現澆混凝土樓梯工具式模板及支撐

（重慶建工第二建設有限公司，重慶400030）

現澆混凝土樓梯工具式模板及支撐

唐建明，楊建倫，石磊，葉騰茂

（重慶建工第二建設有限公司，重慶400030）

該文基于傳統樓梯模板及支撐體系的不足以及對工程施工的總結，講述了一種工具式可調節樓梯模板及其支撐體系，樓梯有足夠的空間兼作安全通道使用，能滿足施工安全的需要，能極大地提高樓梯的施工質量、施工效率，并且節約材料。

工具式；可調節樓梯模板；支撐

0 前言

作為建筑物工程中必要的垂直交通設施—樓梯，是建筑物應對斷電和著火等自然事故發生，人類應急中必不可少的構件[1]。傳統的樓梯模板及支撐體系一般采用鋼管腳手架加扣件支撐，支撐的尺寸和間距過密，工人的操作空間較小，極大地限制施工空間的拓展，其施工質量得不到保證。本文基于傳統樓梯模板及支撐體系的不足以及對工程施工的總結，講述了一種工具式可調節樓梯模板及其支撐體系，樓梯有足夠的空間兼作安全通道使用，能滿足施工安全的需要，能極大地提高樓梯的施工質量、施工效率和節約材料，同時，規避了定型模板針對每種樓梯單獨配置的缺點。

1 傳統現澆混凝土樓梯模板及支撐體系

傳統樓梯支模多采用木模板。鋼管、方木作為模板的主、次背楞；頂托和鋼管作為模板的支撐體系；側模留有卡口，踢板則安裝在卡口內；最后再采用螺桿和鋼絲加固模板。具體如圖1、圖2所示。

圖1 支撐體系

該支模方法可靠性差；易跑模；整體剛度不強，造成產品質量差、木模板損耗大、支模用工多[2]；若用鋼模板代替木模板，雖然可減少損耗，但固定困難，模板尺寸與設計踏步尺寸不一定相符，造成工人不易掌握操作幾何尺寸，支拆模勞動強度大、用工多，踏步尺寸誤差等問題。

圖2 側模及踢步板安裝

2 工具式樓梯模板及支撐體系應用

模板施工的類型主要有四種：組合式模板，工具式模板，永久性模板，膠合板模板[3]。工具式樓梯模板能滿足施工安全的需要；可以實現整支、整拆、整體轉移[4]；一次制作，多次周轉，不僅提高了工效，而且大大減少了支拆的工作量，加快了施工速度。因此，目前應用較為廣泛。其中，常用的工具式樓梯模板主要有以下兩類。

2.1 模板形式1

如圖3所示，采用槽鋼作為模板支架，兩側末端通過“L”型連接板與橫向短槽鋼支架螺栓固定，形成模板支架架構[5]。其中，模板支架部件通過連接角鋼部件與踏步擋板部件采用螺栓連接，達到樓梯模板可在操作平臺面上被散拼成整體使用，可拆卸成每個單體部件搬運；也可在使用前現場組裝完畢后再整體吊裝、整體拆卸，實現了樓梯鋼模板的工具化。該類模板適用性較強，但整體重量大，對支撐系統要求較高。

圖3 可拆卸式樓梯鋼模板構造

2.2 模板形式2

如圖4所示，支模的具體方法是：首先根據工程圖紙尺寸要求放出大樣，找出各部角度，然后選用不同類型的定型組合模板進行拼裝。樓梯踏步側幫模板由工地自制，鐵板和槽鋼點焊而成。兩塊側幫之間的踏步擋板可以采用鋼模板或木模板。該類模板的優點在于施工操作簡單，拆卸方便，不需要大型機械吊裝，但是其可調節性差，針對每種樓梯還得單獨配置，適用性不廣。

圖4 模板透視圖

3 工具式可調節模板及其支撐體系設計

3.1 工具式可調節模板設計

該工具式模板整體及各部件名稱如圖5所示。如圖6，底板采用木模板，方木板作為次背楞，桁架作為主背楞，同時，桁架還兼做底模板支撐，桁架剛度較大，能夠有效抑制脹模跑模，施工質量得以保證。如圖7所示，側模采用槽鋼并布置加勁肋；側幫與槽鋼通過螺栓連接；如圖8所示，側幫上面開有卡槽，U形卡口通過螺栓與側幫連接，并且可以通過調節螺栓在卡槽中的位置實現樓梯踏面寬度、踢面高度可調節；踏步擋板固定于U形卡口中，擋板高度和寬度都留有一定富余，以實現樓梯高度和寬度的可調節。

圖5 樓梯模板整體示意圖

圖6 主、次背楞及支撐布置示意圖

圖7 側模和側幫螺栓連接

圖8 側幫上卡槽示意圖

3.2 工具式可調節模板支撐系統設計

3.2.1 支撐系統構成

該工具式可調節樓梯模板采用自重小、剛度大的定型桁架作為支撐，并且取消全部豎向支撐。受力性能方面，桁架結構體系無論是在抗彎還是抗剪都具有良好的性能[6]。在施工的同時，扎好臨時護手欄桿，樓梯仍可以作為安全通道使用。針對常規尺寸的樓梯，如圖9所示，先初步設計桁架整體結構及尺寸。

圖9 桁架示意圖

其中，鋼桁架采用型鋼拼接，為了保證一定的穩定性，上下弦桿采用雙角鋼，腹桿采用單角鋼，利用綴板將腹桿和上、下弦桿連接，連接方式為螺栓連接。

3.2.2 踢板鋼桁架設計

（1）荷載取值

G1鋼筋混凝土：25kN/m3

G2組合鋼模：78kN/m3

G3木方：5kN/m3

G4混凝土振動荷載：2kN/m3

q1施工荷載：1.5kN/m3

（2）荷載計算

①底板：

g1=25x0.08=2kN/m2

②踏步：

28x0.005=0.14kN/m2

④側模+三角形側幫：

取0.32kN/m2

⑤木方：

g4=5x0.25x0.3÷0.7=0.536kN/m2

⑥混凝土振動荷載：

g4=2kN/m2

⑦施工荷載：

q1=1.5kN/m2

（3）鋼桁架外力轉化為節點荷載

均布荷載：

q=(γgx(g1+g2+g3+g4+g5)+γqxq1)x1.2÷2

=(1.2x(2+1.736+0.32+0.5)+1.4x1.5)x1.2÷2=6.01kN/m節點荷載：

P1=6.01kN/mx0.3m=1.80kN

P2=6.01kN/mx(0.3+0.1)m÷2=1.20kN

P3=6.01kN/mx(0.3x0.5+0.36x0.5)m=1.98kN

P4=6.01kN/mx0.36m=2.16kN

綜上，桁架受力如圖10所示（受拉為正，受壓為負）。

圖10 踢板桁架內力圖

（4）桁架桿件及節點驗算

根據前面計算的荷載大小，初步將雙角鋼尺寸定為100mmx63mm，間距6mm，厚度5mm，腹桿采用45mmx45mm單角鋼，厚度為5mm，螺栓直徑為10mm。

再按照《鋼結構設計規范》驗算其強度、剛度、穩定性均滿足要求。

3.2.3 踢梁和歇臺板鋼桁架設計

計算方法同踢板鋼桁架設計，桁架結構及桿件尺寸亦同踢板鋼桁架。

3.2.4 踢梁及平臺板下型鋼柱設計

踢梁和平臺板下型鋼柱選用H型鋼，尺寸定為：

H×B1×B2×Tw×T1×T2=300mm×200mm×200mm×8mm×12mm× 12mm

經驗算，其承載力、平面內外穩定性均滿足規范要求。

4 現場實施

現場實施具體步驟如下：

（1）按照設計圖紙，不同規格樓梯均繪制模板組裝工況圖，每跑配備兩名工人組裝。

（2）復核底模標高、定位尺寸、拼縫，踏步模板的定位、步高、步寬。

（3）把制作好（經檢驗符合安全使用要求）的梯梁桁架，歇臺板桁架分別插入支座墻體預留孔洞中去，再用虎頭楔緊楔平。

（4）梯板桁架按第一跑和第二跑順序依次扦掛在梯梁（支承梁）桁架孔洞中去。

（5）桁架上再鋪設模板即可。

（6）自上而下澆筑混凝土，以踏步擋板下邊緣齊平為準，找平樓梯踏步面層。待混凝土強度達到1.2MPa且不會因拆除而造成棱角損壞時，方可拆除模板踏步及側模。

（7）拆下的模板，及時進行清理，再用于后續周轉使用。

如圖11所示為現場澆筑完成后混凝土外觀效果，樓梯踏步外觀質量好。

5 結語

新型工具式可調節樓梯模板自身剛度大，施工周轉次數多，不同項目均可使用。工具式組裝模板，組裝后作為定型模板使用，可整體吊裝與拆除，也可現場散拼，可以靈活調節踏步寬度、高度，調整操作方便靈活，安全性好。減少勞動力投入，工期縮短，能滿足施工人員上下通行。樓梯踏步尺寸外觀質量好。減少木材資源消耗，綠色環保，經濟效益高。

圖11 樓梯外觀效果

[1]谷永宏.談定型樓梯木模板施工[J].山西建筑，2015（17）：73-74.

[2]周基龍.住宅樓現澆混凝土樓梯專用模具[J].建筑安全，1998（7）：16.

[3]劉德榜.高層建筑模板施工技術[J].陜西建筑，2013（10）：18-22.

[4]劉笑天.建筑模板技術的發展與展望[J].太原城市職業技術學院學報，2008（3）：136-137.

[5]黃旭騰，楊慶澤，張福強.新型工具式可調節樓梯鋼模板技術應用[J].城市建筑，2014（4）：76，82.

[6]陳經堂.住宅樓梯現澆混凝土模板支撐的改進[J].建筑安全，2000（12）：22-23.

責任編輯：孫蘇，李紅

Tool-type Model and Supporting for Cast-in-place Concrete Staircase

Based on the pitfalls of traditional staircase model and supporting system and summarization of engineering construction,this paper introduces a tool-type adjustable staircase model and its supporting system.The staircase has enough space and can also be used as exit passageway.It can meet the requirements of construction safety,and greatly enhance the construction quality and efficiency of staircase,with materials saved.

tool-type;adjustable staircase model;supporting

TU755

A

1671-9107（2016）12-0037-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2016.12.037

2016-09-09

唐建明（1969-），男，重慶人，本科，工程師，主要從事建筑施工工作。