一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构及其安装方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及悬空结构模板支撑结构，适用于连体结构的悬空模板支撑。
【背景技术】
[0002]悬挑结构、门式连体结构、高空凹入式空中花园结构、高大的室内共享空间结构等悬空结构形式在现代建筑中的应用越来越广泛，这类结构的特点是结构处于高空、结构跨度大且一般结构体型厚大，局部的悬空结构与主体结构间呈单边嵌固或多边嵌固。以往的施工中采用使用较多的桁架支模体系有桁架式、斜拉桁架式等，一般采用在地面焊接后吊装到高空后焊接形成支撑平台体系。
[0003]由于高层建筑悬空结构结构造型变化多样，现有的模板支撑结构几乎都是只能使用一次，从现有的少量工具化应用实例可以看出，桁架支撑体系的工具化和产业化应用可以大大提高支撑体系的经济效益。
[0004]有研宄人员对此领域进行了有益的探索，介绍如下:
申请号为200710025457.8，刘瑛等发明的斜拉钢桁架高支模体系及其施工方法，是采用在地面焊接桁架，然后使用起重设备将桁架吊装到需要的高度后与预埋件进行焊接，并通过预应力斜拉杆调节桁架的跨中挠度。这个桁架支模体系吊装质量大，需要进行高空焊接，安全度差，支撑体系不能重复利用，经济效益差。
[0005]申请号为85203323，由任国华发明的无级可调节桁架，解决了桁架对跨度的适应性问题，但这种桁架形式采用钢筋作为下弦，承载能力差，无法支撑比较大荷载，而且三角形的截面形状使其很难和其它桁架连接形成体系。
[0006]申请号为200710070230，由林炎飞发明的以贝雷桁架搭建的支模平台的施工方法，介绍了在高层建筑上使用现场搭建的贝雷桁架悬臂平移接驳对岸后搭建空中连廊的施工方法。这个施工方法的适用性差，需要一定的楼层宽度来进行施工操作，对于两端是剪力墙的塔楼，无法使用，在施工过程中对楼层施加的荷载较大，支撑体系不能重复利用，经济效益差。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中存在的缺陷和技术问题，本发明提供了一种无级可调桁架模板支撑结构，能适应不同跨度的框架、剪力墙、筒仓等结构的工具式支撑体系，可重复利用，经济性好。采用边连接桁架，边铺设操作平台的施工方法，为施工及时提供安全的操作平台，提高安全性。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案:一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，包括分别与主体结构固接的两个端部桁架，以及桁架标准节、斜拉杆、连接桁架和侧向支撑桁架，
所述桁架标准节和连接桁架均为矩形空间结构的桁架，且沿轴向长度方向都设有多个长圆孔，且所述长圆孔的长度大于两个螺栓直径；所述桁架标准件与相邻的端部桁架或桁架标准件螺栓连接，从而使两端延伸并逐渐汇合；该汇合处通过套接在两端桁架标准件的连接桁架连接，且连接桁架与桁架标准件能相对平移使得两者的长圆孔能无级差调节对准连接，从而形成整体的悬空结构，所述连接桁架与桁架标准件之间通过穿过长圆孔的螺栓固接，形成无级差调节连接，；所述侧向支撑桁架分布设在悬空结构的长度方向；所述斜拉杆的两端分别与端部桁架和主体结构连接。
[0009]进一步的，所述桁架标准节由四根槽钢焊接而成矩形空间的桁架结构，所述长圆孔设在桁架结构的内侧翼缘。
[0010]进一步的，所述端部桁架的一端留设有用于与主体结构的预埋螺栓连接的螺栓孔，另一端焊接有带螺栓孔的耳板，且端部桁架的内侧翼缘设有长圆孔，长圆孔的长度大于长圆孔的间距。
[0011]进一步的，所述侧向支撑桁架由桁架节组成，所述桁架节由角钢焊接而成平面框架，所述平面框架的翼缘开有长度大于间距的多个长圆孔，并通过螺栓将桁架节无级差调节连接。
[0012]作为优选，所述斜拉杆采用新三级钢。
[0013]本发明还提供了上述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构的安装方法，主要包括以下步骤:
(1)首先，对两侧的主体结构进行混凝土浇筑施工并预设预埋件，并将端部桁架安装固定在两侧的主体结构上，同时将斜拉杆两端固定在端部桁架和主体结构上；
(2)然后，在两侧端部桁架上继续安装钢桁架标准件和斜拉杆，并及时安装侧向支撑桁架，同时铺设工字钢、木枋和木板形成悬挑的操作平台；
(3)继续通过操作平台安装桁架标准件使得两侧桁架延伸并逐渐合拢；
(4)两侧悬挑支撑平台将要合拢时，测量合拢处距离，当距离在I?2个桁架标准件长度时，将连接桁架预套接在最后一个桁架标准件上，然后吊装至合拢处，将两侧的桁架标准件进行搭接，并调整连接桁架和与之相连的桁架标准件相对位置，用螺栓固定形成悬空结构，接着安装侧向支撑桁架；
(5)最后调节作为柔性支撑的斜拉杆，使悬空结构的桁架预起拱。
[0014]进一步的，采用主动拉杆技术对桁架预起拱；同时对作为柔性支撑的钢筋、钢棒或钢绞施加有预应力，使桁架结构进行内力重分布，控制支撑体系的最大应力和挠度。
[0015]有益效果:相对于现有技术，本发明的悬空结构的钢桁架模板为长度可无级调节的工具式钢桁架，与主体建筑结构上的预埋螺栓进行连接，施工采用两边对称斜拉悬吊，边安装边铺设操作平台的安装方法。本支撑体系采用工厂化、标准化生产，可以重复利用，经济性好；可以适应不同跨度、不同结构形式的连体悬空结构的支模；采用斜拉悬吊安装，边安装边铺设操作平台的安装方法可以提高整个支撑体系的安装过程中的整体稳定性，为施工及时提供安全的操作平台，提高施工便捷性和安全性。
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述无级可调刚桁架模板支撑结构的结构示意图；
图2为本发明所述端部桁架的结构示意图；
图3为本发明所述桁架标准件的结构示意图； 图4为本发明所述连接桁架的结构示意图；
图5为本发明所述侧向支撑桁架的结构示意图；
图6为本发明所述斜拉杆的下部顶板的结构示意图；
图7为本发明所述桁架标准件或端部桁架与连接桁架连接时的结构示意图；
图8为图7中A处的局部放大图；
图9为本发明所述桁架标准件与端部桁架或桁架标准件连接的结构示意图；
图10为图9斜向下方向的视图；
图11为图9斜向上方向的视图；
图12为本发明所述标准桁架和连接桁架上长圆孔的分布示意图；
图13为本发明所述标准桁架或连接桁架上连接时处于极端情况下的螺栓处于桁架长圆孔上位置示意图；
图14为本发明所述支撑体系安装过程流程示意图。
[0017]图中:1.主体结构，2.端部桁架，3.斜拉杆，4.桁架标准节，5.连接桁架，6.侧向支撑桁架，7.长圆孔，8.耳板，9.大直径螺栓孔，10.圆形螺栓孔，11.斜拉杆孔，12.螺栓，13.填板，14.连接腹杆，15.端部顶板，16.套筒。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图并以具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0019]如图1?8所示，本发明的用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，主要受力构件是由四个槽钢拼接而成的矩形空间桁架，矩形空间桁架包括端部桁架、桁架标准节和连接桁架，以及斜拉杆。端部桁架用于桁架端部与主体结构连接处，标准桁架节用于桁架的延伸，连接桁架用于桁架中部长度不足一个桁架标准节处，将两侧的桁架标准节连接在一起。斜拉杆采用新三级钢，旋转端部的套筒可调节拉杆的长度。