CN117661865A - 装配式建筑施工集成平台及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种装配式建筑施工集成平台及其作业方法，该施工集成平台包括立柱和钢平台；立柱分布在施工区域外围，采用独立的落地支点，由多个立柱单元向上叠加装配；钢平台通过套架同时连接在所有立柱上，钢平台在立柱上的升降通过套架和顶升油缸实现，采用至少两层钢平台，顶层的钢平台上集成有用于给立柱加节和拆节的顶加节塔机，其余层的钢平台上集成有桥式起重机的作业轨道、挂架和布料机，钢平台由钢平台单元装配而成，钢平台单元内部具有行走空间，立柱单元和套架具备与行走通道连通的通过性。本发明中，不向建筑主体结构施加竖向荷载，吊运灵活性高，吊装效率高，易于安拆，可实现人员及小型设备的水平及竖向交通，避免了高空拆除作业。

Description

装配式建筑施工集成平台及其作业方法

技术领域

本发明属于装配式建筑施工领域，具体涉及一种装配式建筑施工集成平台及其作业方法。

背景技术

为了提高装配式建筑的施工效率，有的会采用造楼机（施工集成平台）来完成施工，目前主流的施工集成平台通常存在以下、缺点：1）采用定制钢结构焊接/栓接成型或采用贝雷片拼装成型，定制钢结构难以周转利用，贝雷片面外受力性能差，平台内部空间狭窄，人员只能在平台顶部行走，空间利用率低；2）钢结构平台支撑于核心筒墙体预埋件或微凸支点上，支点数量多，通过油缸往复作用竖向爬升，因此，预埋件受限于核心筒墙体布置，当墙体发生内收、外扩等变化时，支点位置及钢平台构造均需改变，而且支承系统重复安装、拆除、转运作业繁琐，支点反力大，墙体需详细验算并加固；3）通常集成布料机、塔式起重机等设备，完成混凝土浇筑、模板转运、轻量吊运等工艺，在面向现浇结构施工过程，另行配备塔机解决大起重量吊运，现场工期协调安排困难，影响施工进度，面向装配式建筑或模块化建筑施工过程时，吊运构件重达3~30吨，矛盾更为突出；4）施工完成后无法自行下降或拆除，需借助额外的起重设备进行高空拆除，高空开展钢结构拆除作业危险系数大。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式建筑施工集成平台及其作业方法，建筑主体结构不承受任何竖向荷载，通用性好，吊运灵活性高，吊装效率高，易于安拆，可实现人员及小型设备的水平及竖向交通，避免了高空拆除作业。

本发明所采用的技术方案是：

一种装配式建筑施工集成平台，包括立柱和钢平台；立柱分布在施工区域外围，采用独立的落地支点，由多个立柱单元向上叠加装配；钢平台通过套架同时连接在所有立柱上，钢平台在立柱上的升降通过套架和顶升油缸组成的升降系统实现，采用至少两层钢平台，顶层的钢平台上集成有用于给立柱加节和拆节的顶加节塔机，其余层的钢平台上集成有桥式起重机的作业轨道、挂架和布料机，钢平台由钢平台单元装配而成，钢平台单元内部具有行走空间，立柱单元和套架具备与行走通道连通的通过性。

优选地，沿立柱高度方向间隔设置附墙件，用以传递施工集成平台的水平荷载以及保证立柱轴压稳定性：附墙件一端固定于立柱上、另一端与建筑墙体预埋件连接，最高一道附墙件随着施工集成平台的顶升过程逐步向上安装，始终保证施工集成平台的独立悬高不超过预定高度，其余附墙件之间的间距通过稳定性验算确定，稳定性验算通过仿真分析确定。

优选地，设置三层钢平台，最上层钢平台为控制平台、中间层钢平台为行车平台、最下层钢平台为挂架平台；控制平台通过套架同时连接在所有立柱上，不采用悬挑结构，控制平台上集成造楼机的控制室、顶加节塔机和消防水箱；行车平台通过套架同时连接在所有立柱上，其围绕所施工建筑的外轮廓设置，具有悬挑结构，行车平台上集成桥式起重机的作业轨道、泵站系统及雨棚系统；挂架平台通过套架同时连接在所有立柱上，其围绕所施工建筑的外轮廓设置，具有悬挑结构，挂架平台上集成挂架，挂架覆盖三到五层的建筑标准层，挂架采用下挂式；布料机通过底座设置在挂架平台上侧或者行车平台下侧。

进一步地，控制平台与行车平台的高差取决于行车平台的悬挑长度，行车平台与挂架平台的高差取决于吊装构件的尺度，保证两层平台之间净高大于吊装构件的高度加吊具高度之和。

优选地，施工集成平台的平面布置基本对称，利用施工荷载及自重的对称布置来平衡立柱受到的弯矩。

优选地，设置斜拉索系统来控制钢平台悬挑段变形位移或解决大跨度钢平台的下挠变形，斜拉索一端设置于需要控制变形的钢平台顶部、另一端设置于套架上，斜拉索的角度介于30°到60°之间；拉索的布置标准为：通过仿真分析，在行车运行的最不利工况下，仍可以满足行车轨道的运行公差要求。

进一步地，通过设置斜拉索的预应力，使钢平台发生一定程度的起拱；斜拉索采用“原位拼装、高空张拉”的原则进行安装：先完成初始若干节立柱单元的安装，完成钢平台支撑胎架的安装；然后完成钢平台、套架的吊装及拼装；然后进行斜拉索的安装，斜拉索安装完成时初步预紧拉索；所有斜拉索安装完成后，分批次张拉斜拉索，将索力张拉至预定的预应力值；斜拉索张拉完成后，胎架卸载，进行后续工序施工。

作为另一种方案，采用在钢平台底部与套架之间增加斜撑结构、加高钢平台高度的方式来控制钢平台悬挑段变形位移或解决大跨度钢平台的下挠变形。

优选地，立柱单元采用立方体空间桁架结构，包括竖向的主弦以及连接在主弦之间的水平腹杆和斜撑腹杆，立柱单元的高度与所施工结构层高相同；立柱单元的上下两端预留连接接口，相邻立柱单元之间的连接接口处通过插接定位、通过销轴锁定，立柱单元的侧面设置用于与套架配合的爪靴或销孔。

优选地，钢平台单元采用立方体空间桁架结构，包括横向的主弦以及连接在主弦之间的竖腹杆、横腹杆和斜撑腹杆；钢平台单元的左右两端预留连接接口，相邻钢平台单元之间的连接接口处通过耳板配合销轴或螺栓连接，钢平台单元的上下两端预留连接法兰，连接法兰用于实现钢平台的拓展。

进一步地，钢平台单元左右两端设置凹板，相邻钢平台单元初步完成销轴或螺栓安装后，两侧的凹板对接形成限位孔，将凸板敲入限位孔内并采用高强螺栓连接凹板和凸板，利用凹板和凸板间的咬合作用限制钢平台单元沿销轴方向的位移。

优选地，套架包括上套架和下套架，上层钢平台和下层钢平台分别安装在上套架和下套架上，上套架和下套架之间通过顶升油缸连接；上套架和下套架通过挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，挂爪采用能向下活动、向上卡死的结构。

进一步地，挂架上的挂爪通过同步杆连接实现同步。

在上述方案下：钢平台作业时，上套架和下套架均支撑连接在立柱上，所有荷载通过挂爪或销轴传递至立柱，上套架和下套架同时受力；在顶升状态时，下套架保持挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，起到承力的作用，顶升油缸顶升上套架爬升一定距离后，上套架的挂爪翻转至水平平衡状态时，顶升油缸回落一段距离，此时上套架的挂爪挂在立柱的爪靴上，上套架就位开始承力，即上层钢平台完成顶升一个行程，然后顶升油缸开始提升下套架，顶升油缸提升下套架一定距离时，下套架的挂爪翻转至水平平衡状态，顶升油缸开始回落一段距离，此时下套架的挂爪挂在立柱的爪靴上，下套架就位开始承力，即下层钢平台完成提升一个行程，然后再重复一次上套架顶升和下套架提升流程后即完成一个标准层高的爬升；在下降状态时，上套架保持挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，起到承力的作用，先让下套架下降，顶升油缸回缩提升，带动下套架提升向上走一段距离，此时下套架的挂爪翻转至水平平衡状态，顶升油缸暂停保压，人为把下套架的挂爪翻转内收固定后，顶升油缸开始下降，向下伸出行程为一定距离时，此时顶升油缸保压，翻转下套架的挂爪，确认挂爪翻平，然后顶升油缸继续下降至挂爪就位在挂靴里，待挂爪挂好后，定位此时结构，即下层钢平台完成下降一个行程，然后下套架保持挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，起到承力的作用，让上套架下降，顶升油缸先顶升上套架一段距离，上套架挂爪翻转内收固定，然后顶升油缸再下降一定距离，此时顶升油缸保压，翻转上套架的挂爪，确认挂爪翻平，然后上套架继续下降一定行程至上套架的挂爪就位在挂靴里，待挂爪挂好后，定位此时结构，即上层钢平台完成下降一个行程，这个过程重复两次即为一个层高的下降流程。

作为另一种方案，套架包括上套架和下套架，上层钢平台和下层钢平台分别安装在上套架和下套架上，上套架和下套架之间通过顶升油缸连接；上套架和下套架采用销轴和销孔的承力形式，上套架和下套架通过销轴卡在立柱侧面的销孔上，销轴采用能手动或自动伸缩的结构。

在上述方案下：钢平台作业时，上套架和下套架均支撑连接在立柱上，所有荷载通过挂爪或销轴传递至立柱，上套架和下套架同时受力；在顶升状态时，下套架保持销轴卡在立柱侧面的销孔上，起到承力的作用，手动或自动缩回上套架上的销轴，顶升油缸顶升上套架爬升一定距离后，手动或自动伸出上套架上的销轴，此时上套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，上套架就位开始承力，即上层钢平台完成顶升一个行程，然后手动或自动缩回下套架上的销轴，顶升油缸开始提升下套架，顶升油缸提升下套架一定距离时，手动或自动伸出下套架上的销轴，此时下套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，下套架就位开始承力，即下层钢平台完成顶升一个行程，然后再重复一次上套架顶升和下套架提升流程后即完成一个标准层高的爬升；在下降状态时，上套架保持销轴卡在立柱侧面的销孔上，起到承力的作用，先让下套架下降，手动或自动缩回下套架上的销轴，顶升油缸向下伸出行程为一定距离时，此时顶升油缸保压，手动或自动伸出下套架上的销轴，此时下套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，下套架就位开始承力，即下层钢平台完成下降一个行程，然后手动或自动缩回上套架上的销轴，顶升油缸顶端向下缩回行程为一定距离时，此时顶升油缸保压，手动或自动伸出上套架上的销轴，此时上套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，上套架就位开始承力，即上层钢平台完成下降一个行程，这个过程重复两次即为一个层高的下降流程。

本发明的有益效果是：

整个施工集成平台有独立的落地支点，建筑主体结构不承受任何竖向荷载，施工集成平台的设计不受建筑主体结构影响，通用性好；可以在钢平台上集成桥式起重机完成预制构件及施工物料的吊装，吊运灵活性高，吊装效率高，可以减少或取消塔机的配置，减少吊装设备投入成本；立柱和钢平台采用模块化设计，易于安拆，周转使用率高，而且内部预留有行走通道，可实现人员及小型设备的水平及竖向交通；钢平台能整体升降，施工完成后可降落至地面进行拆除，避免了高空拆除作业。

附图说明

图1是本发明实施例中装配式建筑施工集成平台的立体图。

图2是本发明实施例中装配式建筑施工集成平台的侧视图。

图3是本发明实施例中装配式建筑施工集成平台的平面布置图。

图4是本发明实施例中对钢平台进行稳固的措施示意图。

图5是本发明实施例中斜拉索的安装示意图。

图6是本发明实施例中立柱单元的立体图。

图7是本发明实施例中两个立柱单元的叠加示意图。

图8是本发明实施例中钢平台单元的立体图。

图9是本发明实施例中钢平台单元横向拼接和竖向拼接的示意图。

图10是本发明实施例中钢平台单元安装设备底座的示意图。

图11是本发明实施例中布料机集成在钢平台上的示意图。

图12是本发明实施例中相邻钢平台单元对接时凹板和凸板的装配流程图。

图13是本发明实施例中行走通道的示意图。

图14是本发明实施例中上套架的示意图。

图15是本发明实施例中下套架的示意图。

图16是本发明实施例中挂爪挂在爪靴上的示意图。

图17是本发明实施例中上套架、顶升油缸、下套架的连接示意图。

图中：1-立柱；2-控制平台；3-行车平台；4-挂架平台；5-套架；6-斜拉索；7-挂架；8-斜撑结构；9-立柱单元；10-钢平台单元；11-转角单元；12-钢平台；13-钢平台的加高部分；14-上套架；15-下套架；16-爪靴；17-连接法兰；18-凹板；19-凸板；20-挂爪；21-同步杆；22-顶升油缸。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本实施例公开一种装配式建筑施工集成平台，如图1至图3所示，其包括立柱1和钢平台12两大部分。

如图3所示，立柱1分布在施工区域外围，其数量可根据受力或功能需要增减，通常不少于4个，立柱1从地面立起，采用独立的落地支点，由多个立柱单元9向上叠加装配，随着建筑楼层高度对应加节；由于是本申请的立柱1采用独立的落地支点，改变了传统造楼机施工荷载传递在结构墙体上的形式，因此所施工的结构不需要承受施工集成平台的竖向荷载，施工集成平台的竖向荷载全部传递至落地支点上，而且施工集成平台设计不受建筑结构墙体的影响，不与建筑墙体连接，施工集成平台可沿着多个立柱1进行整体爬升和下降，标准化程度高，施工集成平台安拆方便。

为了提高立柱1的稳定性，可以沿立柱1高度方向间隔设置附墙件，用以传递施工集成平台的水平荷载以及保证立柱1轴压稳定性：附墙件一端固定于立柱1上、另一端与建筑墙体预埋件连接，最高一道附墙件随着施工集成平台的顶升过程逐步向上安装，始终保证施工集成平台的独立悬高不超过预定高度，其余附墙件之间的间距通过稳定性验算确定，稳定性验算通过仿真分析确定，保证整体计算模型的屈曲临界荷载系数不超过10，考虑初始缺陷和几何非线性的计算模型屈曲临界荷载系数不超过5。

钢平台12的层数及各层功能根据实际施工需要调整，在本实施例中，如图1和图2所示，根据功能需要设置三层钢平台12，最上层钢平台12为控制平台2、中间层钢平台12为行车平台3、最下层钢平台12为挂架平台4。其中：

如图1和图2所示，控制平台2通过套架5同时连接在所有立柱1上，不采用悬挑结构，控制平台2除自身功能外还起到将所有立柱1形成整体框架的作用；控制平台2可以集成造楼机的控制室、顶加节塔机和消防水箱；顶加节塔机可以完成立柱1的加节和拆节操作；消防水箱用于存储消防用水。

如图1和图2所示，行车平台3通过套架5同时连接在所有立柱1上，其围绕所施工建筑的外轮廓设置（其轮廓位于施工区域外围，通常呈矩形），具有悬挑结构；行车平台3可以集成桥式起重机的作业轨道、泵站系统及雨棚系统；可以安装桥式起重机，让其横跨在两侧的作业轨道上移动，在建筑轮廓以外、行车平台3的轮廓以内可以预留吊装洞口或吊装区域（吊装洞口和吊装区域的位置、数量根据所施工建筑的平面形式灵活设置），桥式起重机从吊装洞口或吊装区域将预制构件及施工物料起吊至对应楼层相应位置，该吊运方式可避开所有吊装盲区，同时进行多位置吊装作业，吊运灵活性好、效率高；可以安装泵站系统，用于泵送消防用水或混凝土；可以安装雨棚系统，其沿滑动轨道展开和折叠，展开时起到给在建项目挡雨、遮阳的作用。

如图1和图2所示，挂架平台4通过套架5同时连接在所有立柱1上，其围绕所施工建筑的外轮廓设置（其轮廓位于施工区域外围，通常呈矩形），具有悬挑结构；挂架平台4可以集成挂架7和布料机的底座；布料机可以通过底座设置在挂架平台4的上侧，当然，也可以将其设置在行车平台3的下侧；挂架7为外立面施工的作业操作面，通常覆盖三到五层的建筑标准层，挂架7采用下挂式，挂架平台4为挂架7提供下挂的受力支点。

控制平台2与行车平台3的高差取决于行车平台3的悬挑长度，行车平台3与挂架平台4的高差取决于吊装构件的尺度，需保证两层平台之间净高大于吊装构件的高度加吊具高度之和。

传统的塔吊只有一根立柱1，在使用过程中该立柱1自身承担所有的轴力与弯矩，升降之前需通过配重调节尽可能减少弯矩；而本发明的立柱1数量至少4根，通过钢平台12的连接形成一个框架结构，使用过程中的弯矩均可以转化为轴力作用于立柱1，为尽可能减少立柱1的布置数量，如图1至图3所示，可以让施工集成平台的平面布置基本对称，利用施工荷载及自重的对称布置来平衡弯矩，这样两侧的弯矩可以相互平衡，立柱1的受力更为简单，整体结构体系更为安全可靠。

如图1和图2所示，当对于钢平台12竖向变形要求较为严格时，可设置斜拉索6系统来控制悬挑段变形位移，当两个立柱1之间的钢平台12跨度较大时，也可设置斜拉索6，解决大跨度平台的下挠变形问题，钢平台12覆盖整体建筑施工作业面且集成较多大型移动设备，通常需要较多的承载支点，采用斜拉索6大跨度结构，可有效减少支点数量，减少造价，同时控制平台2变形，满足桥式起重机的作业要求。如图5所示，斜拉索6一端设置于需要控制变形的钢平台12顶部、另一端设置于套架5上，为提高受力效率，斜拉索6的角度可介于30°到60°之间，斜拉索6的数量及尺寸可根据受力需要进行调整。拉索的布置标准为：通过仿真分析，在行车运行的最不利工况下，仍可以满足行车轨道的运行公差要求。

通过设置斜拉索6的预应力，使钢平台12发生一定程度的起拱，进一步减小施工过程中的变形。斜拉索6采用“原位拼装、高空张拉”的原则进行安装：先完成初始若干节立柱单元9的安装，完成钢平台12支撑胎架的安装；然后完成钢平台12、挂架75的吊装及拼装；然后进行斜拉索6的安装，斜拉索6安装完成时初步预紧拉索；所有斜拉索6安装完成后，分批次张拉斜拉索6，将索力张拉至预定的预应力值；斜拉索6张拉完成后，胎架卸载，进行后续工序施工。

为了解决钢平台12悬挑段变形位移、大跨度平台的下挠变形问题，如图4所示，除了采用斜拉索6外，还可以在钢平台12底部与套架5之间增加斜撑结构8、加高钢平台12高度的方式。

立柱1分由多个立柱单元9向上叠加装配，同尺寸的立柱单元9具备通用互换性，立柱单元9的高度通常与所施工结构层高相同；如图6所示，立柱单元9采用立方体空间桁架结构，包括竖向的主弦以及连接在主弦之间的水平腹杆和斜撑腹杆；为了保证立柱单元9安装的通用性，立柱单元9的平面长度与宽度通常相等，如图6所示，四个侧面的斜腹杆和水平腹杆布置相同，当然，根据功能需求，也可以设置不同长度宽度的立柱单元9平面；为避免偏心受力，立柱单元9的主弦与钢平台单元10的主弦通常对中设置；如图6和图7所示，立柱单元9上主弦的上下两端预留连接接口，相邻立柱单元9之间的连接接口处通过插接定位、通过销轴锁定，易于安拆，立柱单元9的侧面设置用于与套架5配合的爪靴16，也可以设置销孔。立柱单元9的结构形式除空间桁架结构外，也可以采用圆管、方管等型材或钢管混凝土等新型结构形式。

钢平台12由钢平台单元10装配而成，同尺寸的钢平台单元10具备通用互换性，如图3所示，在钢平台12的转角位置可设置转角单元11，钢平台单元10和转角单元11高度根据受力需要介于2米至3.5米之间；如图8所示，钢平台单元10采用立方体空间桁架结构，包括横向的主弦以及连接在主弦之间的竖腹杆、横腹杆和斜撑腹杆；为保证内部行走空间，钢平台单元10的内部宽度通常不小于1m，钢平台单元10的长度可根据所施工结构的尺寸模数进行设置，通常介于1m至3m之间，同一工程的钢平台单元10长度通常不超过2种规格；如图8和图9所示，钢平台单元10的左右两端预留连接接口，相邻钢平台单元10之间的连接接口处通过耳板配合销轴或螺栓连接，易于安拆；如图8所示，钢平台单元10的上下两端预留连接法兰17，连接法兰17用于实现钢平台12的拓展，如图9所示，既能叠加钢平台单元10，如图10和图11所示，还能连接定制部件（如挂架7、牛腿、斜撑、斜拉索6等）或设备底座（如集成桥式起重机的作业轨道、布料机的底座、悬臂吊的底座等）；由于相邻立柱单元9的耳板之间存在安装间隙，为满足钢平台12沿销轴或螺栓方向的受力需求，如图8至图10所示，可以在钢平台单元10左右两端上下侧的横腹杆上设置凹板18，凹板18随厂焊接于横腹杆上，如图12所示，相邻钢平台单元10初步完成销轴或螺栓安装后，两侧的凹板18对接形成限位孔，将凸板19敲入限位孔内并采用高强螺栓连接凹板18和凸板19，利用凹板18和凸板19间的咬合作用限制钢平台单元10沿销轴方向的位移。

如图13所示，由于钢平台单元10内部具有行走空间，因此每层钢平台12内部均形成了行走通道，而且立柱单元9和套架5在行走通道的位置均根据通行高度调整腹杆的布置与角度（保证在1.6米高度处，能够容许至少200mm的通过宽度），使得立柱单元9和套架5具备与行走通道连通的通过性，因此，人员、小型工具及机器人均可以在钢平台12内部以及顶部无障碍通行，形成贯通的施工、监测流线，并且，由于立柱1高度与所施工结构层高匹配，当钢平台12爬升至层高对应位置时，这种通过性均可得到保证。

如图14至图17所示，钢平台12在立柱1上的运动（上升和下降）通过套架5和顶升油缸22组成的升降系统实现：套架5包括上套架14和下套架15，上层钢平台12和下层钢平台12分别安装在上套架14和下套架15上（此设置是优选例，还可以让钢平台12连接上套架14，下套架15不连接其它钢平台12，这样的话，每处钢平台12都需要一组上套架14和下套架15，不利于竖向布局），上套架14和下套架15之间通过顶升油缸22连接；在本实施例中，上套架14和下套架15通过挂爪20挂在立柱1侧面的爪靴16上，挂爪20采用能向下活动、向上卡死的结构；钢平台12作业时，上套架14和下套架15均支撑连接在立柱1上，所有荷载通过挂爪20或销轴传递至立柱1，上套架14和下套架15同时受力；每次顶升时，一个完整的顶升流程后，所有钢平台12顶升一个标准层高，在本实施例中即为3.15m，一个顶升流程又分两次爬升和提升的交替步履式过程，一次爬升和提升的行程设置为1.575m；每次下降时，一个完整的下降流程后，所有钢平台12下降一个标准层高，即3.15m，一个下降流程又分为两次交替下降过程，一次下降的行程设置为1.575m。

在顶升状态时，下套架15保持挂爪20挂在立柱1侧面的爪靴16上，起到承力的作用，顶升油缸22顶升上套架14爬升1.775m后，上套架14的挂爪20翻转至水平平衡状态时，顶升油缸22回落0.2m，此时上套架14的挂爪20挂在立柱1的爪靴16上，上套架14就位开始承力，即上层钢平台12完成顶升一个1.575m行程，然后顶升油缸22开始提升下套架15，顶升油缸22提升下套架151.775m时，下套架15的挂爪20翻转至水平平衡状态，顶升油缸22开始回落0.2m，此时下套架15的挂爪20挂在立柱1的爪靴16上，下套架15就位开始承力，即下层钢平台12完成提升一个1.575m行程，然后再重复一次上套架14顶升和下套架15提升流程后即完成一个标准层高的爬升；

在下降状态时，上套架14保持挂爪20挂在立柱1侧面的爪靴16上，起到承力的作用，先让下套架15下降，顶升油缸22回缩提升，带动下套架15提升向上走0.2m，此时下套架15的挂爪20翻转至水平平衡状态（提升0.2m的目的是给挂爪20留翻转内收的空间），顶升油缸22暂停保压，人为把下套架15的挂爪20翻转内收固定后，顶升油缸22开始下降，向下伸出行程为1.575m时，此时顶升油缸22保压，翻转下套架15的挂爪20，确认挂爪20翻平，然后顶升油缸22继续下降至挂爪20就位在挂靴里(继续下降的距离0.2m)，待挂爪20挂好后，定位此时结构（即顶升油缸22采取机械保压状态），即下层钢平台12完成下降一个1.575m行程，然后下套架15保持挂爪20挂在立柱1侧面的爪靴16上，起到承力的作用，让上套架14下降，顶升油缸22先顶升上套架140.2m，上套架14挂爪20翻转内收固定，然后顶升油缸22再下降1.575m，此时顶升油缸22保压，翻转上套架14的挂爪20，确认挂爪20翻平，然后上套架14继续下降一定行程至上套架14的挂爪20就位在挂靴里（继续下降的距离0.2m），待挂爪20挂好后，定位此时结构（即顶升油缸22采取机械保压状态），即上层钢平台12完成下降一个1.575m行程，这个过程重复两次即为一个层高的下降流程。

为了减少操作次数，如图14至图17所示，可以让挂架7上的挂爪20通过同步杆21连接，实现同步。

当然，上套架14和下套架15也可以采用销轴和销孔的承力形式，上套架14和下套架15通过销轴卡在立柱1侧面的销孔上，销轴采用能手动或自动伸缩的结构：

在顶升状态时，下套架15保持销轴卡在立柱1侧面的销孔上，起到承力的作用，手动或自动缩回上套架14上的销轴，顶升油缸22顶升上套架14爬升1.575m后，手动或自动伸出上套架14上的销轴，此时上套架14的销轴卡在立柱1侧面的销孔上，上套架14就位开始承力，即上层钢平台12完成顶升一个1.575m行程，然后手动或自动缩回下套架15上的销轴，顶升油缸22开始提升下套架15，顶升油缸22提升下套架151.575m时，手动或自动伸出下套架15上的销轴，此时下套架15的销轴卡在立柱1侧面的销孔上，下套架15就位开始承力，即下层钢平台12完成顶升一个1.575m行程，然后再重复一次上套架14顶升和下套架15提升流程后即完成一个标准层高的爬升；

在下降状态时，上套架14保持销轴卡在立柱1侧面的销孔上，起到承力的作用，先让下套架15下降，手动或自动缩回下套架15上的销轴，顶升油缸22向下伸出行程为1.575m时，此时顶升油缸22保压，手动或自动伸出下套架15上的销轴，此时下套架15的销轴卡在立柱1侧面的销孔上，下套架15就位开始承力，即下层钢平台12完成下降一个1.575m行程，然后手动或自动缩回上套架14上的销轴，顶升油缸22顶端向下缩回行程为1.575m时，此时顶升油缸22保压，手动或自动伸出上套架14上的销轴，此时上套架14的销轴卡在立柱1侧面的销孔上，上套架14就位开始承力，即上层钢平台12完成下降一个1.575m行程，这个过程重复两次即为一个层高的下降流程。

由于钢平台12能沿立柱1升降，可以在施工时随着建筑结构逐层顶升，在施工完成后可降落至地面进行拆除，既为随楼层施工提供了同步性和便利性，还便于施工平台的安装和拆除，避免了传统施工平台的高空拆除风险。

在本发明中：整个施工集成平台有独立的落地支点，建筑主体结构不承受任何竖向荷载，施工集成平台的设计不受建筑主体结构影响，通用性好；可以在钢平台12上集成桥式起重机完成预制构件及施工物料的吊装，吊运灵活性高，吊装效率高，可以减少或取消塔机的配置，减少吊装设备投入成本；立柱1和钢平台12采用模块化设计，易于安拆，周转使用率高，而且内部预留有行走通道，可实现人员及小型设备的水平及竖向交通；钢平台12能整体升降，施工完成后可降落至地面进行拆除，避免了高空拆除作业。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (16)

1.一种装配式建筑施工集成平台，其特征在于：包括立柱和钢平台；立柱分布在施工区域外围，采用独立的落地支点，由多个立柱单元向上叠加装配；钢平台通过套架同时连接在所有立柱上，钢平台在立柱上的升降通过套架和顶升油缸组成的升降系统实现，采用至少两层钢平台，顶层的钢平台上集成有用于给立柱加节和拆节的顶加节塔机，其余层的钢平台上集成有桥式起重机的作业轨道、挂架和布料机，钢平台由钢平台单元装配而成，钢平台单元内部具有行走空间，立柱单元和套架具备与行走通道连通的通过性。

2.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：沿立柱高度方向间隔设置附墙件，用以传递施工集成平台的水平荷载以及保证立柱轴压稳定性：附墙件一端固定于立柱上、另一端与建筑墙体预埋件连接，最高一道附墙件随着施工集成平台的顶升过程逐步向上安装，始终保证施工集成平台的独立悬高不超过预定高度，其余附墙件之间的间距通过稳定性验算确定，稳定性验算通过仿真分析确定。

3.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：设置三层钢平台，最上层钢平台为控制平台、中间层钢平台为行车平台、最下层钢平台为挂架平台；控制平台通过套架同时连接在所有立柱上，不采用悬挑结构，控制平台上集成造楼机的控制室、顶加节塔机和消防水箱；行车平台通过套架同时连接在所有立柱上，其围绕所施工建筑的外轮廓设置，具有悬挑结构，行车平台上集成桥式起重机的作业轨道、泵站系统及雨棚系统；挂架平台通过套架同时连接在所有立柱上，其围绕所施工建筑的外轮廓设置，具有悬挑结构，挂架平台上集成挂架，挂架覆盖三到五层的建筑标准层，挂架采用下挂式；布料机通过底座设置在挂架平台上侧或者行车平台下侧。

4.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：控制平台与行车平台的高差取决于行车平台的悬挑长度，行车平台与挂架平台的高差取决于吊装构件的尺度，保证两层平台之间净高大于吊装构件的高度加吊具高度之和。

5.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：施工集成平台的平面布置基本对称，利用施工荷载及自重的对称布置来平衡立柱受到的弯矩。

6.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：设置斜拉索系统来控制钢平台悬挑段变形位移或解决大跨度钢平台的下挠变形，斜拉索一端设置于需要控制变形的钢平台顶部、另一端设置于套架上，斜拉索的角度介于30°到60°之间；拉索的布置标准为：通过仿真分析，在行车运行的最不利工况下，仍可以满足行车轨道的运行公差要求。

7.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：通过设置斜拉索的预应力，使钢平台发生一定程度的起拱；斜拉索采用“原位拼装、高空张拉”的原则进行安装：先完成初始若干节立柱单元的安装，完成钢平台支撑胎架的安装；然后完成钢平台、套架的吊装及拼装；然后进行斜拉索的安装，斜拉索安装完成时初步预紧拉索；所有斜拉索安装完成后，分批次张拉斜拉索，将索力张拉至预定的预应力值；斜拉索张拉完成后，胎架卸载，进行后续工序施工。

8.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：采用在钢平台底部与套架之间增加斜撑结构、加高钢平台高度的方式来控制钢平台悬挑段变形位移或解决大跨度钢平台的下挠变形。

9.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：立柱单元采用立方体空间桁架结构，包括竖向的主弦以及连接在主弦之间的水平腹杆和斜撑腹杆，立柱单元的高度与所施工结构层高相同；立柱单元的上下两端预留连接接口，相邻立柱单元之间的连接接口处通过插接定位、通过销轴锁定，立柱单元的侧面设置用于与套架配合的爪靴或销孔。

10.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：钢平台单元采用立方体空间桁架结构，包括横向的主弦以及连接在主弦之间的竖腹杆、横腹杆和斜撑腹杆；钢平台单元的左右两端预留连接接口，相邻钢平台单元之间的连接接口处通过耳板配合销轴或螺栓连接，钢平台单元的上下两端预留连接法兰，连接法兰用于实现钢平台的拓展。

11.如权利要求10所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：钢平台单元左右两端设置凹板，相邻钢平台单元初步完成销轴或螺栓安装后，两侧的凹板对接形成限位孔，将凸板敲入限位孔内并采用高强螺栓连接凹板和凸板，利用凹板和凸板间的咬合作用限制钢平台单元沿销轴方向的位移。

12.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：套架包括上套架和下套架，上层钢平台和下层钢平台分别安装在上套架和下套架上，上套架和下套架之间通过顶升油缸连接；上套架和下套架通过挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，挂爪采用能向下活动、向上卡死的结构。

13.如权利要求12所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：挂架上的挂爪通过同步杆连接实现同步。

14.一种如权利要求12或13所述的装配式建筑施工集成平台的作业方法，其特征在于：钢平台作业时，上套架和下套架均支撑连接在立柱上，所有荷载通过挂爪或销轴传递至立柱，上套架和下套架同时受力；在顶升状态时，下套架保持挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，起到承力的作用，顶升油缸顶升上套架爬升一定距离后，上套架的挂爪翻转至水平平衡状态时，顶升油缸回落一段距离，此时上套架的挂爪挂在立柱的爪靴上，上套架就位开始承力，即上层钢平台完成顶升一个行程，然后顶升油缸开始提升下套架，顶升油缸提升下套架一定距离时，下套架的挂爪翻转至水平平衡状态，顶升油缸开始回落一段距离，此时下套架的挂爪挂在立柱的爪靴上，下套架就位开始承力，即下层钢平台完成提升一个行程，然后再重复一次上套架顶升和下套架提升流程后即完成一个标准层高的爬升；在下降状态时，上套架保持挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，起到承力的作用，先让下套架下降，顶升油缸回缩提升，带动下套架提升向上走一段距离，此时下套架的挂爪翻转至水平平衡状态，顶升油缸暂停保压，人为把下套架的挂爪翻转内收固定后，顶升油缸开始下降，向下伸出行程为一定距离时，此时顶升油缸保压，翻转下套架的挂爪，确认挂爪翻平，然后顶升油缸继续下降至挂爪就位在挂靴里，待挂爪挂好后，定位此时结构，即下层钢平台完成下降一个行程，然后下套架保持挂爪挂在立柱侧面的爪靴上，起到承力的作用，让上套架下降，顶升油缸先顶升上套架一段距离，上套架挂爪翻转内收固定，然后顶升油缸再下降一定距离，此时顶升油缸保压，翻转上套架的挂爪，确认挂爪翻平，然后上套架继续下降一定行程至上套架的挂爪就位在挂靴里，待挂爪挂好后，定位此时结构，即上层钢平台完成下降一个行程，这个过程重复两次即为一个层高的下降流程。

15.如权利要求1所述的装配式建筑施工集成平台，其特征在于：套架包括上套架和下套架，上层钢平台和下层钢平台分别安装在上套架和下套架上，上套架和下套架之间通过顶升油缸连接；上套架和下套架采用销轴和销孔的承力形式，上套架和下套架通过销轴卡在立柱侧面的销孔上，销轴采用能手动或自动伸缩的结构。

16.一种如权利要求15所述的装配式建筑施工集成平台的作业方法，其特征在于：钢平台作业时，上套架和下套架均支撑连接在立柱上，所有荷载通过挂爪或销轴传递至立柱，上套架和下套架同时受力；在顶升状态时，下套架保持销轴卡在立柱侧面的销孔上，起到承力的作用，手动或自动缩回上套架上的销轴，顶升油缸顶升上套架爬升一定距离后，手动或自动伸出上套架上的销轴，此时上套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，上套架就位开始承力，即上层钢平台完成顶升一个行程，然后手动或自动缩回下套架上的销轴，顶升油缸开始提升下套架，顶升油缸提升下套架一定距离时，手动或自动伸出下套架上的销轴，此时下套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，下套架就位开始承力，即下层钢平台完成顶升一个行程，然后再重复一次上套架顶升和下套架提升流程后即完成一个标准层高的爬升；在下降状态时，上套架保持销轴卡在立柱侧面的销孔上，起到承力的作用，先让下套架下降，手动或自动缩回下套架上的销轴，顶升油缸向下伸出行程为一定距离时，此时顶升油缸保压，手动或自动伸出下套架上的销轴，此时下套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，下套架就位开始承力，即下层钢平台完成下降一个行程，然后手动或自动缩回上套架上的销轴，顶升油缸顶端向下缩回行程为一定距离时，此时顶升油缸保压，手动或自动伸出上套架上的销轴，此时上套架的销轴卡在立柱侧面的销孔上，上套架就位开始承力，即上层钢平台完成下降一个行程，这个过程重复两次即为一个层高的下降流程。