筒体混合结构群塔附臂、顶升装置及其施工方法

摘要

本发明涉及一种筒体混合结构群塔附臂、顶升装置及其施工方法，顶升结构位于基本塔架的顶面，在基本塔架顶面不断叠加标准节形成的塔架顶升段；附臂杆至少一道，附臂杆一端与塔架架身通过锁紧螺母连接，另一端通过抱柱构件与筒体混合结构的钢柱连接，所述抱柱构件由槽钢、穿墙螺栓和连接板组成，所述槽钢为两块，分别紧贴在钢柱侧面，通过穿墙螺栓拉结为一体，所述槽钢靠近附臂杆一侧连接有连接板，其上开有与附臂杆连接的连接孔。通过塔吊和附臂顶升装置的合理设置，大大提高了施工速度，避免塔吊无法附臂杆顶升造成结构施工的停顿，为工程施工进度提供了技术支持和保证，提高施工效率，加快施工进度。可广泛应用于筒体混合结构的安装。

权利要求

1.一种筒体混合结构群塔附臂、顶升装置，包括至少两台由基本塔架、悬臂（11）和塔臂拉索（7）组成的塔吊（1）以及安装于塔吊（1）的基本塔架上的顶升结构和位于筒体混合结构与塔吊（1）之间的附臂结构，其特征在于：所述塔吊（1）的悬臂（11）最外端与其相邻的塔吊的塔臂拉索（7）之间留有空隙；所述顶升结构位于基本塔架的顶面，是在基本塔架顶面不断叠加标准节（8）形成的塔架顶升段；所述附臂结构包括至少一道附臂杆（2），附臂杆一端与塔架架身通过锁紧螺母连接，另一端通过抱柱构件与筒体混合结构的钢柱（3）连接，所述抱柱构件由槽钢（4）、穿墙螺栓（5）和连接板（12）组成，所述槽钢（4）为两块，分别紧贴在钢柱（3）侧面，通过穿墙螺栓（5）拉结为一体，槽钢（4）和钢柱（3）之间垫有垫板（6），所述槽钢靠近附臂杆一侧连接有连接板（12），其上开有与附臂杆连接的连接孔（13）。

2.根据权利要求1所述的筒体混合结构群塔附臂、顶升装置，其特征在于：所述附臂杆（2）相邻两道之间的距离不超过9个标准节的高度。

3.根据权利要求1所述的筒体混合结构群塔附臂、顶升装置，其特征在于：所述附臂杆（2）与基本塔架或顶升结构的连接位于基本塔架或顶升结构标准节中间位置或可调式标准节的任意位置。

4.根据权利要求1所述的筒体混合结构群塔附臂、顶升装置，其特征在于：所述连接孔（13）至少为一个。

5.一种权利要求1～4任一项所述的筒体混合结构群塔附臂、顶升装置的施工方法，所述筒体混合结构包括核心筒（9）和外围结构（10），外围结构是由钢柱和钢梁组成的钢框架，其特征在于：步骤如下：步骤一，根据所选塔吊基本性能，确定不采用附臂杆施工的极限高度, 根据图纸要求及结合塔吊起重性能参数划分钢柱流水节，核心筒和外围结构施工高差；

步骤二，在不采用附臂杆的情况下，先进行核心筒第一个流水节的安装，在核心筒施工至一个核心筒和外围结构施工高差的高度时，进行外围结构安装；

步骤三，重复步骤二，安装核心筒第i节及安装外围结构第j节，直至步骤一所述的不采用附臂杆施工的极限高度，其中步骤一所划分的流水节≥i≥3，所划分的流水节≥j≥2；

步骤四，在塔吊和第i-1个流水节外围钢柱之间安装第一道附臂杆，同时基本塔架顶升，安装核心筒第i+1个流水节，在核心筒高出已安装外围结构一个施工高差时，进行外围结构第j+1节安装；

步骤五，重复步骤四，直至完成核心筒和外围结构的全部安装。

6.根据权利要求5所述筒体混合结构群塔附臂、顶升装置的施工方法，其特征在于：步骤四中所述第一道附臂杆位置为距基本塔架最顶一节标准节自由长度≤11个标准节且塔吊基本塔架最顶一节标准节上面的自由高度满足核心筒和外围结构施工高差。

7.根据权利要求5所述筒体混合结构群塔附臂、顶升装置的施工方法，步骤四中和步骤五中所述顶升每次不超过六个标准节。

说明书

筒体混合结构群塔附臂、顶升装置及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种筒体混合结构施工方法及提升装置，特别是一种群塔附臂杆、顶升装置及其施工方法。

背景技术

[0002] 钢框架－型钢砼筒体混合结构，一般都结构形式复杂，地上钢结构安装工程量大，对塔吊的使用率高，在施工过程中，塔吊附臂杆顶升与核心筒混合结构施工、核心筒外侧液压爬模架、钢框架梁柱施工等之间的关系非常复杂，相互制约、相互影响，如果工程单层面积大，还必须是群塔作业，使得塔吊安装布置、附臂杆顶升方案对整个工程的组织安排起着决定性的作用。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种筒体混合结构群塔附臂、顶升装置及其施工方法，要解决复杂的筒体混合结构塔吊及附臂杆顶升方案复杂，由于不合理设置容易导致工程停止，降低施工效率的技术问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种筒体混合结构群塔附臂、顶升装置，包括至少两台由基本塔架、悬臂和塔臂拉索组成的塔吊以及安装于塔吊的基本塔架上的顶升结构和位于筒体混合结构与塔吊之间的附臂结构，所述塔吊的悬臂最外端与其相邻的塔吊的塔臂拉索之间留有空隙；所述顶升结构位于基本塔架的顶面，在基本塔架顶面不断叠加标准节形成的塔架顶升段；所述附臂结构包括至少一道附臂杆，附臂杆一端与塔架架身通过锁紧螺母连接，另一端通过抱柱构件与筒体混合结构的钢柱连接，所述抱柱构件由槽钢、穿墙螺栓和连接板组成，所述槽钢为两块，分别紧贴在钢柱侧面，通过穿墙螺栓拉结为一体，槽钢和钢柱之间垫有垫板，所述槽钢靠近附臂杆一侧连接有连接板，其上开有与附臂杆连接的连接孔。

[0006] 所述附臂杆相邻两道之间的距离不超过9个标准节的高度。

[0007] 所述附臂杆与基本塔架或顶升塔架的连接位于基本塔架或顶升塔架标准节中间位置或可调式标准节的任意位置。

[0008] 所述连接孔至少为一个。

[0009] 一种筒体混合结构群塔附臂杆、顶升装置的施工方法，所述筒体混合结构包括核心筒和外围结构，外围结构由钢柱和钢梁组成的钢框架，步骤如下：

[0010] 步骤一，根据所选塔吊基本性能，确定不附臂杆施工的极限高度, 根据图纸要求及结合塔吊起重性能参数划分钢柱流水节，核心筒和外围结构施工高差；

[0011] 步骤二，在不附臂杆的情况下，先进行核心筒第一个流水节的安装，在核心筒施工至一个核心筒和外围结构施工高差的高度时，进行外围结构安装；

[0012] 步骤三，重复步骤二，安装核心筒第i节及安装外围框架钢柱及钢梁第j节，直至步骤一所述确定不附臂杆施工的极限高度，其中步骤二所划分的流水节≥i≥3，所划分的流水节≥j≥2；

[0013] 步骤四，在塔吊在第i-1个流水节外围钢柱上安装第一道附臂杆，同时塔架基本架体顶升，安装核心筒第i+1流水节在核心筒高出已安装外围结构一个施工高差时，进行外围框架钢柱及钢梁第j节安装；

[0014] 步骤五，重复步骤四，直至完成核心筒和外围结构的全部安装。

[0015] 步骤四中所述第一道附臂杆位置为距基本塔架最顶一节标准节自由长度≤11个标准节且塔吊基本塔架最顶一节标准节上面的自由高度满足核心筒和外围结构施工高差。

[0016] 步骤四中和步骤五所述每次顶升不超过六个标准节。

[0017] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

[0018] 首先，通过合理的附臂杆顶升装置的设置，和合理的施工步骤，确保了施工的连续性，有效的提高了施工效率。

[0019] 其次，通过合理划分施工流水节和核心筒和外围结构施工高差的确定，确保了核心筒和外围结构的施工同步进行，互不干扰。

[0020] 再者，本发明所述的附臂杆顶升装置，结构合理，连接安全，可有效保证施工的安全性。

[0021] 本发明克服了对于筒体混合结构塔吊和附臂杆顶升装置的设置不合理，大大减低了施工速度，塔吊无法附臂杆顶升造成结构施工的停顿的缺点，解决了通过合理的施工装置设置和施工流程用安全有效的施工措施提高施工效率技术问题。

[0022] 本发明可广泛应用于高层筒体混合结构的施工。

附图说明

[0023] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

[0024] 图１是本发明的结构示意图。

[0025] 图2是附臂杆与钢柱连接的一种抱柱构件详图。

[0026] 图3是另一种抱柱构件详图。

[0027] 附图标记：1－塔吊、2－附臂杆、3－钢柱、4－槽钢、5－穿墙螺栓、6－垫板、7－塔臂拉索、8－标准节、9－核心筒、10－外围结构、11－悬臂、12－连接板、13－连接孔。

[0028] 具体实施方式　

[0029] 实施例参见图1～图3所示，一种筒体混合结构群塔附臂、顶升装置，包括至少两台由基本塔架、悬臂11和塔臂拉索7组成的塔吊1以及安装于塔吊1的基本塔架上的顶升结构和位于筒体混合结构与塔吊1之间的附臂结构，所述塔吊1的悬臂11最外端与其相邻的塔吊的塔臂拉索7之间留有空隙；所述顶升结构位于基本塔架的顶面，在基本塔架顶面不断叠加标准节8形成的塔架顶升段；所述附臂结构包括至少一道附臂杆2，附臂杆一端与塔架架身通过锁紧螺母连接，另一端通过抱柱构件与筒体混合结构的钢柱3连接，所述抱柱构件由槽钢4、穿墙螺栓5和连接板12组成，所述槽钢4为两块，分别紧贴在钢柱3侧面，通过穿墙螺栓5拉结为一体，槽钢4和钢柱3之间垫有垫板6，所述槽钢靠近附臂杆一侧连接有连接板12，其上开有与附臂杆连接的连接孔13。

[0030] 所述附臂杆2相邻两道之间的距离不超过9个标准节的高度。

[0031] 所述附臂杆2与基本塔架或顶升塔架的连接位于基本塔架或顶升塔架标准节中间位置或可调式标准节的任意位置。

[0032] 所述连接孔13至少为一个。

[0033] 一种筒体混合结构群塔附臂、顶升装置的施工方法，所述筒体混合结构包括核心筒9和外围结构10，外围结构由钢柱和钢梁组成的钢框架，步骤如下：

[0034] 步骤一，根据所选塔吊基本性能，确定不附臂杆施工的极限高度, 根据图纸要求及结合塔吊起重性能参数划分钢柱流水节，核心筒和外围结构施工高差；

[0035] 步骤二，在不附臂杆的情况下，先进行核心筒第一个流水节的安装，在核心筒施工至一个核心筒和外围结构施工高差的高度时，进行外围结构安装；

[0036] 步骤三，重复步骤二，安装核心筒第i节及安装外围框架钢柱及钢梁第j节，直至步骤一所述确定不附臂杆施工的极限高度，其中步骤二所划分的流水节≥i≥3，所划分的流水节≥j≥2；

[0037] 步骤四，在塔吊在第i-1个流水节外围钢柱上安装第一道附臂杆，同时塔架基本架体顶升，安装核心筒第i+1流水节在核心筒高出已安装外围结构一个施工高差时，进行外围框架钢柱及钢梁第j节安装；

[0038] 步骤五，重复步骤四，直至完成核心筒和外围结构的全部安装。

[0039] 步骤四中所述第一道附臂杆位置为距基本塔架最顶一节标准节自由长度≤11个标准节且塔吊基本塔架最顶一节标准节上面的自由高度满足核心筒和外围结构施工高差。

[0040] 步骤四中和步骤五所述每次顶升不超过六个标准节。

[0041] 一个典型的工程实例：

[0042] 某工程总建筑面积为109480m2，其中地上75300m2。地下四层为车库、餐厅、物业用房及设备用房等，地上分为两栋二十一层办公楼，地上两栋塔楼之间由中庭连接，地下一层层高5.3m，一层、二层层高5m，三层以上标准层层高为3.6mm。

[0043] 工程为钢框架－型钢砼筒体混合结构，地下四、三、二层主要为钢筋混凝土结构，地下一层为钢筋混凝土结构和钢结构的转换层，框架柱及首层梁板为劲性结构，二层及二层以上框架柱为钢柱，核心筒外楼面梁为轧制钢梁及组合梁,楼板为非组合楼板，核心筒墙内设型钢暗柱及钢筋混凝土墙。施工时核心筒墙体外侧模板采用液压爬升模板体系，模板通过爬升体系安装，不借助塔吊吊装，核心筒内侧选用86大钢模，需用塔吊吊装。

[0044] 地上结构流水段划分：地上主体施工划分为三个施工区域，A、B区施工范围即为A、B塔楼，C区涵盖了的两栋楼之外的两层裙房部分。

[0045] 塔吊选用：本工程选用4台塔吊，塔吊型号分别为FO/23B一台（4＃塔），H3/36B 三台（1＃、2＃、3＃塔）。1＃、2＃、3＃、4＃塔均布置在基坑内，1#塔吊供A楼施工使用，2#、3#塔吊供B楼使用，4#塔吊供裙房使用，

[0046] 地下四层、地下三层、地下二层为钢筋混凝土结构，按正常施工考虑，在这里不再赘述。地下一层及地上钢结构主要构件为十字柱、箱形柱、工字柱、焊接H型钢梁和轧制H型钢梁。

[0047] 钢结构安装顺序为：A楼→B楼→裙房，各施工段各流水区钢柱从中间向四周扩展安装，钢柱一旦校正完立即安装框架梁使之形成框架。钢柱分节原则为：A楼和B楼由地下一层开始，-1F～1F为首节柱；1F～3F为第二节柱；3F～21F根据图纸要求及结合塔吊起重性能参数每三个标准楼层为一节柱，裙房钢柱为一节柱。各流水区按AⅢ→AⅠ→AⅡ ；BⅤ→BⅠ、BⅢ→BⅡ、BⅣ顺序，以一节柱的钢框架为单位进行流水作业。裙房钢结构为一个单独区域进行施工。

[0048] A、B地上塔楼的施工顺序为：先进行核心筒墙体内型钢暗柱安装→再进行液压爬模架爬升，利用爬模架平台作为操作架绑钢筋、合模、浇筑核心筒混凝土墙体→进行外围钢结构柱、梁安装→在外围钢结构框架形成整体后进行塔吊附臂杆和顶升→完成一个工作循环，接下一个工作循环，即下一节核心筒钢暗柱安装，压型钢板非组合楼板陆续展开施工。图纸要求钢柱三个标准层为一节，标准层层高为3.6m，一节钢柱高度为10.8m，塔吊附臂杆时需注意此高度。

[0049] 塔吊附臂顶升方案：该工程选用4台塔吊进行施工，塔吊与塔吊之间必须错开一定高度，防止塔吊运行时相互碰撞发生危险。裙房结构只有两层，4#塔吊不用附臂杆，施工完毕后立即拆除，不得影响两座塔楼的施工，在这里不再讨论。其他3台H3/36B塔吊待A、B楼主体结构全部封顶后拆除，主要考虑3台H3/36B塔吊的附臂杆及顶升方法，3台H3/36B塔吊附臂杆及顶升的主要因素有（1）H3/36B塔吊性能参数，附臂杆上部自由端标准节高度为12节；（2）满足核心筒结构作业面高出外围框架梁柱作业3个楼层的要求；（3）2#塔吊高出1#、3#塔安全距离；（4）满足附臂杆之间不超过9个塔吊标准节的要求。

[0050] 现以2#塔为例介绍附臂杆高度的计算过程：

[0051] 第一步：了解塔吊的基本性能。H3/36B塔吊的初始安装最大自由高度为51.7m，塔身标准节为2m×2m×3m。大臂长56.9m，平衡臂长21.27m，大臂距拉索顶端8.4m，吊钩收紧长度3.6m。塔吊基础采用固定式混凝土基础，埋设于基础底板以下，基础内埋设非标准节，非标准节埋入基础底板混凝土中，高出基础底板面150mm，用以安装标准塔身。因此，塔吊的自由高度由基础底板混凝土面开始计算。基础底板上标高为-18.600m。

[0052] 第二步：根据主体施工安排，塔吊初次安装标准节14节，总体高度为53.45m，基坑深度18.6m，塔吊基础顶标高为20.60m，基础地板厚1.9m，钩底距地面为32.85m。不附臂杆可施工的极限高度为核心筒暗柱到第三节，外围钢结构到第二节。此时钩底距暗柱第三节顶7.45m，必须考虑开始附臂杆，塔吊在第8个标准节（距地11.30m）处附第一道附臂杆，上面还有6个标准节。根据H3/36B塔吊性能参数要求，塔吊附臂杆后附臂杆处标准节向上自由长度最多不得超过12个（12×3=36m），因此，塔吊最多顶升六个标准节（3×6=18m）至距地50.85m，此时共20个标准节，可满足第四节（7-9层）核心筒暗柱的安装高度，外围钢结构可施工到第三节（4-6层）。

[0053] 第三步：待第四节核心筒暗柱和外围钢结构第三节施工完毕后，如果要施工第五节（10-12层，顶标高47m）核心筒暗柱和外围第四节钢结构，每节核心筒暗柱型钢高10.8m，需顶升4个标准节。原标准节共20个，在第8节附臂杆。按照塔吊标准节自由高度最多为12个（12×3=36m），塔吊上面的自由高度又必须满足核心筒与外围高低差，推理计算，塔吊可在第12个标准节（20+4-12=12）处附第二道附臂杆，满足结构施工。依次类推，计算出第三道、第四道、第五道、第六道附臂杆位置。

[0054] 第一道附臂杆与第二道附臂杆之间为5个标准节，塔吊两道附臂杆之间最多不超过9个标准节。因此，第二道附臂杆可作为临时附臂杆，待上层需要第四道附臂杆时，将第二道附臂杆拆除移至第四道附臂杆使用，第四道原理类同，也是作为临时附臂杆。

[0055] 塔吊附臂杆顶升流程：

[0056] 步骤一：1#、2#、3#塔吊负责各自区域的安装核心筒第三节（4-6层）暗柱型钢→绑钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→安装第二节（1-3层）外围框架钢柱及钢梁；

[0057] 步骤二：塔吊附臂杆在第二节（1-3层）外围钢柱上→顶升6节（18m）→安装核心筒第四节（7-9层）暗柱→绑核心筒墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→装第三节（4-6层）外围框架钢柱及钢梁；

[0058] 步骤三：塔吊附臂杆在第三节（4-6层）外围钢柱上→顶升4节（12m）→安装核心筒第五节（10-12层）暗柱→绑核心筒墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→装第四节（7-9层）外围框架钢柱及钢梁；

[0059] 步骤四：塔吊附臂杆在第四节（7-9层）外围钢柱上→顶升4节（12m）→安装核心筒第六节（13-15层）暗柱→绑核心筒墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→装第五节（10-12层）外围框架钢柱及钢梁；

[0060] 步骤五：塔吊附臂杆在第五节（10-12层）外围钢柱上→顶升4节（12m）→安装核心筒第七节（16-18层）暗柱→绑核心筒墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→安装第六节（13-15层）外围框架钢柱及钢梁；

[0061] 步骤六：塔吊附臂杆在第六节（13-15层）外围钢柱上→顶升4节（12m）→安装核心筒第八节（19-21层）暗柱→绑核心筒墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→安装第七节（16-18层）外围框架钢柱及钢梁；

[0062] 步骤七：塔吊附臂杆在第七节（16-18层）外围钢柱上→顶升3节（9m）→安装核心筒第九节（22-23）暗柱→绑核心筒墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土→拆模→安装第八节（19-21层）外围框架钢柱及钢梁。