CN217652413U - 一次性无断层装配式外立面防护体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一次性无断层装配式外立面防护体系，用于对超高层建筑上部施工改造时及进行围护，且该超高层建筑上部南北两侧具有向外悬挑结构，所述装配式外立面防护体系包括悬挑桁架顶推平台和外立面围护，其中，悬挑桁架顶推平台包括由多组主桁架、次桁架和角部桁架连接成的整体空间桁架结构以及支撑结构，悬挑桁架顶推平台四周竖直设置外立面围护，外立面围护由多层外立面防护模块装配而成，且每层设置有多个外立面防护模块，每个外立面防护模块与原结构楼板通过水平拉结梁连接。本实用新型实现了悬挑长度大，抵御风荷载能力强，安拆速度快，且外立面防护应顺直无断层，可一次性悬挑防护至最高点，显著提高了施工效率及安全性。

Description

一次性无断层装配式外立面防护体系

技术领域

本实用新型涉及超高层建筑悬挑围护体系施工技术领域，具体涉及一种一次性无断层装配式外立面防护体系。

背景技术

超高层建筑指40层以上，高度100米以上的建筑物。为了造型设计和宣传需要，很多超高层建筑上部都设置有悬挑结构，且幕墙上设有大块LED屏幕，但是LED屏幕长期使用会有老化的问题。特别是位于城市核心地带的超高层建筑，当仅对超高层建筑上部超高层范围进行施工改造而下部楼层仍正常运营时，由于对外观要求高或者保密需要，同时施工危险系数高，临边施工作业多，安全防护难度大。因此，需要设计一种针对超高层建筑上部改造用的一次性无断层装配式外立面防护体系。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一次性无断层装配式外立面防护体系，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种一次性无断层装配式外立面防护体系，该装配式外立面防护体系用于对超高层建筑上部施工改造时及进行围护，且该超高层建筑上部南北两侧具有向外悬挑结构，装配式外立面防护体系包括悬挑桁架顶推平台和外立面围护，其中，悬挑桁架顶推平台包括由多组主桁架、次桁架和角部桁架连接成的整体空间桁架结构以及支撑结构，悬挑桁架顶推平台四周竖直设置外立面围护，外立面围护由多层外立面防护模块装配而成，且每层设置有多个外立面防护模块，外立面防护模块与原结构楼板通过水平拉结梁连接。

在一优选实施方式中，外立面防护模块包括内侧框架结构和外侧防护铝板，框架结构与防护铝板通过角钢螺栓连接，角钢上开设有长圆孔，防护铝板采用中空的挤压铝型材，框架结构包括上层框架和下层框架，上层框架和下层框架之间设置有通长马道，上层框架和下层框架分别包括四根竖直设置的矩形主钢管，矩形主钢管的两端分别设置有法兰盘，框架结构的外侧和下侧分别设置有斜撑，且上下两个相邻外立面防护模块通过法兰盘螺栓连接。

在一优选实施方式中，防护铝板包括内板面、外板面及垂直间隔连接在内板面和外板面之间的隔板，内板面的两端间隔设有向内凹陷的螺栓卡口；防护铝板的一端面设有U形卡口，另一端面设有八字形卡肋，且相邻防护铝板的八字形卡肋对应卡合在U形卡口内。

在一优选实施方式中，每组水平拉结梁与外立面防护模块通过销轴连接，多组水平拉结梁通过水平撑杆连接为整体，水平拉结梁上还设置有外立面单元斜撑，外立面单元斜撑两端分别与水平拉结梁、外立面防护模块的框架结构固定连接。

在一优选实施方式中，多组主桁架分别间隔拼装设置在悬挑桁架顶推平台所在楼层的南侧、北侧、东侧和西侧，并通过顶推装置的多次顶推达到向外悬挑距离，相邻两组主桁架通过次桁架连接，且悬挑桁架顶推平台的四个角的位置连接角部桁架，主桁架的内端面与核心筒钢柱相连接，主桁架的外端面悬挑伸出至原有结构外框柱外侧。

在一优选实施方式中，支撑结构包括多组马凳体系、外框柱牛腿和核心筒牛腿，外框柱牛腿固定设置在原结构外框柱上，核心筒牛腿固定设置在原有结构核心筒钢柱上，马凳体系设置在原结构外框柱与原有结构核心筒钢柱之间，且外框柱牛腿与马凳体系等高。

在一优选实施方式中，外框柱牛腿和核心筒牛腿的结构相同，每组外框柱牛腿的数量为两个，两个外框柱牛腿沿水平方向对称固定在原有结构外框柱的两侧，用于支撑原有结构外框柱两侧的主桁架的底部，每组核心筒牛腿的数量为两个，两个核心筒牛腿沿竖直方向对称设置在原有结构核心筒钢柱的一侧上，两个核心筒牛腿之间设置有柱间单榀桁架。

在一优选实施方式中，悬挑桁架顶推平台南北两侧的悬挑距离大于东西两侧的悬挑距离，南北两侧的主桁架包括多节，多节主桁架依次拼装并通过顶推装置顶推以达到预设悬挑距离，当最后一节主桁架顶推到位后，最后一节主桁架的内端面与柱间单榀桁架固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的装配式外立面防护体系包括悬挑桁架顶推平台和外立面防护，悬挑桁架顶推平台作为装配式外立面围护体系的空中承力平台，外立面围护采用标准模块装配而成，并与主体结构进行水平拉结，通过悬挑桁架顶推平台承担竖向力，每层水平拉结承担水平力，实现了悬挑长度大，抵御风荷载能力强，安拆速度快，且外立面防护应顺直无断层，可一次性悬挑防护至最高点，显著提高了施工效率及安全性。

附图说明

图1为本实用新型的优选实施方式的装配式外立面防护体系设置示意图。

图2为本实用新型的优选实施方式的悬挑桁架顶推平台的整体结构示意图。

图3A-3B为本实用新型的优选实施方式的悬挑桁架顶推平台一侧主桁架顶推过程示意图。

图3C为本实用新型的优选实施方式的悬挑桁架顶推平台一侧主桁架顶推安装完成示意图。

图4为本实用新型的优选实施方式的外框柱牛腿平面图。

图5为本实用新型的优选实施方式的外框柱牛腿立面图。

图6A为本实用新型的优选实施方式的外立面防护模块平面结构示意图。

图6B为本实用新型的优选实施方式的外立面防护模块立面结构示意图。

图6C为本实用新型的优选实施方式的防护铝板结构示意图。

图7A为本实用新型的优选实施方式的外立面防护模块与水平拉结梁连接示意图。

图7B为本实用新型的优选实施方式的外立面防护模块与水平拉结梁连接局部示意图。

图7C为本实用新型的一优选实施方式的水平拉结梁与主体结构连接节点示意图。

图8为本实用新型的优选实施方式的外立面单元斜撑节点示意图。

图9为本实用新型的优选实施方式的防撞装置设置示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

下面针对某超高层建筑上部超高层范围整体改造施工项目具体对本实用新型进行详细介绍，如图1所示，该超高层建筑地面以上部分近200m高，为钢结构框架+核心筒结构体系，超高层建筑上部南北两侧分别具有向外悬挑结构100，其中南侧向外悬挑距离为4.8m，北侧向外悬挑距离为6.2m。本项目仅对该超高层建筑上部某一楼层（标高达120m以上）至顶部楼层的多个楼层进行整体施工改造，下部楼层正常运营。因此，需要在该楼层设置悬挑桁架顶推平台201，目的是为外立面防护系统提供生根点，提升建筑物施工过程中的外立面感观效果，采用装配式外立面围护200为该楼层以上建筑物施工提供防护，确保下面楼层在施工过程中能够正常办公运转至关重要。由于施工安全性和工期要求，外立面围护应顺直无断层，且一次性悬挑防护至最高点。

具体的，如图1-9所示，本实用新型优选实施方式的装配式外立面防护体系包括悬挑桁架顶推平台201和外立面围护200，悬挑桁架顶推平台包括由多组主桁架211、次桁架212和角部桁架213连接成的整体空间桁架结构以及支撑结构，悬挑桁架顶推平台四周竖直设置外立面围护200，外立面围护200由多层外立面防护模块701装配而成，且每层设置有多个外立面防护模块701，外立面防护模块701与原结构楼板通过水平拉结梁711连接。根据超高层建筑上部改造范围的实际施工情况，本实用新型的悬挑桁架顶推平台201设置在超高层建筑上部某一楼层（标高达120m以上），悬挑桁架顶推平台距离该层楼面800mm，外侧依靠原有结构外框柱221上焊接的外框柱牛腿302进行固定，外框柱牛腿顶标高距离该层地面302 的距离为800mm，中间位置使用马凳体系301进行支撑，后部固定于核心筒钢柱222（连接核心筒钢柱的桁架梁，桁架梁通过上下侧核心筒牛腿303固定于核心筒钢柱上）上，外侧进行四周悬挑。东西两侧悬挑2320mm，南侧悬挑尺寸为6825mm，北侧悬挑尺寸为8525mm。

进一步的，外立面围护200防护采用模块装配式，即多个外立面防护模块701装配而成，外立面防护模块的规格一致（4.6米×6米×1米），外立面防护模块701包括内侧框架结构601和外侧防护铝板602，框架结构601与防护铝板602通过角钢螺栓连接，角钢603上开设有长圆孔，防护铝板602采用中空的挤压铝型材，防护铝板拼缝采用凹槽形式，框架结构601包括上层框架和下层框架，上层框架和下层框架之间设置有通长马道604，方便施工人员安装操作，并起到安全防护的作用。上层框架和下层框架分别包括四根竖直设置的矩形主钢管607，矩形主钢管607的两端分别设置有法兰盘605，相邻两个外立面防护模块通过法兰盘螺栓连接，无焊接，标准化模块设计，流水式施工工序，施工效率高。框架结构的外侧和下侧分别设置有斜撑606，既保证了框架的刚度，又保证了施工人员通行的路径，还减轻了框架的重量。

进一步的，防护铝板602包括内板面612、外板面622及垂直间隔连接在内板面和外板面之间的隔板632，内板面612的两端间隔设有向内凹陷的螺栓卡口642。防护铝板602的一端面设有U形卡口652，另一端面设有八字形卡肋662，且相邻防护铝板的八字形卡肋662对应卡合在U形卡口652内。

进一步的，每层的外立面防护模块701通过水平拉结梁711与主体结构水平拉结，具体过程包括如下步骤：首先设置多组水平拉结梁711，水平拉结梁711与原结构楼板702固定连接；然后分别将每组水平拉结梁711与外立面防护模块701通过销轴712连接，外立面防护模块711的框架结构内侧的两根矩形主钢管607上固定连接有耳板713，耳板713上设置有竖向长圆孔714，仅传递水平力，不传递竖向力。利用水平撑杆将多组水平拉结梁711连接为整体，均采用螺栓连。根据现场情况可以每两层外立面防护模块701通过水平拉结梁711与主体结构水平拉结，并且通过设置外立面单元斜撑801，以减小悬挑高度，保证外立面可悬挑两层，外立面单元斜撑801的两端分别与水平拉结梁711、外立面防护模块701的框架结构固定连接。

进一步的，水平拉结梁711与原结构楼板702采用多种连接方式：楼板对穿螺栓埋件715（如图7C所示）、焊接在梁底、焊接在梁顶、柱间设置拉结梁、海棠角拉结方式等。

进一步的，因外立面防护模块数量多，施工工期长，经历冬季大风天气，有风情况下，外立面防护模块在吊装过程中会发生旋转，人力难以控制。特别是外立面模块距离幕墙902距离很近时，需要对吊装时外立面防护模块间进行碰撞试验，并根据外立面防护模块与现有幕墙的距离和风力情况，基于碰撞试验结果在外立面防护模块的框架结构顶部内侧设置防撞装置901。防撞装置901为L形结构，包括竖直肢和水平肢，且竖直肢的长度大于水平肢，水平肢的内端面焊接有连接板，连接板的四周开有螺栓孔，竖直肢上套有防护套。

进一步的，悬挑桁架顶推平台的多组主桁架211分别间隔拼装设置在悬挑桁架顶推平台201所在楼层的南侧、北侧、东侧和西侧，并通过顶推装置305的多次顶推达到向外悬挑距离，相邻两组主桁架211通过次桁架212连接，且悬挑桁架顶推平台的四个角的位置连接角部桁架213，主桁架的内端面与核心筒钢柱222相连接，主桁架211的外端面悬挑伸出至原有结构外框柱221外侧。

进一步的，支撑结构包括马凳体系301、外框柱牛腿302和核心筒牛腿303，其中，每个主桁架底部的外端可滑动地支设于外框柱牛腿302上，内端可滑动地支设于马凳体系301上，顶推就位后主桁架211的内端面与核心筒钢柱222相连接，主桁架的外端面伸出原有结构外框柱221。马凳体系301包括多组固定马凳和可移动马凳，多组固定马凳通过纵向和横向U型钢连接为整体，作为悬挑桁架顶推平台桁架的拼装、顶推固定点。

进一步的，外框柱牛腿302包括水平设置的滑移面钢板401，其正面与所述主桁架底部相接触，其背面平行设置有两个带牛腿钢板402，两个带牛腿钢板402分别与原有结构外框柱221焊接连接，且带牛腿钢板402与滑移面钢板401相垂直，滑移面钢板401沿长度方向一侧两端对称设置有侧板抗滑移肋403，两个侧板抗滑移肋403与滑移面钢板401相垂直，且卡设于原有结构外框柱221的两侧边沿，两个带牛腿钢板之间设置有第一抗侧移肋404，第一抗侧移肋成X形设置，带牛腿钢板402的外侧设置有第二抗侧移肋405，第二抗侧移肋405的两端分别与侧板抗滑移肋403、带牛腿钢板402焊接连接。核心筒牛腿303与外框柱牛腿302的结构相同，仅设置方式不同，两个外框柱牛腿沿水平方向对称设置在一根原有结构外框柱221的两侧，分别用于支撑上方的桁架，而两个核心筒牛腿则沿竖直方向对称设置在一根核心筒钢柱上，用于固定连接主桁架内端面的柱间单榀桁架。

实施例2

由于悬挑空间桁架的高度一百二十多米高，悬挑距离远至8.5米，经过反复论证，本实用新型的悬挑桁架顶推平台201创新地采用由内向外顶推滑移的施工方法，根据施工方法以及构件的均衡平稳情况以及竖向运输通道尺寸，将南北两侧方向的悬挑桁架进行分段，将南侧主桁架211分为三段（如图3A-3C中所述211a、211b、211c）依次顶推连接，北侧主桁架分段为四段，东西两侧悬挑距离小，为一段一次成型，然后分区分段安装。

以南侧主桁架拼装为例，先将桁架单元吊运至悬挑桁架顶推平台的安装楼层内的安装位置；按照从中间到两侧的拼装方式依次拼装南侧的第一节主桁架211a，第一节主桁架211a拼装完成后，将第一节主桁架211a两端分别放置在马凳体系301和外框柱牛腿302上，作为第一节主桁架211a向外侧顶推滑移的拼装胎架，其中，马凳体系和外框柱牛腿的上表面等高。第一节主桁架211a长度为11.2m。第一节主桁架211a拼装完成后，通过控制中心同步控制顶推装置305同时对已拼装好的第一节主桁架211a进行顶推，顶推3.7m。待桁架顶推出外框柱区域且不超过楼板区域时，拼装推出部分的相邻两个主桁架之间柱位置的次桁架212及角部桁架213，并使其连接为整体。拼装第下一节主桁架211b，拼装长度为5.2m，并进行第二次顶推，顶推3.1m就位。原位拼装完成最后一节主桁架211c，拼装长度为3.5m，并通过核心筒牛腿303将最后一节主桁架211c与核心筒钢柱222连接。

具体的，拼装第一节主桁架包括如下步骤：利用塔吊通过竖向运输通道将桁架单元运输到拼装楼层；利用该楼层板顶设置的运输轨道水平运输到安装位置后，由运输轨道上的手动单轨吊进行翻身，随后进行拼装。 第一主桁架211a包括两根平行设置的桁架上弦杆和两根平行设置的桁架下弦杆，两根桁架上弦杆和两根桁架下弦杆之间平行设置有多根桁架连接杆，桁架连接杆分别与桁架上弦杆、桁架下弦杆相垂直，一侧桁架上弦杆和桁架下弦杆之间设置有多根呈三角形结构布置的第一桁架连系杆以及竖直布置的第二桁架连系杆。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：该装配式外立面防护体系用于对超高层建筑上部施工改造时及进行围护，且该超高层建筑上部南北两侧具有向外悬挑结构，所述装配式外立面防护体系包括悬挑桁架顶推平台和外立面围护；

其中，所述悬挑桁架顶推平台包括由多组主桁架、次桁架和角部桁架连接成的整体空间桁架结构以及支撑结构，所述悬挑桁架顶推平台四周竖直设置所述外立面围护，所述外立面围护由多层外立面防护模块装配而成，且每层设置有多个所述外立面防护模块，所述外立面防护模块与原结构楼板通过水平拉结梁连接。

2.根据权利要求1所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：所述外立面防护模块包括内侧框架结构和外侧防护铝板，框架结构与防护铝板通过角钢螺栓连接，角钢上开设有长圆孔，所述防护铝板采用中空的挤压铝型材，所述框架结构包括上层框架和下层框架，所述上层框架和下层框架之间设置有通长马道，所述上层框架和下层框架分别包括四根竖直设置的矩形主钢管，矩形主钢管的两端分别设置有法兰盘，框架结构的外侧和下侧分别设置有斜撑，且上下两个相邻外立面防护模块通过法兰盘螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：防护铝板包括内板面、外板面及垂直间隔连接在所述内板面和外板面之间的隔板，所述内板面的两端间隔设有向内凹陷的螺栓卡口；所述防护铝板的一端面设有U形卡口，另一端面设有八字形卡肋，且相邻防护铝板的八字形卡肋对应卡合在U形卡口内。

4.根据权利要求3所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：每组所述水平拉结梁与所述外立面防护模块通过销轴连接，多组水平拉结梁通过水平撑杆连接为整体，所述水平拉结梁上还设置有外立面单元斜撑，外立面单元斜撑两端分别与水平拉结梁、外立面防护模块的框架结构固定连接。

5.根据权利要求1所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：多组所述主桁架分别间隔拼装设置在所述悬挑桁架顶推平台所在楼层的南侧、北侧、东侧和西侧，并通过顶推装置的多次顶推达到向外悬挑距离，相邻两组主桁架通过所述次桁架连接，且所述悬挑桁架顶推平台的四个角的位置连接所述角部桁架，所述主桁架的内端面与核心筒钢柱相连接，所述主桁架的外端面悬挑伸出至原有结构外框柱外侧。

6.根据权利要求5所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：所述支撑结构包括多组马凳体系、外框柱牛腿和核心筒牛腿，外框柱牛腿固定设置在原结构外框柱上，核心筒牛腿固定设置在原有结构核心筒钢柱上，马凳体系设置在原结构外框柱与原有结构核心筒钢柱之间，且外框柱牛腿与马凳体系等高。

7.根据权利要求6所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：所述外框柱牛腿和核心筒牛腿的结构相同，每组所述外框柱牛腿的数量为两个，两个所述外框柱牛腿沿水平方向对称固定在原有结构外框柱的两侧，用于支撑原有结构外框柱两侧的主桁架的底部，每组所述核心筒牛腿的数量为两个，两个所述核心筒牛腿沿竖直方向对称设置在原有结构核心筒钢柱的一侧上，两个所述核心筒牛腿之间设置有柱间单榀桁架。

8.根据权利要求7所述的一次性无断层装配式外立面防护体系，其特征在于：所述悬挑桁架顶推平台南北两侧的悬挑距离大于东西两侧的悬挑距离，南北两侧的主桁架包括多节，多节所述主桁架依次拼装并通过顶推装置顶推以达到预设悬挑距离，当最后一节所述主桁架顶推到位后，最后一节所述主桁架的内端面与柱间单榀桁架固定连接。

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