[发明专利]空间桁架支模系统及其施工方法

权利要求书

1.空间桁架支模系统，其特征在于：包括设置在水中的预制管桩、固定在所述预制管桩上的钢抱箍、浇筑在每个预制管桩顶上的承台、浇筑在所述承台上方的框架梁、以及盖设在所述框架梁上方的平台，及预埋于承台内的钢管立柱、连接钢管立柱和桁架弦杆节点的斜拉杆、以及由钢管和扣件组合成的空间桁架；

所述空间桁架包括上下两层钢管组成的方格网，位于上层的为上弦杆、位于下层的为下弦杆，所述方格网由相互垂直的钢管形成，钢管交叉处采用扣件固定；上下两层方格网间距相同且对应，对应节点之间由竖直的短钢管连接；上下层对角节点之间采用斜杆连接，形成“M”型；所述空间桁架的四个角与所述预制管桩上的钢抱箍固定连接；

所述空间桁架呈方形体且中间镂空，桁架的四个角固定于钢抱箍后，在浇筑梁板混凝土之前，在空间桁架立杆上安装顶托并调平，在所述顶托上铺设双钢管龙骨，在所述龙骨上按间距30 cm铺排木枋，在所述木枋上钉立18mm厚模板；在所述承台上按间距25cm铺设木枋，在木枋上钉框架梁底模板，然后安装框架梁侧模板，所述框架梁的横截面为30x60cm，所述底模板和侧模板采用1.8cm的木模；在搭建好的模板中铺设钢筋，所述钢筋形成一个个小的方形体，在平台模板中浇15cm厚的C30混凝土，所述平台的最上面铺设荔枝面黄锈石；

所述上弦杆、下弦杆、立杆、斜杆均为直径为48mm的钢管。

2.如权利要求1所述的空间桁架支模系统，其特征在于：在每个承台上预埋钢管立柱，所述钢管立柱与空间桁架弦杆节点之间采用斜拉杆相连接，所述斜拉杆采用φ6钢筋和可调长度的螺杆组成，钢管立柱为四根直径为48mm的钢管，并且每相邻的两根钢管之间焊接有钢筋，所述四根钢管分别位于所述承台的四个角上。

3.如权利要求1所述的空间桁架支模系统，其特征在于：所述空间桁架的钢管交叉处采用的扣件的拧紧力矩在45~60N.m之间。

4.如权利要求1所述的空间桁架支模系统，其特征在于：所述预制管桩伸入到所述承台的底部10cm。

5.如权利要求1所述的空间桁架支模系统，其特征在于：所述钢抱箍直径为420cm，高为15cm，两侧设有锁紧扣。

6.如权利要求1所述的空间桁架支模系统，其特征在于：所述斜拉杆上设有套管。

7.一种如权利要求1所述的空间桁架支模系统的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、预制管桩的施工，将预制管桩插入到水下土体的设计深度，预制管桩的底部达到强风化岩层中，4个预制管桩形成一个5x5m的方形；

b、在预制管桩上安装钢抱箍，蛙人在水下通过螺栓将钢抱箍锁紧在预制管桩上；

c、在钢抱箍之间安装空间桁架的下层钢管方格网，方格网由纵横垂直交叉的直径48mm钢管组成，钢管间距不大于90cm，该方格网面应该调整水平，所述钢管方格网以钢抱箍为支撑；

d、在预制管桩顶上浇筑钢筋混凝土承台，同时在承台内预埋钢管立柱；承台模板支立于钢抱箍和钢管方格网上；

e、在下层方格网交点处设立杆，与方格网平面垂直，立杆与方格网钢管采用扣件固定，然后在立杆上部相应位置安装空间桁架的上层钢管方格网，其与下层方格网对应，最后安装节点之间的斜杆，组成M型骨架，并最终组成空间桁架体系;

f、安装采用φ6钢筋和可调长度的螺杆组成的斜拉杆、套管；

g、在立杆上安装可调顶托，在所述顶托上铺设双钢管龙骨，在龙骨上按间距30 cm铺排木枋，并在木枋上钉立18mm厚模板；在承台上按间距25cm铺设木枋，在木枋上钉框架梁底模板，接着安装框架梁侧模板;

h、在搭建好的平台模板中安装结构梁板的钢筋；

i、浇筑结构梁、板混凝土；

j、进行结构混凝土养护，当强度达到70%的设计强度后拆模；

其中，在步骤a之前，先建立空间桁架支模系统的模型，用MIDAS结构计算软件建立模型，模拟空间桁架支模系统在实际荷载条件下的受力状态，计算空间桁架支模系统中的框架梁和平台的理论受力状态，当理论受力状态满足要求后，搭设实际的空间桁架支模系统。

8.如权利要求7所述的空间桁架支模系统的施工方法，其特征在于：在步骤g和步骤h之间，对搭设完成的空间桁架进行预压试验，当沉降量符合要求后，则进行下道工序。

9.如权利要求7所述的空间桁架支模系统的施工方法，其特征在于：步骤d包括在钢抱箍上安装组合钢模板，再在组合钢模板内抽水，然后整体安放承台的钢筋，预制管桩桩顶插钢管桁架支撑，浇筑承台砼。