CN109162438B - 用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法 - Google Patents

用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法,属于建筑技术领域。所述核心筒进行多次阶梯状变形,具有M个典型截面,从下而上依次标记为典型截面1,典型截面2,…,典型截面M;所述钢平台系统包括M个可拆卸连接的钢平台系统单元,按先后拼接关系,将t个钢平台系统单元拼接固定标记为t=1,2,…,M;其中,与典型截面(M+1‑t)相匹配。所述钢平台系统通过将钢平台系统进行单元化设计,能够实现钢平台系统的快速拼装与拆除,并能与核心筒的横截面相匹配,大大提高了施工效率,缩短了施工工期。

Description

用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法
技术领域
本发明涉及一种用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法,属于建筑技术领域。
背景技术
当前的高层超高层建筑的发展日渐加速,具有自动爬升功能的钢平台系统得到广泛应用。专利号为201210147707.6、专利名称为“筒架支撑式动力内置整体顶升钢平台模架体系及施工方法”的发明专利介绍了筒架支撑式钢平台模架体系的具体结构及施工方法;专利号为201210147907.1、专利名称为“钢柱筒架交替支撑整体爬升钢平台模架体系及施工方法”的发明专利,介绍了钢柱筒架交替支撑式钢平台模架体系的具体结构及施工方法。
然而,伴随着建筑结构的日益多样性的发展现状,在施工中往往会遇到将核心筒设计为由下而上出现一处或多处阶梯状变形的情形,因钢平台系统的筒架支撑、悬挂脚手架、钢平台等结构的尺寸及位置,均与核心筒的横断面及宫格分布相匹配,因此,现有的钢平台系统为了适应核心筒的阶梯状变形,常需要多次对钢平台进行切割,对脚手架、筒架、侧网进行拆除及补全,大大影响了核心筒的施工速度,且施工安全性较差,难以满足现代化的施工要求。
发明内容
针对阶梯变形核心筒造成钢平台施工不便,影响核心筒的施工速度、降低施工安全性等问题,本发明提供了一种用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法,通过将钢平台系统进行单元化设计,能够实现钢平台系统的快速拼装与拆除,并能与核心筒的横截面相匹配,大大提高了施工效率,缩短了施工工期。
为解决以上技术问题,本发明包括如下技术方案:
一种用于阶梯变形核心筒的钢平台系统,
所述核心筒进行多次阶梯状变形,具有M个典型截面,从下而上依次标记为典型截面1,典型截面2,…,典型截面M;
所述钢平台系统包括M个可拆卸连接的钢平台系统单元,按先后拼接关系,将t个钢平台系统单元拼接固定标记为
其中,与典型截面(M+1-t)相匹配。
进一步,所述钢平台系统单元包括:钢平台模块,包括平台钢梁及设置于所述平台钢梁上的平台钢板;若干与核心筒宫格相匹配的筒架集成模块,所述筒架集成模块包括设置于核心筒宫格角点处的竖向支撑钢柱、位于所述竖向支撑钢柱顶部的顶部钢梁、位于所述竖向支撑钢柱底部的底部钢梁、位于同一核心筒宫格内的两个相邻的所述支撑钢柱之间的脚手架,以及设置于所述底部钢梁上的用于与核心筒剪力墙固定连接的支撑牛腿;所述筒架集成模块的顶部钢梁与所述平台钢梁固定连接。
进一步,在两个所述钢平台系统单元的拼接缝两侧的所述平台钢梁上设置有快拆接口。
进一步,所述快拆接口采用如下结构形式中的一种:
1)多对吊耳,所述吊耳上设置有连接孔,通过高强螺栓固定连接;
2)所述平台钢梁为工字钢梁,两个所述钢平台系统单元的的平台钢梁的上翼缘板之间、腹板之间、下翼缘板之间均通过连接钢板连接,所述连接钢板上、平台钢梁上相应设置有连接孔,采用高强螺栓固定连接;
3)所述平台钢梁为工字钢梁,在工字钢梁的端部设置有横向加劲肋,所述横向加劲肋上设置有连接孔,两个所述钢平台系统单元的的平台钢梁的所述横向加劲肋之间采用高强螺栓固定连接。
进一步,所述核心筒内预埋有结构钢柱和剪力钢板。
相应地,本发明还提供了一种用于阶梯变形核心筒的钢平台系统的施工方法,包括如下步骤:
S1.在核心筒典型截面1处,将M个钢平台系统单元依次拼接,组成钢平台系统,然后进行核心筒典型截面1施工;
S2.在核心筒典型截面1施工完毕后,将钢平台系统提升一个楼层高度,然后将钢平台系统单元M拆除,使与核心筒典型截面2相匹配,然后进行核心筒典型截面2施工;
S3.重复步骤S2直至核心筒所有典型截面均施工完毕。
进一步,步骤S1中,钢平台系统单元的施工步骤为,先将核心筒的完整宫格内的筒架集成模块整体吊装,并将支撑牛腿固定于核心筒剪力墙上的预留孔内,再将平台钢梁固定在筒架集成模块的顶部钢梁上,之后整体吊装非完整宫格内的筒架集成模块,使其固定在平台钢梁的底部,并用支撑牛腿支撑于核心筒剪力墙上的预留孔内,最后将平台钢板固定在平台钢梁上。
进一步,步骤S1中,核心筒典型截面1施工方法为,吊装并固定结构钢柱和剪力钢板,然后绑扎钢筋,再吊装核心筒剪力墙的模板,最后通过设置在钢平台模块上的混凝土浇筑口浇筑核心筒的混凝土。
进一步,步骤S2中,钢平台系统单元M拆除的方式为:先将核心筒非完整宫格内的筒架集成模块拆除并整体吊离,然后依次拆除平台钢板、平台钢梁及核心筒完整宫格内的筒架集成模块。
进一步,步骤S2中,钢平台系统单元M拆除后,对钢平台系统的侧网进行补网施工。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:(1)钢平台系统由若干个可拆卸连接的钢平台系统单元拼接而成,将t个钢平台系统单元拼接固定标记为 与核心筒典型截面(M+1-t)相匹配,因此,针对阶梯变换的核心筒,仅需对钢平台系统单元进行拼接、拆除即可使钢平台系统与之相匹配,可以实现钢平台系统单元之间的快速拼接、拆除,快速匹配核心筒相应的典型截面,免除了大量的钢平台模块的切割施工,提高了施工效率及高空作业的安全性;(2)筒架集成模块使每一个核心筒内的竖向支撑钢柱、顶部钢梁、底部钢梁、脚手架与支撑牛腿形成一整体结构,只需吊装就位后直接固定在平台钢梁上,在拆卸时亦可以实现整体拆卸,提高了每一个钢平台单元的拼装、拆卸速度,大大提高了施工效率;(3)用于阶梯变形核心筒的钢平台系统的施工方法,能够快速组装钢平台系统单元,并仅需将钢平台系统单元之间拼接拆除,即可实现钢平台系统与核心筒典型截面之间匹配,具有操作安全、工序合理、步骤简洁、施工速度快的优点。
附图说明
图1至图4分别为本发明一实施例中的阶梯变形核心筒的四个典型截面的示意图;
图5为本发明一实施例中的与核心筒典型截面一相匹配的钢平台系统的平面图;
图6为图5中钢平台系统单元拼接示意图;
图7为本发明一实施例中的钢平台系统的立面图;
图8为本发明一实施例中核心筒宫格G07中的筒架集成模块与核心筒的位置关系图;
图9为本发明一实施例中核心筒宫格G07中的筒架集成模块的立面图;
图10为本发明一实施例中的平台钢梁拼接示意图。
图中标号如下:
10-核心筒;11-结构钢柱;12-剪力钢板;100-钢平台系统;101-钢平台系统单元一;102-钢平台系统单元二;103-钢平台系统单元三;104-钢平台系统单元四;110-钢平台模块;111-平台钢梁;112-平台钢板;113-高强螺栓;120-筒架集成模块;121-竖向支撑钢柱;122-顶部钢梁;123-底部钢梁;124-脚手架;125-支撑牛腿;130-钢柱爬升模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的用于阶梯变形核心筒的钢平台系统及施工方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的实施例及附图以钢柱筒架交替支撑钢平台系统为例进行介绍,本领域的技术人员应当知道,本发明的技术方案还可以应用于诸如筒架支撑式钢平台系统等其它结构形式的钢平台系统中。
请参阅图1至图4所示,核心筒10经过三次阶梯状变形,形成4个典型截面。如图1所示,核心筒10的典型截面1包括G01~G15共15个宫格,其中G01~G11为完整宫格,G12~G15为非完整宫格。如图2所示,经过第一次阶梯状变形后,核心筒10形成典型截面2,包括G01~G11共11个完整宫格。如图3所示,经过第二次阶梯状变形后,核心筒10形成典型截面3,包括G01~G08共8个完整宫格。如图4所示,经过第三次阶梯状变形后,核心筒10形成典型截面4,包括G01~G08共8个宫格,其中G01~G06为完整宫格,G07、G08为非完整宫格。为了提高核心筒10结构的安全性,如图1至图4所示,核心筒10内设置有结构钢柱11和剪力钢板12。
请参阅图5和图6,图5中展示的是与核心筒10的典型截面1相匹配的钢平台系统100,图6中展示的是钢平台系统单元的拼接示意图。钢平台系统100包括4个(即M=4)可拆卸连接的钢平台系统单元,分别为钢平台系统单元一101、钢平台系统单元二102、钢平台系统单元三103、钢平台系统单元四104,图6中,不同的系统单元通过黑色粗实线进行区分。如图6所示,钢平台系统单元三103包括两部分,该两部分作为一个单元。按先后拼接关系,将t个钢平台系统单元拼接固定标记为则/>与典型截面(M+1-t)相匹配。也就是说,钢平台系统单元一101(即t=1时,/>),与典型截面4(即M+1-t=4)相匹配;钢平台系统单元一101与钢平台系统单元一102拼接后(即t=2时,/>),与典型截面3(即M+1-t=3)相匹配;钢平台系统单元一101、钢平台系统单元一102、钢平台系统三103拼接后(即t=3时,/>),与典型截面2(即M+1-t=2)相匹配;钢平台系统单元一101、钢平台系统单元一102、钢平台系统三103和钢平台系统四104全部拼接后(即t=4时,/>),与典型截面1(即M+1-t=1)相匹配。
核心筒的施工由下而上施工,因此先施工核心筒的典型截面1的区域,即需要将4个(即M个)钢平台系统单元全部进行拼接后,然后按照现有技术对核心筒进行施工;施工核心筒的典型截面2的区域时,只需将钢平台系统单元四104拆除,即可保证钢平台系统100与核心筒的典型截面2相匹配,施工核心筒的典型截面3的区域时,只需将钢平台系统单元三103拆除,即可保证钢平台系统100与核心筒的典型截面3相匹配,其余依次类推。由此可见,本发明的钢平台系统单元在设计时,将钢平台系统单元一101按照截面面积最小的核心筒的典型截面M进行设计,将钢平台系统单元二102按照核心筒的典型截面M-1增加的区域(与典型截面M相比)进行设计,其余依次类推。
由此可见,将钢平台系统单元与核心筒典型截面进行匹配,可以实现钢平台系统单元之间的快速拼接、拆除,快速匹配核心筒相应的典型截面,针对阶梯变形核心筒,免除了大量的钢平台模块110的切割施工,提高了施工效率及高空作业的安全性。
图7展示了钢平台系统100的立面图,每一个钢平台系统单元均包括钢平台模块110、若干与核心筒宫格相匹配的筒架集成模块120,在本实施例中钢平台模块110上还设置有钢柱爬升模块130。结合图7至图9所示,钢平台模块110包括平台钢梁111及设置于所述平台钢梁111上的平台钢板112,其中,筒架集成模块120包括设置于核心筒宫格角点处的竖向支撑钢柱121、位于所述竖向支撑钢柱121顶部的顶部钢梁122、位于所述竖向支撑钢柱121底部的底部钢梁123、位于同一核心筒宫格内的两个相邻的所述支撑钢柱121之间的脚手架124,以及设置于所述底部钢梁123上的用于与核心筒剪力墙固定连接的支撑牛腿125。所述筒架集成模块120的顶部钢梁122与所述平台钢梁111固定连接。核心筒宫格G07内,4个角点的每一个交点处均设置有4根竖向支撑钢柱121,该宫格内的所有竖向支撑钢柱121的顶部通过顶部钢梁122连接在一起,底部通过底部钢梁123连接在一起,并通过支撑牛腿125固定在核心筒的剪力墙上,在底部钢梁123与顶部钢梁122之间设置有脚手架124。脚手架包括竖向脚手架与水平脚手架,脚手架上铺设脚踏板,为工人提供操作平台。顶部钢梁122可拆卸固定在平台钢梁111上。筒架集成模块120使每一个核心筒宫格内的竖向支撑钢柱121、顶部钢梁122、底部钢梁123、脚手架124与支撑牛腿125形成一整体结构,只需吊装就位后直接固定在平台钢梁111上,在拆卸时亦可以实现整体拆卸,提高了每一个钢平台单元的拼装、拆卸速度,大大提高了施工效率。
图8中展示的是完整宫格G07中的筒架集成模块120的结构形式,完整宫格有四个角点,非完整宫格(如G13)有两个角点,但结构类似,此处不再赘述。
结合图6至图9所示,钢平台系统单元的钢平台模块110需要根据核心筒宫格截面进行设计,两个钢平台系统单元之间的拼接拆除,主要是平台钢梁111的拼接与拆除,对于拼接缝位于非完整宫格处时,还涉及顶部钢梁122、底部钢梁123的拼接与拆除。为了实现两个钢平台系统单元快速拼接及拆除操作,优选为,在两个所述钢平台系统单元的拼接缝两侧的所述平台钢梁上设置有快拆接口(图中未示出)。作为举例,快拆接口可采用如下结构形式:1)多对吊耳,所述吊耳上设置有连接孔,通过高强螺栓固定连接;2)如图10所示,所述平台钢梁111为工字钢梁,两个所述钢平台系统单元的的平台钢梁111的上翼缘板之间、腹板之间、下翼缘板之间均通过连接钢板连接,所述连接钢板上、平台钢梁上相应设置有连接孔,采用高强螺栓固定连接;3)所述平台钢梁111为工字钢梁,在工字钢梁的端部设置有横向加劲肋,所述横向加劲肋上设置有连接孔,两个所述钢平台系统单元的的平台钢梁111的所述横向加劲肋之间采用高强螺栓固定连接。
综上所述,本实施例提供的用于阶梯变形核心筒10的钢平台系统100,具有如下优点:(1)钢平台系统100由若干个可拆卸连接的钢平台系统单元拼接而成,将t个钢平台系统单元拼接固定标记为 与核心筒10典型截面(M+1-t)相匹配,因此,针对阶梯变换的核心筒10,仅需对钢平台系统单元进行拼接、拆除即可使钢平台系统100与之相匹配,可以实现钢平台系统单元之间的快速拼接、拆除,快速匹配核心筒相应的典型截面,免除了大量的钢平台模块110的切割施工,提高了施工效率及高空作业的安全性;(2)筒架集成模块120使每一个核心筒内的竖向支撑钢柱121、顶部钢梁122、底部钢梁123、脚手架124与支撑牛腿125形成一整体结构,只需吊装就位后直接固定在平台钢梁111上,在拆卸时亦可以实现整体拆卸,提高了每一个钢平台单元的拼装、拆卸速度,大大提高了施工效率。
实施例二
本实施例提供了一种实施例一中的用于阶梯变形核心筒10的钢平台系统100的施工方法,结合附图1至10对该施工方法作进一步描述。该施工方法包括如下步骤:
第一步,在核心筒10典型截面1处,将M个钢平台系统单元依次拼接,组成钢平台系统100,然后进行核心筒10典型截面1施工。核心筒10包括M个典型截面,钢平台系统100包括M个钢平台系统单元,且与典型截面(M+1-t)相匹配,当t=M时,/>即M个钢平台系统单元依次拼接组成的钢平台系统100,与典型截面1相匹配。因此,在施工核心筒10典型截面1时,首先将M个钢平台系统单元依次拼接。
钢平台系统单元的拼接,主要是钢平台模块110的平台钢梁111之间拼接为一整体。平台钢梁111上面铺设平台钢板112,作为操作平台。其中,钢平台系统单元的施工步骤为,先将核心筒10的完整宫格内的筒架集成模块120整体吊装,并将支撑牛腿125固定于核心筒10剪力墙上的预留孔内,再将平台钢梁111固定在筒架集成模块120的顶部钢梁122上,之后整体吊装非完整宫格内的筒架集成模块120,使其固定在品台钢梁111的底部,并用支撑牛腿125支撑于核心筒10剪力墙上的预留孔内,最后将平台钢板112固定在平台钢梁111上。两个钢平台系统单元之间,通过快拆接口将平台钢梁111拼接固定,可以实现快速拼接及拆除。
核心筒10的施工步骤为,吊装并固定结构钢柱11和剪力钢板12,然后绑扎钢筋,再吊装核心筒10剪力墙的模板,最后通过设置在钢平台模块110上的混凝土浇筑口浇筑核心筒10的混凝土。
第二步,在核心筒10典型截面1施工完毕后,将钢平台系统100提升一个楼层高度,然后将钢平台系统单元M拆除,使与核心筒10典型截面2相匹配,然后进行核心筒10典型截面2施工。核心筒10典型截面1施工完毕,将钢平台模块110提升一个楼层高度,此时钢平台模块110位于核心筒10的典型截面2处,即取t=M-1时,/>与核心筒10典型截面2相匹配,故只需要拆除钢平台系统单元M即可。拆除的方式为:先将核心筒10非完整宫格内的筒架集成模块120拆除并整体吊离,然后依次拆除平台钢板112、平台钢梁111及核心筒10完整宫格内的筒架集成模块120。在拆除钢平台系统单元M后,需要对钢平台系统100的侧网(安全网)进行补网施工。核心筒10典型截面2施工与典型截面施工类似。
第三步,重复步骤S2直至核心筒10所有典型截面均施工完毕。
综上所述,本发明提供的用于阶梯变形核心筒的钢平台系统的施工方法,能够快速组装钢平台系统单元,并仅需将钢平台系统单元之间拼接拆除,即可实现钢平台系统100与核心筒10典型截面之间匹配,具有操作安全、工序合理、步骤简洁、施工速度快的优点。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于阶梯变形核心筒的钢平台系统,其特征在于,
所述核心筒进行多次阶梯状变形,具有M个典型截面,从下而上依次标记为典型截面1,典型截面2,…,典型截面M;
所述钢平台系统包括M个可拆卸连接的钢平台系统单元,按先后拼接关系,将t个钢平台系统单元拼接固定标记为
其中,与典型截面(M+1-t)相匹配。
2.如权利要求1所述的钢平台系统,其特征在于,所述钢平台系统单元包括:
钢平台模块,包括平台钢梁及设置于所述平台钢梁上的平台钢板;
若干与核心筒宫格相匹配的筒架集成模块,所述筒架集成模块包括设置于核心筒宫格角点处的竖向支撑钢柱、位于所述竖向支撑钢柱顶部的顶部钢梁、位于所述竖向支撑钢柱底部的底部钢梁、位于同一核心筒宫格内的两个相邻的所述支撑钢柱之间的脚手架,以及设置于所述底部钢梁上的用于与核心筒剪力墙固定连接的支撑牛腿;所述筒架集成模块的顶部钢梁与所述平台钢梁固定连接。
3.如权利要求2所述的钢平台系统,其特征在于,在两个所述钢平台系统单元的拼接缝两侧的所述平台钢梁上设置有快拆接口。
4.如权利要求3所述的钢平台系统,其特征在于,所述快拆接口采用如下结构形式中的一种:
1)多对吊耳,所述吊耳上设置有连接孔,通过高强螺栓固定连接;
2)所述平台钢梁为工字钢梁,两个所述钢平台系统单元的的平台钢梁的上翼缘板之间、腹板之间、下翼缘板之间均通过连接钢板连接,所述连接钢板上、平台钢梁上相应设置有连接孔,采用高强螺栓固定连接;
3)所述平台钢梁为工字钢梁,在工字钢梁的端部设置有横向加劲肋,所述横向加劲肋上设置有连接孔,两个所述钢平台系统单元的的平台钢梁的所述横向加劲肋之间采用高强螺栓固定连接。
5.如权利要求1所述的钢平台系统,其特征在于,所述核心筒内预埋有结构钢柱和剪力钢板。
6.一种如权利要求1至5任一项所述的用于阶梯变形核心筒的钢平台系统的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.在核心筒典型截面1处,将M个钢平台系统单元依次拼接,组成钢平台系统,然后进行核心筒典型截面1施工;
S2.在核心筒典型截面1施工完毕后,将钢平台系统提升一个楼层高度,然后将钢平台系统单元M拆除,使与核心筒典型截面2相匹配,然后进行核心筒典型截面2施工;
S3.重复步骤S2直至核心筒所有典型截面均施工完毕。
7.如权利要求6所述的施工方法,其特征在于,步骤S1中,钢平台系统单元的施工步骤为,先将核心筒的完整宫格内的筒架集成模块整体吊装,并将支撑牛腿固定于核心筒剪力墙上的预留孔内,再将平台钢梁固定在筒架集成模块的顶部钢梁上,之后整体吊装非完整宫格内的筒架集成模块,使其固定在平台钢梁的底部,并用支撑牛腿支撑于核心筒剪力墙上的预留孔内,最后将平台钢板固定在平台钢梁上。
8.如权利要求6所述的施工方法,其特征在于,步骤S1中,核心筒典型截面1施工方法为,吊装并固定结构钢柱和剪力钢板,然后绑扎钢筋,再吊装核心筒剪力墙的模板,最后通过设置在钢平台模块上的混凝土浇筑口浇筑核心筒的混凝土。
9.如权利要求6所述的施工方法,其特征在于,步骤S2中,钢平台系统单元M拆除的方式为:先将核心筒非完整宫格内的筒架集成模块拆除并整体吊离,然后依次拆除平台钢板、平台钢梁及核心筒完整宫格内的筒架集成模块。
10.如权利要求6所述的施工方法,其特征在于,步骤S2中,钢平台系统单元M拆除后,对钢平台系统的侧网进行补网施工。
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