）采用焊接形式的連接點(diǎn)，要求＜100mm達(dá)到一級(jí)焊縫。

4．安裝13、14層支點(diǎn)及提升

15層混凝土澆筑完成后同步驟3的安裝方法安裝14層支點(diǎn)，豎向爬架導(dǎo)軌11的爬架導(dǎo)座13與臨時(shí)支撐架14連為整體，這時(shí)臨時(shí)支撐架相當(dāng)于邊緣梁的作用14層臨時(shí)支撐架14為懸挑，采用19.2mm鋼絲繩與15層結(jié)構(gòu)連接（如圖10所示）。

5．安裝15層支點(diǎn)及提升

（1）16層混凝土澆筑完成后采用步驟3方法安裝15層支點(diǎn)，復(fù)核支點(diǎn)之間的上下垂直度，左右平行度，水平導(dǎo)軌1安裝面標(biāo)高符合規(guī)范要求后進(jìn)行同步提升，提升原理同普通鋼爬架提升方法，提升速度≤150mm/min，由圖11中的位置提升至圖12中的位置，全鋼爬架12和爬架導(dǎo)軌11從附著在固定于13層邊緣梁上的爬架導(dǎo)座13變?yōu)楦街?3層臨時(shí)支撐架14上端的爬架導(dǎo)座13上。

（2）全鋼爬架12底部高于變截面樓層13層50mm。

6．安裝電葫蘆平移動(dòng)力系統(tǒng)并向內(nèi)滑移

（1）13層設(shè)置3個(gè)葫蘆拉點(diǎn)，14層設(shè)置2個(gè)葫蘆拉點(diǎn)，15層設(shè)置3個(gè)拉點(diǎn)，共8個(gè)。

298.66kN（26.5*（1+0.15）*9.8），其中0.15為增加的摩擦系數(shù)，每個(gè)拉點(diǎn)受力37.33kN。采用7.5t電葫蘆。

（2）葫蘆安裝距離斜桿4950mm（2200+1750+1000）

（3）葫蘆采用電控技術(shù)，上下三層同向滑移速率≤100mm/min向內(nèi)滑移全鋼爬架（如圖13所示）；

（4）滑移距離=上一層結(jié)構(gòu)收縮長(zhǎng)度，使臨時(shí)支撐架與梁外側(cè)保持上下垂直，為爬架導(dǎo)座換支點(diǎn)提供方便。

7．更換導(dǎo)座支點(diǎn)及安裝16層臨時(shí)支點(diǎn)

（1）逐一更換13層爬架導(dǎo)座與梁構(gòu)件上原混凝土梁在澆筑之前準(zhǔn)確預(yù)埋，pvc管留置螺桿孔洞。

（2）確保安全情況下逐一更換，禁止同時(shí)更換。

（3）安裝16層水平導(dǎo)軌1及臨時(shí)支撐架14（如圖14所示）。

8．逐一向內(nèi)挪動(dòng)15層滑移導(dǎo)軌

（1）圖15狀態(tài)下15層工字型滑移水平導(dǎo)軌1與全鋼爬架12之間距離為300mm不利于下一次向內(nèi)滑移，需將滑移水平導(dǎo)軌1向內(nèi)移動(dòng)1900mm；

（2）逐一后移水平導(dǎo)軌1，在保持臨時(shí)支撐架14安全情況下松開(kāi)U型預(yù)埋卡環(huán)7，松開(kāi)可拆卸卡環(huán)6，并后移1900mm并重新通過(guò)預(yù)埋U型預(yù)埋卡環(huán)7，將水平導(dǎo)軌1與結(jié)構(gòu)固定。

9．常規(guī)提升

17層混凝土澆筑完成后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到后，正常提升一層。全鋼爬架12的底部應(yīng)高于14層50mm（如圖16所示）。

10．向內(nèi)滑移

向內(nèi)滑移臨時(shí)支撐點(diǎn)14，方法同5（如圖17所示）。

11．逐一更換導(dǎo)座至各層混凝土梁并拆除臨時(shí)支撐點(diǎn)

從上至下逐一拆除電葫蘆系統(tǒng)，從上到下逐一更換支點(diǎn)至混凝土梁，方法同5.6，從上到下逐一拆除三角形臨時(shí)支撐架14及水平導(dǎo)軌1（如圖18所示）。

12.恢復(fù)到正常提升狀態(tài)

（1）全鋼爬架12由A工作狀態(tài)經(jīng)過(guò)安裝支點(diǎn)、水平導(dǎo)軌→提升→滑移→提升→滑移→更換支點(diǎn)→拆除臨時(shí)桿件，達(dá)到B工作狀態(tài)（如圖19所示）

（2）桿件拆除不得使用氧割切除，應(yīng)保持原有結(jié)構(gòu)體系、材料、設(shè)備應(yīng)保持原有狀態(tài)，并歸庫(kù)保養(yǎng)，為下一層變截面提升滑移做準(zhǔn)備。