CN1020645C - 超高建筑模具外脚手整体升降系统 - Google Patents

Abstract

一种超高建筑模具外脚手整体升降系统，以工具式钢柱、劲性钢柱固定升板机，通过升板机丝杆操纵承力架升降，使悬挂在承力架下与建筑结构相应的独立分块操作平台及下挂墙、梁、柱等模板构成的整体模具随同升降，完成建筑结构施工。然后以每台提升设备下设主副四点悬挂的独创方式，解决多层外脚手整体升降过程中荷载转换、增距接长和安全施工等难点，实现外脚手整体升降，完成外装饰施工。用本发明建造钢筋混凝土建筑不受高度限制。

Description

本发明涉及一种建筑模具和外脚手系统，是一种特别适用于超高层建筑的模具和外脚手整体升降系统。

现有高层、超高层建筑的钢筋混凝土结构，通常是用组合钢模板按照设计的形状要求组合成一部份层次楼面的整体模具用混凝土浇灌而成的。用这种施工方法，每层楼面结构造完后，就要将这部分组合成整体的钢模板拆掉，搬运就位，吊运，然后在更高层次的楼面重新组装，如此循环而上直至建筑结构完成为止。随后开始搭建外脚手，进行外墙整修、装饰、安装门窗等外装饰施工。按这种施工方式建造高层，特别是超高层建筑，一般模具都要拆装、搬运、吊装就位数十次。而建筑高度越高，则拆装的次数就越多，外脚手架随着建筑物的升高也不断从地面向上搭设直至屋顶。在这方面所花费了大量的人力、模具材料。不仅如此，大量制作混凝土结构的钢筋、脚手管挑脚手、钢模板等施工材料、设备要向高处吊运、所需垂直吊运设备相应增加，在吊运能力跟不上的情况下还会影响施工进度。为了克服上述施工中的问题近几年来国外也有采用局部整体升模方法施工的。如美国专利说明书U、S、P4378860中提供了一种在建筑结构的部份墙体，如局部外墙体、电梯井等少量部位用爬模、跳模的方式实现局部模具整体升降的，这样就可省却了这些部位装模、拆模、搬运所耗费的人力、物力、部份地减少垂直吊运设备的运输量，部份地提高工效，在随后的外装饰施工中也有采用安装吊蓝等方式部份替代脚手架进行外墙装饰工作的，尽管也减少了这部份外脚手多次搭建、拆装的麻烦，但也存在吊蓝式脚手适用范围有限、稳定性差，在6级风以上的条件下容易摇晃，可容纳的操作人员少，能进行操作的工种有限的缺点，而且无论是可升降的局部模具还是使用吊蓝等替代临时脚手都仅仅是在所应用的局部范围内节省人力物力提高工效而已，并不能从根本上改变现有高层、超高建筑的模具和外脚手系统的构造和施工状况。

本发明的目的，是要提供一种建筑，特别是高层、超高建筑可整体升降的模具和外脚手系统。以从整体上最大限度地节约施工中拆装、搬动、吊装就位模具和外脚手系统所耗费的大量人力物力，从根本上改变现有高层、超高建筑模具和外脚手系统的结构和施工状况。达到提高工效、加快进度、缩短建造周期和提高工程质量的目的。

图1为整体升降模具系统基本单元结构示意图。

图2为工具式钢柱平面结构示意图。

图3为图2中Ⅰ-Ⅰ剖面局部示意图。

图4为工具式钢柱节点的连接结构示意图。

图5为两剪力墙之间垂直力传递节点构成示意图。

图6为剪力墙和结构梁之间垂直力传递节点构成示意图。

图7为结构梁之间的垂直力传递节点构成示意图。

图8为单剪力墙（或筒体）上的垂直力传递节点构成示意图。

图9为图8中Ⅱ-Ⅱ剖面局部示意图。

图10为楼板间传递水平力的节点构造示意图。

图11为含有劲性钢柱的钢筋混凝土柱水平剖 面图。

图12为含有劲性钢柱的混凝土剪力墙水平剖面图。

图13为劲性钢柱在建筑构件中的布置示意图。

图14为吊装钢柱专用夹具的结构示意图。

图15为承力架布置示意图。

图16为吊杆的构造和连接节点构造示意图。

图17为操作平台分块结构示意图。

图18为工具平台结构示意图。

图19为组装墙、梁柱模板浇筑混凝土示意图。

图20为梁模组装结构示意图。

图21为楼板模板安装示意图。

图22为整体升降模具部分标准层施工流程框图示意图。

图23为悬挂式整体升降外脚手系统基本结构示意图。

图24为位于工具式钢柱、劲性钢柱顶部平衡架外脚手系统基本结构示意图。

图25为由一对承力方向相反的钢牛腿支承的平衡架外脚手系统基本结构示意图。

图26悬挂系统构造轴测图。

图27为联合大厦平面构造示意图。

图28为联合大厦劲性钢柱、工具式钢柱设置示意图。

图29为联合大厦承力架分布平面示意图。

图30为物贸中心大楼结构平面示意图。

本发明包括可整体升降的模具和外脚手两个部分。下面结合附图详细介绍这两部份装置的构造细节。

如图1所示，本发明模具部份基本上是由升板机1、工具式钢柱2，承力架3、连杆4、操作平台5、楼板模板6、墙模板7、外挂脚手架8、柱模板9、梁模板10、劲性钢柱11构成的。

升板机1，安挂在浇筑在结构混凝土中的劲性钢柱或工具式钢柱上，为整个装置的电动丝杆提升设备。其单机负荷一般为30吨，提升速度为1.8M/小时，采用丝杆、吊杆与承力架临时固接，使其既能间断、反复地提升承力架，进而带动操作平台和整体模具的升降，又能使丝杆支撑在提升架上进行升板机爬升移位。

工具式钢柱2，为本发明支撑部件之一，是一种设置在柱、墙混凝土外的短柱，主要是承受装置的水平和垂直荷载，其结构水平断面的形状为正方形或长方形，而且最长边的长度不得超过升板机架内孔尺寸，其四周承重的钢角肢间通过缀板连接，如图2所示。其中Ⅰ-Ⅰ剖面为缀板与角肢连接的放大图，见图3所示，缀板12与钢角肢14间设置了小钢牛腿13，以增加焊缝的抗剪能力。缀板设置在间距一般由升板机一次有效提升高度以及层高来综合决定。通常是以一个楼面高度分二次提升计算，其长度在450-700mm之间。

工具式钢柱，开始随着建筑结构高度的逐步升高而不断加长，加长时其节点常采用图4所示的连接结构，即通过法兰圈15、螺栓17连接后再加上角钢16绑焊而成。在实际吊装时一般先用螺柱连接后，再用仪器校正定位，然后再加角钢绑焊，以加快吊装速度和保证施工质量。由于工具式钢柱可以用钢销固定在已达到一定强度的结构构件上，所以不必按建筑结构总高设置，使用完毕还可重复使用，这样就减少施工阶段的设备用钢，大大减低了施工成本。

工具式钢柱的长度一般为七至九层楼面高，完成一层结构，就将钢柱提高一层，也可连续施工几层后再提升工具式钢柱。在工具式钢柱上移过程中为使它所承受的垂直负荷和水平负荷传递到已达到一定强度的建筑结构上去，要根据其搁置建筑结构的不同部位采用不同构造形式的传荷节点。

图5为两剪力墙之间垂直力传递节点构成示意图，图中可见工具式钢柱21可以通过若干根承重销18搁置在固定于两剪力墙预留洞19中的钢梁20上的。

图6为剪力墙26与结构梁22之间的垂直力传荷节点构成示意图。图中可见工具式钢柱25，也可用若干承重销24垂直固定在若干一端搁置在同剪力墙连成一体的工具式反牛腿上而另一端搁置在结构梁垫块上的钢梁上的。

图7为结构梁之间垂直力传递节点构造示意图。图中可见工具式钢柱29，是用若干承重销28垂直固定在钢梁27上的，而钢梁27的两端则搁置在位于结构框架梁上的垫块30上面。

图8为单剪力墙处垂直力传递节点构造示意图。如图中所示工具式钢柱35是用承重销33、36 垂直固定在安装在剪力墙32上的两平行钢牛腿34上的。从图8中Ⅱ-Ⅱ处局部剖视图图9可见钢牛腿34在单剪力墙上安装的水平位置是由其位于剪力墙另一侧的钢牛腿上部横梁后端部，有一可调节梁水平位置的垫块37。

图10为楼板间传递水平力的节点构造示意图。根据图中所示可见工具式钢柱38是由制动螺栓39配合钢锲41榫紧后固定于楼板预留孔40内的。

以上提供的仅是本发明比较常用的工具式钢柱垂直力和水平力传递节点的几种构造形式，由于建筑结构的多样性使工具式钢柱的安装条件差异很大，在实际施工中也要能采用适用于客观条件的其它构造形式的传荷节点。

劲性钢柱11，其构造与工具式钢柱相同。所不同的是它在施工时被作为混凝土结构中的钢柱替代部份钢筋，一起被浇筑在混凝土结构柱里面。为尽可能代替原结构柱中的钢筋以降低结构钢筋用量，在符合升降机悬挂要求的前提下应尽量布置在混凝土结构的边、角处，如图11、图12所示。其中42为钢筋混凝土柱中的正方形劲性钢柱，43为混凝土剪力墙中的长方形劲性钢柱。由于结构施工时柱和墙上往往要搁置结构梁，因此在柱和墙内设置劲性钢柱时还应安排好梁内钢筋的正常通过和锚固。同时，由于超高建筑结构柱的截面尺寸和剪力墙的厚度均会随高度的上升而变小，因此劲性钢柱的最大截面尺寸必须小于结构的最小断面，其布置亦应处于不收小位置。如图13所示，44表示钢筋混凝土柱断面最大时的情况，45表示第一次收缩后断面情况，46表示钢筋混凝土柱最后的断面，47表示劲性钢柱在混凝土构件中应处的正确位置。劲性钢柱作为施工阶段承受全部施工负荷的缀板式钢柱之一，而且又是施工阶段的导向柱，它是随建筑结构高度而升高的，其最后高度与建筑高度相等。

由于每段钢柱的长度一般为10米，劲性钢柱接长时一般采用内搭接，用法兰式螺栓固定后，再用角钢进行永久性焊接加固而成，以增强抗剪能力。在高层超高建筑结构施工时，要吊运10米长的分段钢柱进行搭接，起重工必须爬到10米以上的高空去摘除吊钩既麻烦又不安全，为了解决这个问题，本发明系统应用了一种吊装钢柱的专用夹具，其构造如图14所示。由若干根钢柱底端的钢绳48连接位于钢柱上端外沿的稳定框架49，当起重设备起重钢绳50栓住稳定框起吊时，由于与稳定框相连的钢绳48栓住了钢柱的底端，所以起吊时重心稳而受力均匀。位于钢柱顶部的稳定框49在垂直起吊过程中能可靠地防止钢柱的左右晃动。所以能稳妥地将分段钢柱准确地吊至需要搭接的劲性钢柱上面。用经纬仪校正完毕后即可实施法兰式螺栓固定等项操作。在初步搭接完成后，只要解开处于钢柱底端的钢绳，开动起重设备，由于钢柱与劲性钢柱的初步搭接和本身的重量，使与吊机钢绳连成一体的稳定框从钢柱上部脱出，方便地完成吊装搭接施工。既免除了高空摘钩的不安全因素，又使该道吊装工序效工效提高10倍以上。总工效也提高近1倍。

承力架3;是将操作平台的力传到工具式钢柱或劲性钢柱上去的一个受力结构，它由主梁、次梁组成。主梁是直接将传到工具柱或劲性柱上去的钢梁。而将操作平台上的力传到主梁上去的梁称为次梁。在每个工具式钢柱或劲性钢柱两侧必须布置二根主梁。在剪力墙和结构框架梁处，承力架亦应布置其两侧。承力架可以是由若干型钢钢梁平拼焊接而成，也可以是用型钢钢梁纵横叠搁后在重叠部份上下加盖压板后用螺栓固定而成的井字型钢架结构。这样既减少了现场的焊接工作量，而且因钢梁使用的是通长的型钢，拆卸后可重复使用，以节省施工用钢。承力架的布置如图15所示，其中51为混凝土柱，52为混凝土，梁，53为工具式钢柱，54为承力架，55为剪力墙。

连杆4，是本发明系统悬吊、支承、连接的主要构件。升板机，承力架、操作平台、工具式钢平台就通过连杆实现连接。在平台提升的情况下，它承受施工荷载和模板等产生的拉力。当工具柱卸荷提升时，它承受压力，将升板机、工具柱的荷载传至平台，再由平台传至模板或楼板，最后传到建筑物上。其构造和连接节点如图16所示。其中承力架56与φ48mm无缝钢管58的连接是通过连接螺柱57将连杆的法兰式端部与承力架的钢梁连一体的，而连杆φ48mm无缝钢管58与操作平台的连接是通过其法兰式端部和在钢平台另一侧垫加压板60，用连接螺杆59实现的。采用螺栓为主的连接方法，构造简单，接头牢固，连接速度快且容易拆 卸、比较灵活。

操作平台5，通过连杆固定悬吊在提升架下的分块独立钢平台。它与承力架保持一定间距，以供施工人员绑扎梁和墙、柱钢筋、浇注混凝土等操作。其分块结构如图17所示，其中61为结构框架梁，62为钢混凝土柱，63为工具式钢柱，64所示为钢平台，65为墙体。它是采用梁、板式结构构造而成，但四周一圈边框必须是封闭的，以利自身的安装和悬挂墙、柱、梁模板的需要。使用钢平台的原因在于分块方便，便于泵送混凝土在平台上临时堆放后铲鍬入模，也使混凝土布料机移动方便并可重复使用。在受条件局限时，也可选用木板面板的平台或钢筋混凝土平台。

在建筑设备井道、外墙凹档次，也可以采用一种既可传递水平力，又可传递垂直力的工具式钢活动平台，如图18所示。工具式平台67固定在工具柱70上并与它一起由塔吊提升，当工具柱提升到固定位置时，钢平台上的偏心承重销69自动伸入剪力墙上的预留洞68内。使工具式平台被搁置以传递工具柱垂直力。钢平台的四周与剪力墙间的空隙用钢锲66榫紧，以将工具柱上的水平台通过钢平台、钢锲传递到剪力墙上去。

墙体模板7，通过一个悬挂式的水平位移机构悬挂在操作平台5下面，如图19所示。其中71为操作平台，72为墙体模板，它可以是由钢大模组成的大模型式，也可采用组合模板拼装成的大模板。模板通常均悬挂在水平位移结构下面，该悬挂式平行结构是一个由角钢73搁置在工字钢式槽钢组成的导轨74的滑动轴承75两侧，组成吊环式结构，可沿导轨自由移动。通过这一悬挂式的水平位移机构，仅靠人工就能方便地使大模板脱离混凝土墙体。以便于清理和确保安全提升，在组装时也能很快就位。由于每一层结构施工，大模板都要装、拆一次，所以其采用片模加角模的构造形式。由于超高建筑墙体通常都是变截面墙，因此常在建筑墙体的阴角处用模来承担模板的收分。为使墙模板能承受混凝土快速输送、浇注时侧压力，还在墙体模板上添置了穿墙螺柱76，如图19所示。穿墙螺柱外面套有塑料套管77，其长度等于墙模厚度，可避免混凝土砂浆粘附在螺栓上，还可大大提高墙体浇筑精度。

梁模板10，其底模可以是组合钢模板或者木模板，当梁的宽度和组合钢模板的模数一致时优先采用组合钢模板，如两者不相适应时也可采用木模板，其二边侧模均可用组合钢模拼装而成，用钢丝绳将其悬挂在操作平台下。如图20所示，其中78为操作平台、79为悬挂钢丝绳，80为组合梁模，81为梁底支撑。位于梁模板外侧的水平管83，竖管82钢丝绳79是通过梁模上部两侧的水平管悬挂的，由于钢绳可以在水平方向自由移动，便于拆装。并且为了便于侧模的装拆和提升，要求用钢连管和扣件扣紧。

柱模板9，在梁柱结合处采用组合模板进行现场的散拆散装。为减少柱模在浇筑水泥混凝土时的变形，通常应用封闭式的柱箍来承受柱模混凝土浇筑时的侧压力。但对于和墙体连在一起的护壁柱，它们的模板可以和墙模一样采用大模板（钢大模或组合大模），其浇筑时的侧压力可应用穿墙对拉螺柱。

楼板模板6，如图21所示，它是由楼板底模板85，下面的槽钢搁栅86，梁底支撑87，扦杠88所构成。其浇筑的混凝土楼板84的平面高度是由在结构框架梁梁底支撑上位于梁两侧的扦杠上的槽钢搁栅及楼板模板加以调节的，这样可大大缩短楼模的组装工期。特别是由于标准层的上、下部对齐，模板在同一部份安装，只要准备工作充分，一般1000M²的楼板其制模可在24小时内完成。

本发明整体升降模具部份在实际施工时，按照建筑结构的设计要求和各个部份现场施工条件，设置若干工具式钢柱或劲性钢柱，悬挂若干作为提升动力的升板机，由升板机的提升丝杆下的吊杆，控制承力架的升降，并通过与承力架相连接的连杆悬挂若干相互分开的独立操作平台及工具平台，带动悬挂在平台下面与建筑结构相应的墙、梁、柱模板。将这些模板在地面组装成符合建筑设计结构要求的整体模具，进行钢筋绑扎和混凝土浇筑。完成一层结构施工，待钢筋混凝土结构成型后，再拆开墙、梁、柱的全部模板，由升板机群将整个模具部份原位提升到新的楼层位置，浇筑完钢筋混凝土楼板后再组装墙、梁、柱模板，进行新的楼面结构施工，如此反复循环上升，如遇到有结构变动时对墙、梁、柱的模板作必要的局部调整，使之与设计的结构一致，直至整幢建筑结构最后完成为止。其标准层具体施工流程框图如图22所示。

本发明系统还包括了一种可整体升降的外脚手，它是由提升设备、平衡架通过主副吊杆四点式悬挂若干层脚手架所组成。由于它主要是供建筑结构完成后进行外墙修理、装饰、门窗安装等外装饰操作的，所以它通过平衡架将整个外脚手系统挑至建筑外，其构造如图23所示。它的平衡架98悬挂在劲性钢柱99上，其一端将外脚手挑至建筑物外，由承重销89将反力架90固定在上面，作为提升设备的升板机91放置在通过平台吊杆92悬挂在平台架93上，94为悬挂在平衡架98下的卸荷吊杆，每个吊点由主、副共四个吊杆组成。95为由扁钢和角钢组成的悬吊脚手架，供施工用。为了加强平衡，在平衡架98靠建筑结构内侧的一端增加了平衡拉杆97，与位于建筑结构顶部的预留构件96相连接，以防平衡架负荷后发生倾斜。

由于施工现场的实际条件不尽相同，所以整体升降外脚手部份的结构也有多种不同的形式，如图24所示的一种外脚手是将升板机100直接座落在安放在劲性钢柱（也可以是工具式钢柱）104顶部的平衡架106靠建筑外侧的一端。在升板机100下面，平衡架106可以选用型钢钢梁，也可以由迭合工字钢构成。外脚手通过由主、副四点吊杆构成的悬吊装置101、102悬挂在升板机100下面，在平衡架靠建筑内侧的一端由平衡拉杆105埋设在建筑物顶部的预埋构件103实现固定连接，使平衡架更加平稳。

图25是一种以一对埋设在建筑结构内的钢牛腿为支承点的平衡架形式的整体升降外脚手。升板机107安装在平衡架108位于建筑结构外侧的一端。外脚手架111悬挂在升板机107下面，对平衡架产生一个向下的负荷。钢牛腿110位于建筑结构边缘、平衡架108的下方，对它提供一个向上的支承力，起到一个杠杆支点的作用。而钢牛腿109则位于平衡架靠建筑内侧的一端并向它提供一个向下的支承力，以抵消平衡架另一端负荷产生的向上反力矩，使整个脚手架保持稳定。

整体升降外脚手平衡架、提升设备、外脚手架之间的每个吊点均采用主、副四点悬挂的方式连成一体。如图26所示，悬挂在平衡架上的反挂架118，通过四根辅助吊杆112与纵横迭搁的槽钢组成的迭合操作架117相连接，然后再通过两根副吊杆113，两根主吊杆114构成的四点悬挂在吊点处的外脚手槽钢115和脚手横梁116实施连接组成整个系统的悬挂，然后根据建筑结构的实际需要，设置若干个构造相同吊点连接成可升降的外脚手整体。在整体升降的外脚手需要进行升降时，只要将每个吊点升板机上的丝杆来回往复升降带动二根主吊杆随之升降，当升板机每一行程结束后由二根付吊杆使升板机卸荷回复新的行程。这样主、副吊杆的交替使用，有效地介决主、副吊杆之间荷载的相互转换、传递、及吊杆的不断接长、增距或者不断拆卸、缩短、就能方便地实现悬挂外脚手的整体升降运动。其中，每个吊点的副吊杆在升降过程中起到了为主吊杆卸荷或同时荷载转换作用。而在悬挂外脚手工作状况时，由于主、副四根吊杆同时受力，使整个外脚手架的安全程度可增加一倍。

与现有建筑模具和外脚手相比，本发明提供的整体升降模具和外脚手结构合理、整体性强。在实际施工中整体升降模具部份由于采用了适应剪力墙、框架梁和筒体等不同结构部位工具式钢柱的多种搁置形式，尽可能缩短了工具式钢柱的长度。在混凝土柱中采用可以替代结构钢筋的劲性钢柱，最大限度地降低了结构施工中设备用钢量和材料用钢量。模具部份的整体提升。由于采用了升板机群作提升设备，大量减少了墙、梁、柱大量模板的垂直运输量、减少了建造超高建筑对高层塔吊的设备需求，通常一幢建筑仅需一台高层塔吊就行了。同时由于各种大模板随钢平台或工具式平台原位提升、拆开和组装，减少了一般大模板施工中的模板就位、吊运工序。既节约了大量的人力，又简化了操作工序，可提高工效近45%。由于模具整体升降施工连续性强，可有效控制建筑物的垂直度，一般百米以上的超高建筑，其垂直误差不会超过2厘米，确保了施工质量。而本发明整体升降外脚手部份，则利用已有一定牢度的建筑结构作为由钢柱加平衡架和钢梁加挑梁等形式构成的提升式悬挂外脚手传荷结构，采用以每台提升设备下设主、副四点悬挂的独创方式，把原来脚手的钢管的受压杆件改为受拉杆件，使其重量减轻了近80%，安全度增加一倍。并且可以不再耽心台风气候影响施工操作。而且本发明外脚手采用主、副四点式悬挂，成功地解决了外脚手整体升降过程中的荷载转换、增距接长和确保安全等问题，从而避免了在建筑外装饰施工中临时脚手的多次组装和拆除。节省了这部 份工序耗费的大量人力物力。并可加快外装饰施工周期近一半以上。据初步测算，整体升降外脚手部份要比分段挑排钢管脚手降低人工和费用50%以上。尤其重要的是本发明整体升降模具和外脚手系统，可按照建筑结构的设计要求，在地面组装成整体模具，浇筑混凝土并使之定型固定后，就将模具拆开，由升板机群原位提升到高一层楼面处，再行组装，进行混凝土浇筑，如此往复循环进行，实际上就把高层、超高层建筑结构施工中的高空作业变成了事实上相对高度仅为一层楼面高的普通操作，不仅确保了施工的安全程度，而且还提高了连续施工的整体效益，建筑高度越高其施工的效果就越显著。而本发明整体升降的外脚手部份，升降方便，即可以全封闭地升降外脚手，又可以按需要分块地局部地升降外脚手架，完全可以满足建筑外装饰施工中各项操作的要求。因此可以说本发明提供的整体升降模具外脚手系统，充分利用结构自身的刚度，使它稳定，再配以混凝土泵送技术从根本上改变了超高建筑模具外脚手的结构和施工状况，从理论上说可以建造目前条件下任何高度的建筑物。可广泛适用于各种建筑，特别是高层、超高建筑的建造施工中。可降低成本近40%-50%。

下面提供两个实施例。

实施例一，由二十四个省、市、国家部委驻上海办事处联合筹建的一幢超高层办公大楼，简称：“联合大厦”的建筑施工。其平面图如图27所示。其中119为主楼，为钢筋混凝土框筒结构，其外形呈截角三角形。120、121、122、123分别表示围绕主楼的二-五层裙房。裙房为钢筋混凝土框架结构。整个建筑面积为52-300M²，地下室二层，地面上主楼三十六层，总高度为129.5m。

大厦内由办公室、餐厅、汽车库组成。可供3000-4000人同时办公，餐厅可供2000余人进餐，汽车库可容纳轿车120辆，屋顶平台为直升飞机专用停机坪。

对于这幢多种结构、多种用途的超高层建筑，本发明采用升板机26台，单机负荷为30吨，提升速度1.8M/小时;浇筑在混凝土结构中的劲性钢柱21根，设置在墙、柱混凝土结构外的工具式钢柱5根其分布如图28所示，其中如124所示为劲性钢柱，如125所示为工具式钢柱;采用型钢钢梁在现场焊接成承力架，如图29所示，如126所示为型钢。使用墙体模板面积为1300M²、楼层模板面积为1100M²、梁、柱模板为800M²构成标准层墙、梁、柱模具分别悬挂在相应钢平台、工具式平台下面。按照前述方法制成本发明整体升降模具部份，进行建筑结构施工。完成结构施工后，按照前述方法制成24个平衡架，采用主、副四点式悬挂，设置四个楼层高共八排整体升降脚手一半为七个楼层高十四排升降脚手，进行外墙、修饰、整理等外装饰作业。完成一个作业单元下降一次，逐步下降，直至整幢建筑外装饰工程结束。整个过程中仅配置一台高层塔吊进行施工。总工期30个月，便完成了整幢建筑的施工。

采用本发明整体升降模具外脚手施工仅需配置一层墙、梁、柱模板，总共只有投入钢材400吨左右，还取消了结构施工阶段的脚手，其模板的投入量仅为组合钢模一次投入量的1/3。节省了大量施工用钢量和结构用钢量。

建造联合大楼原计划施工进度，以每天开3班共24小时施工计算，1-5层15天/层;6-21层10天/层;22-36层7天/层。而实际施工每天16小时，其进度为：第一层15天/层;第2-5层8天/层;第6-36层6-7天/层;最快时达到5天/层，按每工时的实际工效计算要比预算提高将近100%-150%。整个程施工节约人工初步估计要超过5万工。其经济效益据初步计算如下;

整体升降模具部份实际成本32.84万元，比预算成本58.88万元减少26万元，节省达44%，比采用组合钢模预算成本35.32万元也要降低近2.5万元。节约近8%。

整体升降外脚手部份实际成本为20.4万元，比预算成本57.5万元降低37万余元，节约近64%，比采用组合式外脚手预算成本减少14.5万元，减少费用达40%;

采用本发明需要机械设备的费用为60.9万元，比预算成本81万元降低了25%，比采用组合钢模机械设备的成本132万元降低54%。

联合大厦采用本发明模具和外脚手整体升降施工总成本为10万元，比预算总成本197.37万元降低45%，比采用组合模具外脚手施工预算总成本202.32万元要降低46%。经济效益显著。经检验大厦建筑完工后的各项质量指标均符合规范要求。

实施例二，上海物资贸易中心大楼，其平面结 构如图30所示，其中127表示呈Y型的钢筋混凝土框筒结构，128，129分别表示作为主楼陪衬的北、南裙房。其总面积为46800M²。地下二层，地上三十三层，包括三层技术层。总高度为113.85M。大楼内有商场，餐厅、展销厅，多功能大厅，办公室、普通客房，中西宴会厅、演播厅及地下车库，是一个建筑结构比较复杂，可提供交易、展销、住宿等全套服务的综合性大楼。采用前述由升板机、承力架、劲性钢柱和工具式钢性、操作钢平台和工具式平台及与建筑结构相适应的墙、梁、柱模板以及各种连接部件、吊杆、多层脚手等组成的本发明整体升降模具和外脚手进行施工，经过28个月完成该幢超高大楼。据初步计算，整个施工过程中节约劳力10万余工。实际施工总成本约97.09万元：比总预算175.95万元，比总预算175.95万元降低78.86万元，约45%。比采用组合式模具外脚手系统预算总成本204.2万元，下降了52%，具有较高的经济效益。建造的大楼，经有关部门验收，均符合有关的质量要求。

Claims (22)

1、一种建筑模具外脚手整体升降系统，可用于建造高层、超高层建筑，它包括升板机、钢柱、钢梁、丝杆、连杆，平台、墙模板、模梁柱模、楼板模板、外挂脚手架、承重销、缀板、螺栓、钢锲、压板，其特征在于它是由悬吊在装置于工具式钢柱、劲性钢柱上的提升设备下的承力架下悬挂的一个可整体提升的模具部分和悬挂在平衡架下一个可整体升降的外脚手部分所组成；

所述的模具部分由用连杆悬挂在承力架下的与建筑结构相应的若干独立分块平台及其下挂可水平移动的墙、梁、柱等模板所组成，它可随提升设备带动承力架上下运动而整体升降；

所述的外脚手部分是一个悬挂在平衡架下由若干主、副四点吊杆组成的吊点连接的若干与建筑结构外沿相一致的外脚手所组成，它可通过吊杆增距接长的方式实现下降运动，也可通过吊杆减短的方式完成上升运动。

2、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的劲性钢柱的缀板间距是根据建筑层高的要求决定的，一般以450-700mm为宜。

3、如权利要求1或2所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征是其中的劲性钢柱的内搭接是采用法兰圈式的螺栓连接后加上角钢绑焊构成的。

4、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它吊装劲性钢柱用的夹具是由若干根固定在钢柱底端的钢绳连接位于钢柱上部外缘的稳定框构成的。

5、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的工具式钢柱可以用若干承重销搁置在固定在两剪力墙之间的钢梁上。

6、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的工具式钢柱，也可以用若干承重销固定并垂直搁置在两端均置于结构框架梁垫块上的钢梁上的。

7、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的工具式钢柱也可以用承重销垂直固定在若干一端搁置在同剪力墙连成一体的工具式反牛腿上而另一端搁置在结构梁垫块上的钢梁上的。

8、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的工具式钢柱也可以用承重销垂直固定在搁置在剪力墙上的两平行钢牛腿上的钢梁上的。

9、如权利要求1或8所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征是支承搁置工具式钢柱梁的平行钢牛腿上部横梁的后端部有一可调节梁水平位置的垫块。

10、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的工具式钢柱的水平传荷节点是由制动螺栓配合钢锲榫紧的方式将工具式钢柱固定在楼板预留孔内的。

11、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的操作平台是采用梁、板式结构用小型钢和钢板焊接而成的独立分块平台，其四周一圈采用封闭式边框，它是通过连杆悬挂在承力架下的。

12、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的工具平台的水平位置是在平台四周和中央的工具式钢柱预留口周围用钢锲榫紧固定的，其垂直位置是通过它四周边缘安装的若干撑牙自动伸入并搁置在剪力墙上的预留洞内固定的。

13、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的承力架、平台和吊杆之间是通过吊杆两端的法兰和放置在承力架、平台背面的压板用螺栓固定后实现连接的。

14、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的连杆是通过它们端部的法兰用螺栓连接而成的。

15、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的墙体大模板是通过悬挂式的平行机构悬挂在操作平台下的。

16、如权利要求1或15所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它操作平台悬挂式平行机构是由搁置在工字钢或槽钢组成的导轨上的轴承及其两侧的角钢构成的可移动的吊环式结构。

17、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的两块墙模板是采用有半硬塑料套管的穿墙对拉螺栓加强成型固定的。

18、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它与框架梁组合的楼板模板搁置在梁底支撑框架梁两侧带有可调节梁高度的和扦杠的高度和槽钢搁栅。

19、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的提升设备是通过反挂架悬挂在固定于劲性钢柱或工具式钢柱预部的平衡架上的。

20、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的提升设备也可以直接固定在平衡架靠建筑物外侧一端，平衡架的另一端通过平衡拉杆与建筑顶部的预埋件相连接。

21、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的提升设备也可以安装在位于劲性钢柱或工具式钢柱顶部的若干迭合工字钢构成的平衡架靠建筑外侧的一端，迭合工字钢的另一端通过平衡拉杆与建筑顶部的预埋构件相连接。

22、如权利要求1所述的一种建筑模具外脚手整体升降系统，其特征在于它的平衡架也可以由一对承力方向相反的预埋在钢筋混凝土中的钢牛腿所支承。其中一只钢牛腿位于平衡架下方，另一只钢牛腿位于平衡架端部上方。

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