CN116771116B - 悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，利用悬挂结构屋面悬挑吊挂钢桁架改装为施工平台，集成屋面钢桁架顶升结构、核心筒模板、悬挂操作架、外框钢结构吊装设备、塔吊、混凝土布料机、施工升降机。可以解决核心筒施工期间堆料、模板、操作平台设置需求。待核心筒施工完成，将钢平台顶升至屋面钢桁架指定标高，与核心筒结构按设计要求进行连接，完成屋面桁架安装，解决了屋面钢桁架的安装问题。解决了外框施工问题，并提出一种框架梁预拉可变刚度节点，可减小并控制逐层吊装并浇筑楼面混凝土时的结构变形，避免由于结构梁受力变形导致的框架梁与核心筒连接节点处混凝土结构开裂的质量通病。

Description

悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法

技术领域

本发明涉及一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法。

背景技术

目前，对于混凝土核心筒加外框钢结构的超高建筑，施工技术已较为成熟，一般采用钢平台模架系统先行超高施工核心筒，外框钢结构随核心筒施工滞后若干层进行跟进吊装施工。

但对于混凝土核心筒加屋面悬挑钢桁架加悬挂式外框钢结构的单体，无法按照常规的施工方式进行。该结构形式外框为悬挂式，外框柱截面自上而下缩小，需待核心筒封顶，屋面悬挑钢桁架施工完成后，自上而下进行外框钢结构施工。屋面悬挑钢桁架通过核心筒顶部预设支座进行荷载传递，且以核心筒为中心，覆盖外框区域悬挑布置，无法通过散拼散装的方式进行施工，必须整体提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法。

为解决上述问题，本发明提供一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，包括：

步骤S1，地下结构完成后开始进行钢平台模架系统的安装，搭设落地脚手架将核心筒施工至层标高高度，利用汽车吊或塔吊，吊装钢平台核心筒内的屋面钢桁架顶升结构，并在所述屋面钢桁架顶升结构上低空拼装屋面悬挑吊挂钢桁架，并在屋面悬挑吊挂钢桁架上安装平台桁架梁、钢次梁、塔吊、布料机、施工升降机和悬挂操作架，并连接核心筒钢模板，形成核心筒施工整体顶升式的钢平台模架系统；

步骤S2，利用所述钢平台模架系统，进行3层标高高度以上第N+1层核心筒材料吊装、钢筋的绑扎和核心筒模板提升封模和混凝土浇筑的工序，完成第N+1层核心筒施工；

步骤S3，所述钢平台模架系统自行顶升层，进行N+3层核心筒材料吊装、钢筋的绑扎、核心筒模板提升封模和混凝土浇筑的工序，完成第N+3层核心筒施工；

步骤S4，重复步骤S3，直至核心筒封顶；

步骤S5，将钢平台模架系统顶升至屋面悬挑吊挂钢桁架设计标高，按照设计要求将钢桁架与核心筒顶支座进行连接，钢桁架支撑体系由屋面钢桁架顶升结构转化为核心筒顶支座，拆除钢平台顶面塔吊、布料机和悬挂操作架的核心筒施工设备，拆除核心筒投影上方增设的平台桁架梁、钢次梁形成吊装孔，利用吊装孔拆除屋面钢桁架顶升结构与核心筒钢模板，完成屋面悬挑吊挂钢桁架的施工；

步骤S6，根据外框钢柱、钢梁平面布置，计算确定屋面悬挑吊挂钢桁架需设置的吊点数量与位置，在吊点位置上安装外框钢结构吊装设备，根据吊装设备起重能力和外框柱设计承载力计算确定可一次提升的外框钢结构层数，在地面分段或整体拼装计算确定层数的外框钢柱和钢梁，利用屋面悬挑吊挂钢桁架上的外框钢结构吊装设备连接外框钢柱上的提升吊点进行外框钢框架的提升，并完成与核心筒预埋的钢梁牛腿、钢柱与上层钢柱的连接，逆序分层段完成外框钢结构的吊装；

步骤S7，框架主梁与核心筒结构利用变刚度节点装置进行半刚性连接；

步骤S8，在屋面悬挑吊挂钢桁架上安装小型屋面起重机由上至下进行外框楼板的吊装，人工铺装完成外框楼承板并完成钢筋绑扎；利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土；

步骤S9，利用核心筒内设置的混凝土泵管，利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土，浇筑第N层楼层结构混凝土前，在框架主梁与核心筒连接节点位置沿框架主梁方向架设钢丝网片，设置不小于500mm的后浇带暂不浇筑混凝土；

步骤S10，楼层结构混凝土全部浇筑完毕后，根据结构变形监测情况，待各楼层结构竖向位移稳定后，由下至上逐层增设框架主梁与核心筒连接的翼缘连接件，将框架主梁与核心筒结构的半刚性连接增强为刚性连接，而后浇筑后浇带区域混凝土。

进一步的，在上述方法中，步骤S1，包括：

核心筒施工至3层标高后，将脚手架拆除至2层标高，利用剩余的脚手架作为操作平台，先行安装钢平台顶升结构；随后进行核心筒内、外悬挂操作架及核心筒模板的安装，核心筒模板与2层至3层标高之间核心筒剪力墙进行临时固定；

随后进行平台桁架梁、钢次梁的安装，并将核心筒模板、核心筒内、外悬挂操作架与平台桁架梁或钢次梁进行连接；

最后根据施工需要进行塔吊、施工升降机和布料机的施工机具及附属设施的安装。

进一步的，在上述方法中，步骤S2，包括：

整体顶升式钢平台模架系统安装完成后，利用屋面钢桁架顶升结构顶升一层的高度至N+2层，进行N+2层核心筒剪力墙钢筋的绑扎施工；钢筋绑扎完成后，将核心筒模板提升一层至N+2，进行核心筒模板封模施工；利用布置的甭管进行核心筒砼浇筑施工。

进一步的，在上述方法中，步骤S3，包括：

顶升式钢平台模架系统利用屋面钢桁架顶升结构顶升1层至N+3层，进行N+2层剪力墙钢筋的绑扎；

将核心筒模板提升至N+2层进行封模；

浇筑N+2层剪力墙混凝土，完成第N+2层核心筒施工；

将顶升结构支撑位置由N层提升至N+1层。

进一步的，在上述方法中，步骤S5，包括：

将钢平台顶升至屋面悬挑吊挂钢桁架设计标高，按照设计要求将钢平台桁架与核心筒顶模预埋支座进行连接，钢平台支撑体系由屋面钢桁架顶升结构转化为核心筒顶永久支座，拆除钢平台顶面塔吊、布料机和悬挂操作架的核心筒施工设备，拆除核心筒上方平台桁架梁和钢次梁形成吊装孔，利用吊装孔拆除钢平台顶升结构与核心筒模板，完成屋面钢桁架的安装施工；

先行拆除施工升降机、布料机和塔吊的施工机具，然后拆除原屋面钢桁架核心筒投影范围新增的桁架梁及钢次梁的构件，在核心筒上方形成吊装孔；

利用吊装孔将屋面钢桁架顶升结构及核心筒模板进行拆除施工，完成钢平台至屋面悬挑吊挂钢桁架的转换。

进一步的，在上述方法中，步骤S6，包括：

屋面悬挑吊挂钢桁架施工完成后，利用钢桁架上设置的外框钢结构吊装设备，利用计算确定的钢柱、钢梁和吊点进行外框钢柱和钢梁的整体吊装施工；由上至下逐层进行吊装施工，先行在地下室顶板外框投影位置进行顶层钢柱和钢梁的拼装施工，利用外框钢结构吊装设备整层进行吊装提升施工；如若连续几层钢结构重量在吊装设备的承载范围内，可连续多层进行整体吊装提升；在屋面悬挑吊挂钢桁架对应每根钢柱的两侧各布置1个吊点，在钢柱的两侧预先设置吊装耳板，利用耳板进行钢柱的吊装施工；在外框钢梁与核心筒墙体连接点位对应屋面悬挑吊挂钢桁架位置的两侧，各布置1个吊点，在钢梁端部两侧预先设置吊装耳板，利用耳板进行钢梁的吊装施工。

进一步的，在上述方法中，步骤S8，包括：

在屋面悬挑吊挂钢桁架上设置小型屋面起重机，由上至下进行外框楼板的吊装与钢筋绑扎施工，利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土，浇筑第N层楼层结构混凝土前，在框架主梁与核心筒连接节点位置沿框架主梁方向架设钢丝网片，设置后浇带暂不浇筑混凝土。

进一步的，在上述方法中，步骤S10，包括：

楼层结构混凝土全部浇筑完毕后，根据结构变形监测情况，待各楼层结构竖向位移稳定后，由下至上逐层增设框架主梁与核心筒连接的L型连接件，将外框钢梁与核心筒的半刚性连接增强为刚性连接，而后浇筑后浇带区域混凝土。

与现有技术相比，本发明提出了一种悬挂结构逆向施工成套装备系统与施工方法，其利用悬挂结构屋面悬挑吊挂钢桁架1改装为施工平台，集成屋面钢桁架顶升结构6、核心筒模板7、悬挂操作架8、外框钢结构吊装设备9、塔吊10、混凝土布料机11、施工升降机12等装备构成悬挂结构整体顶升式钢平台模架系统装备体系，利用悬挂结构整体顶升式钢平台模架系统装备体系先行施工核心筒2、再利用钢平台提升外框钢结构的悬挂结构逆向施工外框钢柱3、钢梁4的施工方法。本发明针对一般悬挂结构混凝土核心筒+屋面悬挑吊挂钢桁架+悬挂式钢结构外框的结构形式，提出了将屋面屋面悬挑吊挂钢桁架改造为整体顶升式钢平台模架系统装备体系，在低空拼装完成整体顶升式钢平台模架系统装备体系，先利用整体顶升式钢平台模架系统装备体系进行核心筒施工，解决核心筒施工期间堆料、模板、操作平台设置需求。待核心筒施工完成，将钢平台顶升至屋面钢桁架指定标高，与核心筒结构按设计要求进行连接，完成屋面桁架安装，解决了屋面钢桁架的安装问题。在屋面钢桁架上设置外框钢结构吊装设备，在地面分层拼装外框钢结构柱3、梁4结构，利用外框钢结构吊装设备由上至下逆序提升外框钢结构并按照设计要求连接，最后吊装外框楼承板并浇筑楼面混凝土，完成整体外框施工，解决了外框施工问题，并提出一种框架梁预拉可变刚度节点5，可减小并控制逐层吊装并浇筑楼面混凝土时的结构变形，避免由于结构梁受力变形导致的框架梁与核心筒连接节点处混凝土结构开裂的质量通病。本发明提出的施工装备体系与施工方法，利用主体结构屋面悬挑吊挂钢桁架构建施工钢平台装备系统，按照外框柱受拉的最终设计受力状态进行外框结构施工，外框施工无需设置临时支撑架也无需进行外框柱截面加固，不进行施工状态至设计状态的受力体系装换，充分发挥了悬挂结构外框柱受拉受力体系优越性，大量减少了施工临时措施并提高了施工效率，并提出一种框架梁预拉可变刚度节点，可避免由于结构梁受力变形导致的框架梁与核心筒连接节点处混凝土结构开裂的质量通病。

附图说明

图1是本发明一实例的悬挂结构示意图；

图2是本发明一实例的钢平台平面布置；

图3是本发明一实例的钢平台剖面布置图；

图4-1、4-2是本发明一实例的钢平台安装工序示意图；

图5-1、5-2、5-3、5-4、5-5是本发明一实例的核心筒施工工序；

图6-1、6-2、6-3是本发明一实例的钢平台拆除示意图(钢桁架拆除预留孔洞)；

图7是本发明一实例的外框吊点布置示意和连接操作平台；

图8是本发明一实例的外框提升示意图；

图9是本发明提出的半刚性节点设计示意图；

图10是本发明一实例的外框结构施工示意图；

图11是本发明提出的半刚性节点转换为刚性节点设计示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至11所示，本发明提供一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，包括：

步骤S1，地下结构完成后开始进行钢平台模架系统的安装，搭设落地脚手架将核心筒2施工至3层标高高度，利用汽车吊或塔吊，吊装钢平台核心筒内的屋面钢桁架顶升结构6，并在所述屋面钢桁架顶升结构6上低空拼装屋面悬挑吊挂钢桁架1，并在屋面悬挑吊挂钢桁架上安装平台桁架梁13、钢次梁14、塔吊10、布料机11、施工升降机12和悬挂操作架8，并连接核心筒钢模板7，形成核心筒施工整体顶升式的钢平台模架系统；

具体的，如图4-1所示，核心筒施工至3层标高后，将脚手架15拆除至2层标高，利用剩余的脚手架作为操作平台，先行安装钢平台顶升结构6；随后进行核心筒内、外悬挂操作架8及核心筒模板7的安装，核心筒模板7与2层至3层标高之间核心筒剪力墙进行临时固定；

随后如图4-2所示进行平台桁架梁13、钢次梁14的安装，并将核心筒模板7、核心筒内、外悬挂操作架8与平台桁架梁13或钢次梁14进行连接；

最后根据施工需要进行塔吊10、施工升降机12、布料机11等施工机具及附属设施的安装。

步骤S2，利用所述钢平台模架系统，进行3层标高高度以上第N+1层(第一层)核心筒材料吊装、钢筋的绑扎和核心筒模板提升封模和混凝土浇筑的工序，完成第N+1层核心筒施工；

具体的，如图5-1所示，整体顶升式钢平台模架系统安装完成后，利用顶升结构6顶升一层的高度至N+2层，进行N+2层核心筒剪力墙钢筋16的绑扎施工；钢筋绑扎完成后，将核心筒模板7提升一层至N+2，进行核心筒模板7封模施工；利用布置的甭管进行核心筒2砼浇筑施工；

步骤S3，所述钢平台模架系统自行顶升1层，进行N+3层核心筒材料吊装、钢筋的绑扎、核心筒模板提升封模和混凝土浇筑的工序，完成第N+3层核心筒施工；

具体的，如图5-2所示，顶升式钢平台模架系统利用顶升结构6顶升1层至N+3层，进行N+2层剪力墙钢筋16的绑扎；

随后如图5-3所示将核心筒模板7提升至N+2层进行封模；

随后如图5-4所示，浇筑N+2层剪力墙混凝土，完成第N+2层核心筒施工；

随后如图5-5所示，将顶升结构6支撑位置由N层提升至N+1层。

步骤S4，重复步骤S3，直至核心筒封顶；

步骤S5，将钢平台模架系统顶升至屋面悬挑吊挂钢桁架设计标高，按照设计要求将钢桁架与核心筒顶支座16进行连接，钢桁架支撑体系由屋面钢桁架顶升结构6转化为核心筒顶支座16，拆除钢平台顶面塔吊、布料机和悬挂操作架的核心筒施工设备，拆除核心筒投影上方增设的平台桁架梁13、钢次梁14形成吊装孔，利用吊装孔拆除屋面钢桁架顶升结构6与核心筒钢模板7，完成屋面悬挑吊挂钢桁架1的施工；

具体的，如图6-1所示，将钢平台顶升至屋面悬挑吊挂钢桁架设计标高，按照设计要求将钢平台桁架与核心筒顶模预埋支座进行连接，钢平台支撑体系由顶升结构6转化为核心筒顶永久支座16，拆除钢平台顶面塔吊10、布料机11、悬挂操作架8等核心筒施工设备，拆除核心筒上方平台桁架梁13、钢次梁14形成吊装孔，利用吊装孔拆除钢平台顶升结构6与核心筒模板7，完成屋面钢桁架的安装施工；

如图6-2所示，先行拆除施工升降机12、布料机11和塔吊10的施工机具，然后拆除原屋面钢桁架核心筒投影范围新增的桁架梁13及钢次梁14的构件，在核心筒上方形成吊装孔，如图6-3所示；

利用吊装孔将竖向顶升结构6及核心筒模板7等进行拆除施工，完成钢平台至屋面悬挑吊挂钢桁架1的转换。

步骤S6，根据外框钢柱3、钢梁4平面布置，计算确定屋面悬挑吊挂钢桁架需设置的吊点数量与位置，在吊点位置上安装外框钢结构吊装设备9，根据吊装设备起重能力和外框柱设计承载力计算确定可一次提升的外框钢结构层数，在地面分段或整体拼装计算确定层数的外框钢柱3和钢梁4，利用屋面悬挑吊挂钢桁架1上的外框钢结构吊装设备9连接外框钢柱上的提升吊点进行外框钢框架(外框钢柱、钢梁)的提升，并完成与核心筒预埋的钢梁牛腿21、钢柱与上层钢柱的连接，逆序分层段完成外框钢结构的吊装；

具体的，如图7所示，屋面悬挑吊挂钢桁架1施工完成后，利用钢桁架上设置的外框钢结构吊装设备9，利用计算确定的钢柱3、钢梁4吊点17进行外框钢柱3、钢梁4的整体吊装施工；如图8所示由上至下逐层进行吊装施工，先行在地下室顶板外框投影位置进行顶层钢柱3、钢梁4的拼装施工，利用外框钢结构吊装设备9整层进行吊装提升施工；如若连续几层钢结构重量在吊装设备的承载范围内，可连续多层进行整体吊装提升；在屋面悬挑吊挂钢桁架1对应每根钢柱3的两侧各布置1个吊点，在钢柱3的两侧预先设置吊装耳板，利用耳板进行钢柱的吊装施工；在外框钢梁4与核心筒墙体连接点位对应屋面悬挑吊挂钢桁架1位置的两侧，各布置1个吊点，在钢梁4端部两侧预先设置吊装耳板，利用耳板进行钢梁4的吊装施工；

步骤S7，框架主梁与核心筒结构利用变刚度节点装置进行半刚性连接；

具体的，如图9所示，半刚性连接节点应确保框架主梁与核心筒连接节点处有一定的转动变形能力，以消化后续逐层浇筑混凝土后结构自重增加而产生的弯曲变形及不利次生应力。转动刚度调节可通过改变连接螺栓孔位或增减连接螺栓数量及调节连接螺栓预紧力实现；

步骤S8，如图10所示，在屋面悬挑吊挂钢桁架1上安装小型屋面起重机17由上至下进行外框楼板18的吊装，人工铺装完成外框楼承板并完成钢筋绑扎；利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土；

具体的，如图10所示，在屋面悬挑吊挂钢桁架1上设置小型屋面起重机17，由上至下进行外框楼板18的吊装与钢筋绑扎施工，利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土，浇筑第N层楼层结构混凝土前，在框架主梁与核心筒连接节点位置沿框架主梁方向架设钢丝网片，设置不小于500mm的后浇带19暂不浇筑混凝土；

步骤S9，利用核心筒内设置的混凝土泵管，利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土，浇筑第N层楼层结构混凝土前，在框架主梁与核心筒连接节点位置沿框架主梁方向架设钢丝网片，设置不小于500mm的后浇带暂不浇筑混凝土；

步骤S10，楼层结构混凝土全部浇筑完毕后，根据结构变形监测情况，待各楼层结构竖向位移稳定后(日变形增量趋近于0)，由下至上逐层增设框架主梁与核心筒连接的翼缘连接件，将框架主梁与核心筒结构的半刚性连接增强为刚性连接，而后浇筑后浇带区域混凝土。

具体的，楼层结构混凝土全部浇筑完毕后，根据结构变形监测情况，待各楼层结构竖向位移稳定后(日变形增量趋近于0)，由下至上逐层增设框架主梁4与核心筒2连接的L型连接件20(如图11所示)，将外框钢梁4与核心筒2的半刚性连接增强为刚性连接，而后浇筑后浇带区域混凝土。

本发明的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法一实施例中，步骤S1，包括：

地下结构完成后开始进行整体顶升式钢平台模架系统的安装，地下室出±0.00后，核心筒墙体两侧搭设临时落地脚手架，进行上部核心筒施工至3层标高，确保整体顶升式钢平台模架系统顶升结构的安装高度空间；

核心筒内除连梁外，水平楼层梁板均后做，水平楼层梁板与核心筒墙体之前钢筋连接采用后植筋的方式；

核心筒施工至3层标高后，拆除核心筒内脚手架至钢平台顶升结构安装底标高位置，作为钢平台安装时的竖向支撑及筒内悬挂操作架安装的临时操作平台；

拆除核心筒外侧脚手架至2层标高位置，作为钢平台筒外悬挂操作架安装临时操作平台；

安装核心筒墙体模板至2层至3层标高范围墙体，并临时固定；利用汽车吊进行钢平台钢桁架的吊装安装施工，将钢平台桁架梁13与顶升结构6进行连接，并将核心筒模板固定至钢平台桁架层底；

最后进行人货梯、塔吊和布料机的附属设施的安装，完成核心筒施工整体顶升式的钢平台模架系统的安装施工，钢平台由屋面悬挑吊挂钢桁架改装而成，屋面悬挑吊挂钢桁架在核心筒投影范围内，增设平台桁架梁13、钢次梁14，与屋面悬挑吊挂钢桁架进行连接形成整体。

本发明的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法一实施例中，步骤S5，钢桁架支撑体系由屋面钢桁架顶升结构6转化为核心筒顶支座16，包括：

核心筒施工至结构设计顶标高后，根据设计要求进行屋面悬挑吊挂钢桁架支座的预埋及安装，通过钢平台顶升结构进行钢平台标高微调，将钢平台落座于核心筒顶支座16，钢平台支撑体系由屋面钢桁架顶升结构6转化为核心筒顶支座16。

本发明的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法一实施例中，钢平台支撑体系由屋面钢桁架顶升结构6转化为核心筒顶支座16之后，还包括：

而后进行钢平台施工装备的拆除施工。根据安装的向后顺序逆序拆除施工，首先拆除塔吊、布料机和人货梯的附属施工设备；

然后进行钢平台增设桁架梁13和钢次梁14的拆除形成吊装孔，随后拆除悬挂操作架、核心筒模板，最后进行钢平台顶升结构的拆除。此时整体顶升式钢平台模架系统转化为设计的屋面悬挑吊挂钢桁架。

本发明的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法一实施例中，步骤S6，包括：

根据外框钢结构吊装设备、外框柱设计承载力计算确定可一次提升的外框钢结构层数，在外框钢柱、钢梁的地面投影位置分段或整体拼装计算确定层数的包括钢柱、钢主梁和钢次梁的外框钢结构；在钢柱、钢主梁两侧分别设置耳板作为提升吊点，根据外框钢结构平面布置，于钢柱、钢主梁对应屋面钢桁架点位两侧分别设置两个吊点，安装吊装设备；

根据计算确定的可一次提升外框钢结构层数，相应层数结构拼装完成后，利用吊装设备进行整体提升至设计标高，而后进行钢柱与上层钢柱的连接施工，并在核心筒与钢主梁连接预埋件处设置预拉变刚度节点装置5，将钢主梁与预拉变刚度节点装置进行连接，待连接节点位置螺栓连接或焊接完成后，松钩进行后续楼层的拼装和吊装施工，直至所有楼层外框钢结构施工完成，拆除外框钢结构吊装设备。

如果将屋面钢桁架改造为整体顶升式钢平台模架系统装备体系，既可以用于核心筒施工，同时也解决了屋面钢桁架整体提升的问题。进而可以利用屋面钢桁架作为受力体，进行外框钢结构自上而下的吊装施工。

本发明的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法一实施例中，步骤S7，包括：

框架主梁与核心筒结构连接的半刚性节点的转动刚度应根据整体结构最终态自重荷载作用下框架主梁结构变形所产生的变形应力最小而计算确定，并应满足设计规范所要求的楼层结构竖向变形限值。

本发明针对混凝土核心筒加屋面悬挑钢桁架加倒挂式外框钢结构的单体，将屋面悬挑钢桁架改造为整体顶升式钢平台模架系统，解决了上部核心筒施工期间的堆料、施工设备布置、剪力墙竖向模板及操作平台的问题。通过钢平台顶升系统，解决了屋面钢桁架的顶升安装问题。利用屋面钢桁架作为受力载体，通过设置临时提升设备，解决了外框钢结构的安装问题。于屋面设置屋面吊，解决了外框楼层板的吊装于铺装。利用核心筒内设置的临时泵管，解决了外框砼浇筑的问题。利用框架主梁与核心筒结构采用半刚性节点并设置后浇带后浇筑混凝土，解决了悬挂结构楼层结构与核心筒结构连接处在施工阶段易产生结构变形造成节点处楼层混凝土结构开裂的问题。悬挂结构逆向施工成套装备系统与施工方法，实现了核心筒上部施工的同时，解决了屋面钢桁架的顶升安装，实现了外框钢结构的逆向施工，可满足节点设计强度、刚度、整体性的要求。

具体的，如图1所示，本发明针对的悬挂结构由钢筋砼核心筒2加屋面悬挑吊挂钢桁架1加悬挑外框钢柱3、钢梁4组成，外框柱3与屋面钢桁架悬挑段1连接，将外框3、4荷载传递至屋面悬挑吊挂钢桁架1，再传递至钢筋砼核心筒2。

如图2和3所示，本发明提供一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，将屋面悬挑吊挂钢桁架1改造为整体顶升式钢平台模架系统装备体系，在屋面悬挑吊挂钢桁架核心筒投影范围内，增设平台桁架梁13、钢次梁14，与屋面悬挑吊挂钢桁架1进行连接形成整体，与顶升结构6、悬挂操作架8及核心筒模板7等形成核心筒模架施工体系，并在钢平台上布置塔吊10、布料机11、施工升降机12等施工设备，形成悬挂结构逆向施工的整体顶升式钢平台模架系统装备体系。

本发明针对混凝土核心筒+屋面悬挑钢桁架+倒挂式外框钢结构的单体，将屋面悬挑钢桁架与整体顶升式钢平台模架系统相结合，通过设置桁架梁与钢次梁，将屋面悬挑桁架与钢平台顶升结构向连接，将屋面悬挑钢桁架改造为了整体顶升式钢平台模架系统，解决了核心筒上部施工操作平台及模板系统的问题。核心筒封顶后，通过受力体系转化，将屋面钢桁架支撑由钢平台顶升结构传递转换为核心筒顶部支座传递，解决了屋面悬挑钢桁架的整体提升问题。

本发明于屋面悬挑钢桁架上设置外框钢结构吊装设备，通过计算确定的吊点，以单层钢结构为单元，采用逆向吊装的方式，实现了倒挂式外框钢结构自上而下的吊装问题。

本发明设计利用框架主梁与核心筒结构采用半刚性节点并设置后浇带后浇筑混凝土，解决了悬挂结构楼层结构与核心筒结构连接处在施工阶段易产生结构变形造成节点处楼层混凝土结构开裂的问题。

综上所述，本发明提出了一种悬挂结构逆向施工成套装备系统与施工方法，其利用悬挂结构屋面悬挑吊挂钢桁架1改装为施工平台，集成屋面钢桁架顶升结构6、核心筒模板7、悬挂操作架8、外框钢结构吊装设备9、塔吊10、混凝土布料机11、施工升降机12等装备构成悬挂结构整体顶升式钢平台模架系统装备体系，利用悬挂结构整体顶升式钢平台模架系统装备体系先行施工核心筒2、再利用钢平台提升外框钢结构的悬挂结构逆向施工外框钢柱3、钢梁4的施工方法。本发明针对一般悬挂结构混凝土核心筒+屋面悬挑吊挂钢桁架+悬挂式钢结构外框的结构形式，提出了将屋面屋面悬挑吊挂钢桁架改造为整体顶升式钢平台模架系统装备体系，在低空拼装完成整体顶升式钢平台模架系统装备体系，先利用整体顶升式钢平台模架系统装备体系进行核心筒施工，解决核心筒施工期间堆料、模板、操作平台设置需求。待核心筒施工完成，将钢平台顶升至屋面钢桁架指定标高，与核心筒结构按设计要求进行连接，完成屋面桁架安装，解决了屋面钢桁架的安装问题。在屋面钢桁架上设置外框钢结构吊装设备，在地面分层拼装外框钢结构柱3、梁4结构，利用外框钢结构吊装设备由上至下逆序提升外框钢结构并按照设计要求连接，最后吊装外框楼承板并浇筑楼面混凝土，完成整体外框施工，解决了外框施工问题，并提出一种框架梁预拉可变刚度节点5，可减小并控制逐层吊装并浇筑楼面混凝土时的结构变形，避免由于结构梁受力变形导致的框架梁与核心筒连接节点处混凝土结构开裂的质量通病。本发明提出的施工装备体系与施工方法，利用主体结构屋面悬挑吊挂钢桁架构建施工钢平台装备系统，按照外框柱受拉的最终设计受力状态进行外框结构施工，外框施工无需设置临时支撑架也无需进行外框柱截面加固，不进行施工状态至设计状态的受力体系装换，充分发挥了悬挂结构外框柱受拉受力体系优越性，大量减少了施工临时措施并提高了施工效率，并提出一种框架梁预拉可变刚度节点，可避免由于结构梁受力变形导致的框架梁与核心筒连接节点处混凝土结构开裂的质量通病。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，包括：

步骤S1，地下结构完成后开始进行钢平台模架系统的安装，搭设落地脚手架将核心筒施工至层标高高度，利用汽车吊或塔吊，吊装钢平台核心筒内的屋面钢桁架顶升结构，并在所述屋面钢桁架顶升结构上低空拼装屋面悬挑吊挂钢桁架，并在屋面悬挑吊挂钢桁架上安装平台桁架梁、钢次梁、塔吊、布料机、施工升降机和悬挂操作架，并连接核心筒钢模板，形成核心筒施工整体顶升式的钢平台模架系统；

步骤S2，利用所述钢平台模架系统，进行3层标高高度以上第N+1层核心筒材料吊装、钢筋的绑扎和核心筒模板提升封模和混凝土浇筑的工序，完成第N+1层核心筒施工；

步骤S3，所述钢平台模架系统自行顶升层，进行N+3层核心筒材料吊装、钢筋的绑扎、核心筒模板提升封模和混凝土浇筑的工序，完成第N+3层核心筒施工；

步骤S4，重复步骤S3，直至核心筒封顶；

步骤S5，将钢平台模架系统顶升至屋面悬挑吊挂钢桁架设计标高，按照设计要求将钢桁架与核心筒顶支座进行连接，钢桁架支撑体系由屋面钢桁架顶升结构转化为核心筒顶支座，拆除钢平台顶面塔吊、布料机和悬挂操作架的核心筒施工设备，拆除核心筒投影上方增设的平台桁架梁、钢次梁形成吊装孔，利用吊装孔拆除屋面钢桁架顶升结构与核心筒钢模板，完成屋面悬挑吊挂钢桁架的施工；

步骤S6，根据外框钢柱和外框钢梁平面布置，计算确定屋面悬挑吊挂钢桁架需设置的吊点数量与位置，在吊点位置上安装外框钢结构吊装设备，根据吊装设备起重能力和外框钢柱设计承载力计算确定可一次提升的由外框钢柱和外框钢梁组成的外框钢结构的层数，在地面分段或整体拼装确定层数的外框钢结构，利用屋面悬挑吊挂钢桁架上的外框钢结构吊装设备连接外框钢柱上的提升吊点进行外框钢结构的提升，并完成与核心筒预埋的钢梁牛腿、钢柱与上层钢柱的连接，逆序分层段完成外框钢结构的吊装；

步骤S7，将外框钢梁与核心筒结构利用变刚度节点装置进行半刚性连接；

步骤S8，在屋面悬挑吊挂钢桁架上安装小型屋面起重机由上至下进行外框楼承板的吊装，在每层的外框钢结构上人工铺装完成外框楼承板并完成钢筋绑扎；利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土；

步骤S9，利用核心筒内设置的混凝土泵管，利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土，浇筑第N层楼层结构混凝土前，在外框钢梁与核心筒连接节点位置沿外框钢梁方向架设钢丝网片，设置不小于500mm的后浇带暂不浇筑混凝土；

步骤S10，楼层结构混凝土全部浇筑完毕后，根据结构变形监测情况，待各楼层结构竖向位移稳定后，由下至上逐层增设外框钢梁与核心筒连接的翼缘连接件，将外框钢梁与核心筒结构的半刚性连接增强为刚性连接，而后浇筑后浇带区域混凝土。

2.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S1，包括：

核心筒施工至3层标高后，将脚手架拆除至2层标高，利用剩余的脚手架作为操作平台，先行安装钢平台顶升结构；随后进行核心筒内、外悬挂操作架及核心筒模板的安装，核心筒模板与2层至3层标高之间核心筒剪力墙进行临时固定；

随后进行平台桁架梁、钢次梁的安装，并将核心筒模板、核心筒内、外悬挂操作架与平台桁架梁或钢次梁进行连接；

最后根据施工需要进行塔吊、施工升降机和布料机的施工机具及附属设施的安装。

3.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S2，包括：

整体顶升式钢平台模架系统安装完成后，利用屋面钢桁架顶升结构顶升一层的高度至N+2层，进行N+2层核心筒剪力墙钢筋的绑扎施工；钢筋绑扎完成后，将核心筒模板提升一层至N+2，进行核心筒模板封模施工；利用布置的甭管进行核心筒砼浇筑施工。

4.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S3，包括：

顶升式钢平台模架系统利用屋面钢桁架顶升结构顶升1层至N+3层，进行N+2层剪力墙钢筋的绑扎；

将核心筒模板提升至N+2层进行封模；

浇筑N+2层剪力墙混凝土，完成第N+2层核心筒施工；

将顶升结构支撑位置由N层提升至N+1层。

5.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S5，包括：

将钢平台顶升至屋面悬挑吊挂钢桁架设计标高，按照设计要求将钢平台桁架与核心筒顶模预埋支座进行连接，钢平台支撑体系由屋面钢桁架顶升结构转化为核心筒顶永久支座，拆除钢平台顶面塔吊、布料机和悬挂操作架的核心筒施工设备，拆除核心筒上方平台桁架梁和钢次梁形成吊装孔，利用吊装孔拆除钢平台顶升结构与核心筒模板，完成屋面钢桁架的安装施工；

先行拆除施工升降机、布料机和塔吊的施工机具，然后拆除原屋面钢桁架核心筒投影范围新增的桁架梁及钢次梁的构件，在核心筒上方形成吊装孔；

利用吊装孔将屋面钢桁架顶升结构及核心筒模板进行拆除施工，完成钢平台至屋面悬挑吊挂钢桁架的转换。

6.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S6，包括：

屋面悬挑吊挂钢桁架施工完成后，利用钢桁架上设置的外框钢结构吊装设备，利用计算确定的外框钢柱、外框钢梁和吊点进行外框钢柱和外框钢梁的整体吊装施工；由上至下逐层进行吊装施工，先行在地下室顶板外框投影位置进行顶层的外框钢柱和外框钢梁的拼装施工，利用外框钢结构吊装设备整层进行吊装提升施工；如若连续几层外框钢结构的重量在外框钢结构吊装设备的承载范围内，则连续多层进行整体吊装提升；在屋面悬挑吊挂钢桁架对应每根钢柱的两侧各布置1个吊点，在外框钢柱的两侧预先设置吊装耳板，利用耳板进行外框钢柱的吊装施工；在外框钢梁与核心筒墙体连接点位对应屋面悬挑吊挂钢桁架位置的两侧，各布置1个吊点，在外框钢梁端部两侧预先设置吊装耳板，利用耳板进行外框钢梁的吊装施工。

7.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S8，包括：

在屋面悬挑吊挂钢桁架上设置小型屋面起重机，由上至下进行外框楼承板的吊装与钢筋绑扎施工，利用固定泵由上至下逐层浇筑楼层混凝土，浇筑第N层楼层结构混凝土前，在外框钢梁与核心筒连接节点位置沿外框钢梁方向架设钢丝网片，设置后浇带暂不浇筑混凝土。

8.如权利要求1所述的悬挂结构逆向施工成套装备系统的施工方法，其特征在于，步骤S10，包括：

楼层结构混凝土全部浇筑完毕后，根据结构变形监测情况，待各楼层结构竖向位移稳定后，由下至上逐层增设外框钢梁与核心筒连接的L型连接件，将外框钢梁与核心筒的半刚性连接增强为刚性连接，而后浇筑后浇带区域混凝土。