裝配式建筑中預(yù)制樓梯的施工技術(shù)

摘? 要：樓梯作為一種常用的垂直交通方式，從開始的臺階、木梯子、木樓梯，發(fā)展到現(xiàn)在的混凝土樓梯、鋼梯、扶梯。近年來，隨著裝配式建筑的蓬勃發(fā)展，出現(xiàn)了裝配式預(yù)制樓梯。因此文章重點(diǎn)就裝配式建筑中預(yù)制樓梯的施工技術(shù)展開分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;預(yù)制樓梯;施工技術(shù)

引言

預(yù)制樓梯屬于裝配式建筑的組成部分之一，屬于一種較新的施工技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于裝配式建筑中。固定鋼模板預(yù)制澆筑形成的樓梯結(jié)構(gòu)，澆筑后吊裝運(yùn)輸并與主體連接，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓梯相比具有更好的靈活性、可操作性，且施工速度更快，同時(shí)，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)具有較高創(chuàng)新性。

一、裝配式混凝土樓梯的安全性

樓梯作為斜撐構(gòu)件對結(jié)構(gòu)整體會產(chǎn)生很大的影響，框架結(jié)構(gòu)中考慮樓梯剛度的配筋計(jì)算結(jié)果通常比不考慮樓梯剛度的配筋計(jì)算結(jié)果大，主要是現(xiàn)澆樓梯與樓層板采用剛性連接對結(jié)構(gòu)的剛度影響比較大，導(dǎo)致對結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生不利影響。而裝配式混凝土樓梯通常采用螺栓連接，梯板上端節(jié)點(diǎn)連接方式為螺栓連接灌漿，可簡化為一端轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接方式，梯板下端連接方式為螺栓連接留空腔，可簡化為滑動(dòng)的鉸接方式。

采用螺栓連接方式，樓梯對結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)大幅減少。同時(shí)，螺栓連接方式在地震作用下會產(chǎn)生比較大的變形位移，能減少主體結(jié)構(gòu)對裝配式混凝土樓梯的作用力，對樓梯是一種保護(hù)。樓梯的這種連接方式相當(dāng)于在主體建筑內(nèi)設(shè)置了1個(gè)消能減震裝置，減少地震力對主體結(jié)構(gòu)的影響。可見，裝配式混凝土樓梯不僅自身安全，對結(jié)構(gòu)整體也有比較好的作用。有相關(guān)的研究人員試過將梯梁與上端進(jìn)行鉸接，而在梯梁的上方加入高阻尼的橡膠，以使減震的功能得以增加。該種裝配式樓梯不但能保證樓梯的安全，也能對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行消能減震，提高建筑的整體安全性。因此，混凝土樓梯采用裝配式不但自身安全，而且有利于結(jié)構(gòu)整體安全。[1]

二、裝配式預(yù)制樓梯施工步驟

2.1選型

由專業(yè)預(yù)制廠生產(chǎn)支撐構(gòu)建，采用混凝土澆筑，固定現(xiàn)場組裝，規(guī)范化裝配式尺寸和規(guī)格，預(yù)制樓梯可經(jīng)吊裝支撐構(gòu)建安裝固定，經(jīng)滑動(dòng)連接形式實(shí)現(xiàn)樓梯預(yù)制施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，分析不利鋼錨板澆筑成型樓梯結(jié)構(gòu)，澆筑完成后改善結(jié)構(gòu)薄弱處，對樓梯下段采用滑動(dòng)支座，有效提高了抗震性。吊裝運(yùn)輸平臺梁的臺板底部縱筋可有效調(diào)節(jié)整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)組裝大型模板的允許偏差及檢驗(yàn)方法，分片式預(yù)制模板，經(jīng)拼合方式將單個(gè)組裝構(gòu)件使用加固工具穩(wěn)塔機(jī)與構(gòu)件起吊位置的距離，調(diào)取數(shù)據(jù)庫信息，計(jì)算重量以及最大的起吊部位，優(yōu)化塔式起重機(jī)參數(shù)。[2]

2.2吊裝

2.2.1吊具

采用塔吊、大型起重設(shè)備及鋼絲繩固定吊裝鎖具，安裝中預(yù)制吊裝工具，通過在施工過程中將萬向旋轉(zhuǎn)環(huán)與樓梯牢固連接后精準(zhǔn)安裝，并將吊索懸掛在萬向旋轉(zhuǎn)環(huán)上。

2.2.2吊裝前的準(zhǔn)備

樓梯平臺應(yīng)提前彈好水平標(biāo)高線和第一步位置線，為預(yù)制樓梯安裝奠定基礎(chǔ)。樓梯擱置點(diǎn)選用 2mm厚、50mm×50mm的多塊鋼板，每個(gè)樓梯上下梯梁各放置兩處，并用水準(zhǔn)儀按設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行水準(zhǔn)測量，完成上部結(jié)構(gòu)施工。準(zhǔn)備圖紙并進(jìn)行下部樓梯安裝，吊裝過程中需設(shè)置圖紙放樣、彈線及測量標(biāo)高等情況，清理支座梁頂混凝土，且混凝土強(qiáng)度符合支座梁。通過檢測混凝土強(qiáng)度保證監(jiān)測結(jié)果科學(xué)性，通過取芯位置設(shè)定預(yù)制樓梯結(jié)構(gòu)及平臺，獲取合理且真實(shí)的檢測結(jié)果。

2.2.3現(xiàn)場平面布置

預(yù)制構(gòu)件前需檢查質(zhì)量證明文件及外觀驗(yàn)收，經(jīng)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)間逐條編號，測量預(yù)制支座及現(xiàn)澆支座，并在支座上測放樓梯定位線，并考慮標(biāo)高線、邊線、樓梯端線及水平投影線，采用預(yù)制支座梁及處理工序，精準(zhǔn)預(yù)留后，方便塔吊吊裝就位，防止起重機(jī)吊裝中移動(dòng)。[3]

2.2.4吊裝

預(yù)制塔吊裝時(shí)需將塔吊掛鉤存放區(qū)安裝吊環(huán)上，指揮吊塔吊索水平夾角在 45°～60°之間。將樓梯輕輕提升至樓層，對于大構(gòu)建需檢查是否牢固，調(diào)式安裝位置平衡吊裝方向。

2.3就位

經(jīng) 20mm厚橡膠墊板吊至操作臺面后，距操作臺面 1m時(shí)停止降落。由兩名操作人員預(yù)制、固定樓梯線后，通過調(diào)節(jié)樓梯斜度、標(biāo)高，進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核，用撬棍調(diào)整樓梯段水平方向的位置，樓梯段對孔入位后調(diào)整墊板，減少對空難度，并避免邊角損壞。

2.4灌漿

采用聚苯填塞灌漿料灌漿樓梯段、樓梯間縫隙，用清水沖洗預(yù)制樓梯縫隙，經(jīng)預(yù)留一定空隙后，將 1：1 調(diào)配的水泥砂漿堵上40mm縫隙，滑動(dòng)端先擰緊螺絲后經(jīng)梯段上端與梯梁連接孔內(nèi)。

2.5成品保護(hù)

預(yù)制樓梯的平面標(biāo)高應(yīng)當(dāng)使用木膠板進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)工作，而支撐磨板則需要時(shí)刻保持潔凈。另一方面，樓梯間及樓梯的側(cè)面最好通過貼薄膜來進(jìn)行保護(hù)，并且要注意不能讓人在上面走過。在預(yù)制樓梯上還需要覆蓋有木膠，且要測量好相應(yīng)臺階的尺寸。預(yù)制樓梯的一個(gè)重要特點(diǎn)便是只能作為員工通行的道路存在，且禁止在上面運(yùn)輸施工運(yùn)輸設(shè)備。

2.6安全保護(hù)

預(yù)制樓梯裝配過程中會出現(xiàn)許多問題，這些問題導(dǎo)致預(yù)制樓梯的質(zhì)量難以保證。施工主體應(yīng)當(dāng)深入研究預(yù)制樓梯裝配中存在的問題，通過解決這些問題提升預(yù)制樓梯裝配效率。最首要的問題便是預(yù)制樓梯與現(xiàn)澆的平臺的高度差并不在同一平面上，而這也使得現(xiàn)澆平臺沒辦法進(jìn)行裝飾面層的鋪設(shè)。若是有這樣的問題，其緣由往往在于施工方?jīng)]有在澆筑時(shí)多留意標(biāo)高問題，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)限制，澆筑的混凝土過高。操作主體應(yīng)當(dāng)將平臺標(biāo)高視為重點(diǎn)控制環(huán)節(jié)，派專人負(fù)責(zé)現(xiàn)澆休息平臺的標(biāo)高工作，要求設(shè)計(jì)主體將標(biāo)高控制在±5毫米之內(nèi)。其次是兩跑相鄰的預(yù)制樓梯在平臺處出現(xiàn)標(biāo)高不一致的問題，這是由于施工主體沒有在安裝時(shí)準(zhǔn)確控制相鄰踏步的標(biāo)高，且在預(yù)制樓梯完成安裝后沒有及時(shí)利用砂漿進(jìn)行填充。施工后期，許多施工人員在此處上下走動(dòng)，這便導(dǎo)致位移的出現(xiàn)。這啟示著施工主體完成安裝工作后做好標(biāo)高工作，并及時(shí)填充二者之間的縫隙，防止位移問題的出現(xiàn)。從安全的角度考慮，建筑企業(yè)應(yīng)保證施工主體具備較強(qiáng)的操作能力，并在裝配預(yù)制樓梯的過程中進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的操作。例如，在正式安裝構(gòu)建前，施工人員應(yīng)當(dāng)與技術(shù)人員進(jìn)行全面而深入的交流，了解裝配預(yù)制樓梯的細(xì)節(jié)、要點(diǎn)及原理，保證施工過程符合施工標(biāo)準(zhǔn)。必要時(shí)，建筑企業(yè)需對施工人員進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，保證施工人員的能力符合施工要求。作為一種新事物，大多數(shù)施工人員對預(yù)制樓梯并不了解，這意味著企業(yè)應(yīng)當(dāng)投入更多人力、物力強(qiáng)化對施工人員額培訓(xùn)，使他們在了解預(yù)制樓梯的前提下進(jìn)入施工現(xiàn)場，保證施工過程的流暢性、安全性。[3]

三、預(yù)制裝配式樓梯合理化建議

首先，樓梯吊裝時(shí)，應(yīng)先定位，將主體、橋臺梁和預(yù)制樓梯組合后，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)安裝難點(diǎn)及要點(diǎn)是否符合合理化安排安裝步驟，并在預(yù)制樓梯的安裝、設(shè)置和拆模過程中，設(shè)置混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。施工時(shí)，應(yīng)利用三維空間之臣骨架，并合理使用安裝撬棍，以保證主體和軸承的安全連接。 其次，處理預(yù)制樓梯層板組裝前，需對材料出廠前進(jìn)行驗(yàn)收，沒有損壞方可使用。為保證混凝土強(qiáng)度形成臺階表面保護(hù)層，需對樓梯結(jié)構(gòu)進(jìn)行多層計(jì)算，并保證預(yù)制樓梯成品質(zhì)量，需符合樓梯裝備結(jié)構(gòu)及緩臺安裝要求，提前了解和掌握預(yù)制樓梯的裝配式建筑結(jié)構(gòu)，預(yù)制樓梯主流結(jié)構(gòu)形式，明確樓梯與平臺之間的連接方式并設(shè)定安裝部署，確保預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸階段有序進(jìn)行。通過設(shè)置水平定位、垂直定位和前后定位三個(gè)方面定位，提高樓梯構(gòu)件受力平衡作用，最終保持垂直于吊點(diǎn)。 在組裝整體式樓梯時(shí)應(yīng)先安裝面積較大的樓梯，采用預(yù)制裝配式施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場加工生產(chǎn)工業(yè)化、機(jī)械化的安裝工藝，在結(jié)構(gòu)底部放置枕木、橡膠塊或棉紗，確保其穩(wěn)定性，提高安裝效率，不僅可防止結(jié)構(gòu)損傷，有效減少施工安裝誤差情況，實(shí)現(xiàn)簡便性、安全性樓梯安裝，并且可降低安裝成本。確保結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下，將預(yù)制裝配式中建筑模式、施工速度、質(zhì)量發(fā)揮可持續(xù)性優(yōu)勢，但裝配式建筑較不成熟，存在一些不可避免的問題，因此應(yīng)加強(qiáng)在實(shí)際施工過程中預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量，并不斷落實(shí)技術(shù)工程人員操作技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，保證可實(shí)施規(guī)范性操作技術(shù)。此外，為了保障裝配式混凝土質(zhì)量、使用年限，制作預(yù)制構(gòu)件的混凝土等級不得在C30以下，同時(shí)可發(fā)揮出施工材料利用作用。

總之，裝配式建筑在我國尚處于起步階段，預(yù)制構(gòu)件的主要技術(shù)要點(diǎn)在實(shí)踐中逐漸形成，通過落實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度測試，通過定型量化解決施工操作的問題，保證施工工具安全性能，但由于設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)相對缺乏，只能從小零件、預(yù)制構(gòu)件的施工中循序漸進(jìn)地長期進(jìn)行，若想實(shí)現(xiàn)合理化預(yù)制裝配式樓梯，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土抗壓強(qiáng)度測試的重視程度，不斷提高構(gòu)件質(zhì)量，以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)最大化。[4]

四、小結(jié)

綜上所述，裝配式建筑在我國建筑行業(yè)中還屬于新事物，但從實(shí)踐操作過程看，此類建筑的優(yōu)勢顯而易見。許多施工主體尚不具備此類建筑的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)，因而施工過程耗費(fèi)的時(shí)間較長。然而，建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)具備長遠(yuǎn)的眼光，看到裝配式建筑在未來的發(fā)展趨勢，關(guān)注預(yù)制樓梯的裝配方法，從細(xì)節(jié)處入手摸索施工方法，積累施工經(jīng)驗(yàn)，為推動(dòng)建筑行業(yè)的新發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬超， 邢飛.裝配式建筑中預(yù)制樓梯的施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)， 2018（S1）：2.

[2]杜金順.裝配式建筑中預(yù)制樓梯拆分施工技術(shù)要點(diǎn)淺析.

[3]劉寧寧.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究[J].城鎮(zhèn)建設(shè)， 2020， 000（004）： 133.

[4]王天琪.預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐及相關(guān)問題的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2017（26）.

作者簡介：

彭軍，1982年8月10日出生，湖南湘西龍山人。學(xué)歷本科。從業(yè)放向：建設(shè)工程項(xiàng)目管理。工作單位：湖南東森建設(shè)工程有限公司。