全預(yù)制樓梯支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與安裝優(yōu)化

華 良

（上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司，上海 200062）

0 引言

近20年來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)處于高速發(fā)展的黃金時(shí)期。建筑物建設(shè)體量巨大，建設(shè)速度也是前所未有的。高速發(fā)展也帶來(lái)一些不足，如建造精細(xì)化不足，整體技術(shù)含量不高，工期提升依靠“人海”及額外加班，同時(shí)出現(xiàn)高能耗、高污染、低效率、低效益等情況。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源短缺凸顯，人民對(duì)低碳、環(huán)保、綠建的要求提高，國(guó)內(nèi)青壯年勞動(dòng)人口的下降，用工成本的不斷增加，國(guó)民生活水平的提高等，致使原來(lái)粗放的建造及管理方式越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作要求。近年來(lái)推行的裝配式建筑，通過(guò)預(yù)制構(gòu)件在廠房?jī)?nèi)制作、現(xiàn)場(chǎng)拼裝，推行精裝、集成、一體化設(shè)計(jì)，以便降低天氣對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的影響，減少現(xiàn)場(chǎng)用工數(shù)量，最大限度減少現(xiàn)場(chǎng)建筑及生活垃圾的污染，提高整個(gè)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)及居住體驗(yàn)。

目前我國(guó)的裝配式建筑仍處于發(fā)展初期，產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)產(chǎn)品不夠成熟，尚無(wú)法做到每個(gè)環(huán)節(jié)能保質(zhì)保量下傳，最終體現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)落地效率、效益、成本、質(zhì)量等差強(qiáng)人意，有很大的提升空間。

本文在眾多裝配式建筑落地項(xiàng)目的實(shí)踐總結(jié)上，針對(duì)常見的全預(yù)制樓梯鉸接支座節(jié)點(diǎn)的做法進(jìn)行分析，并提出新的構(gòu)造做法，旨在進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，更利于現(xiàn)場(chǎng)操作，使其更便于現(xiàn)場(chǎng)落地，安裝更加簡(jiǎn)潔快速，從而提高質(zhì)量、效率。

1 全預(yù)制樓梯典型鉸接支座節(jié)點(diǎn)分析

目前裝配式建筑（無(wú)論是框架結(jié)構(gòu)還是剪力墻結(jié)構(gòu)）中樓梯拆分方式通常為全預(yù)制形式，上下通過(guò)梯梁伸出牛腿放置預(yù)制樓梯，計(jì)算模式時(shí)支座簡(jiǎn)化為鉸接點(diǎn)，即上部為固定鉸支座、下部為滑動(dòng)鉸支座，整體計(jì)算中不考慮樓梯的斜撐效應(yīng)，構(gòu)造上應(yīng)采取措施防止樓梯因滑移而掉落，端部及節(jié)點(diǎn)處構(gòu)造加強(qiáng)。現(xiàn)場(chǎng)直接通過(guò)塔式起重機(jī)吊裝到位即可。該工法的好處是受力簡(jiǎn)潔明確，計(jì)算方便；免去現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆操作、支撐的搭設(shè)與拆除、模板制作與拆除，確保預(yù)制構(gòu)件外觀及質(zhì)量等，可提高現(xiàn)場(chǎng)安裝效率，極大減少現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾產(chǎn)生，并減少樓梯施工用工量。

1.1 全預(yù)制樓梯的上部支座：固定鉸接點(diǎn)

圖1是目前項(xiàng)目中常見上支座固定鉸接的一種構(gòu)造做法，圖2是對(duì)圖1的改進(jìn)，具體比較分析如下。

圖1 上支座固定鉸接常規(guī)做法

圖2 上支座固定鉸接改進(jìn)做法

1.1.1 預(yù)制樓梯水平段端部與梯梁之間PE棒是否需要設(shè)置

預(yù)制樓梯和梯梁之間因考慮減少對(duì)主體剛度貢獻(xiàn)，減少斜撐效應(yīng)，需要分縫，并通過(guò)柔性連接。同時(shí)為防止現(xiàn)場(chǎng)的建筑垃圾堵塞縫隙而限制自由變形，需設(shè)置高壓縮材料填充。縫的表面因防水、耐久性、安全性、外觀美觀等要求，需打膠封閉。為打膠方便、厚度準(zhǔn)確及效率提高，下方需設(shè)置可定位及隔擋填充，由于設(shè)置了聚苯板，可起到PE棒的作用，所以PE棒可不再設(shè)置，從而減少工序，提高效率。

1.1.2 封堵縫耐候膠模量選取

裝配式建筑初期很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，未對(duì)封堵縫耐候膠的模量做具體要求。實(shí)際使用過(guò)程中，行人、貨物拖拽時(shí)有可能刺穿樓梯的耐候膠，對(duì)膠體產(chǎn)生破壞的同時(shí)帶來(lái)隱患，所以宜進(jìn)一步指明要求采用高模量耐候膠，以減少損壞及使用上的安全隱患。

1.1.3 砂漿找平層強(qiáng)度選取

考慮制作及現(xiàn)場(chǎng)施工安裝誤差，休息平臺(tái)梁支座牛腿處一般預(yù)留20mm調(diào)整空間，全預(yù)制樓梯安裝前采用設(shè)計(jì)規(guī)定砂漿找平至設(shè)計(jì)標(biāo)高。一般要求1∶1或1∶2砂漿找平，按照此配合比，砂漿強(qiáng)度一般可達(dá)M20以上，因此再注明要求砂漿強(qiáng)度不小于M15就沒有必要，宜取消該附加要求。

1.1.4 預(yù)留孔內(nèi)灌漿料選取

考慮施工安裝便利及規(guī)范防掉落要求，預(yù)制樓梯端部會(huì)預(yù)留孔，梯梁側(cè)面牛腿上預(yù)留插筋，安裝后灌漿封閉。預(yù)留孔內(nèi)后期灌漿主要起到防腐、鋼筋錨固、防移位等作用；由于設(shè)計(jì)條件所限，全預(yù)制樓梯水平段不可能很厚，所以一般采用高強(qiáng)灌漿料，以利于加強(qiáng)插筋錨固效應(yīng)。但一般圖紙上出現(xiàn)“C40”級(jí)與“CGM”灌漿料同時(shí)要求不合適，兩者不匹配，按GB/T 50448—2015《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中，普通水泥基灌漿料強(qiáng)度也至少達(dá)到C50，所以只需要求CGM灌漿料即可，同時(shí)宜指出Ⅰ類或Ⅱ類。

1.1.5 全預(yù)制樓梯與梯梁分縫處聚苯板空間位置選擇

分縫處聚苯板底部位置有伸到牛腿頂與不伸到牛腿頂兩種方式。梯梁側(cè)邊牛腿是現(xiàn)場(chǎng)澆筑，樓梯吊裝前完成。由于現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)牛腿頂部平整度較差，10～20mm誤差很常見，聚苯板要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裁剪，修剪工作量較大；另外找平層在預(yù)制樓梯安裝前施工，而聚苯板現(xiàn)場(chǎng)是后期塞填。因此考慮現(xiàn)場(chǎng)施工效率及操作方便，聚苯板底部應(yīng)設(shè)置到找平層砂漿的頂部，便于剪裁，符合施工工法，利于提高效率及質(zhì)量。

1.1.6 全預(yù)制樓梯安裝提質(zhì)增效做法

全預(yù)制樓梯由于重量相對(duì)較大，即使安裝前提前放好現(xiàn)場(chǎng)就位墨線，其對(duì)安裝操作工人技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)要求也很高，而且需反復(fù)微調(diào)方可較準(zhǔn)確定位。因此設(shè)置一種錐形引導(dǎo)板，下落時(shí)只要對(duì)準(zhǔn)大孔即可，下落時(shí)錐形孔自行引導(dǎo)預(yù)留插筋準(zhǔn)確、迅速就位。

另外，為解決標(biāo)高高度快捷調(diào)整，預(yù)留插筋上部預(yù)留螺紋，頂部預(yù)設(shè)找標(biāo)高鋼片（中間開孔預(yù)留絲扣），既可前期為找平砂漿層提供標(biāo)高參照點(diǎn)，又可為后期樓梯安裝就位準(zhǔn)備準(zhǔn)確的高度上支撐就位點(diǎn)，省去二次調(diào)整。

1.2 全預(yù)制樓梯下部支座：滑動(dòng)鉸接點(diǎn)

全預(yù)制樓梯下端的滑動(dòng)支座目前通常設(shè)計(jì)成變直徑預(yù)留孔，后期通過(guò)墊片和預(yù)埋帶有螺紋的鋼筋絲扣用螺母連接，預(yù)留孔表面二次用砂漿封堵并壓光面，如圖3所示。該工法需經(jīng)過(guò)構(gòu)件廠在模具上安裝專門工裝架成形、牛腿頂部砂漿找平、現(xiàn)場(chǎng)螺栓用扳手通過(guò)絲扣連接，最后用砂漿封堵孔口完成操作。不足之處操作工序較多。

圖3 下支座滑動(dòng)鉸接點(diǎn)常規(guī)做法

本著就位準(zhǔn)確、操作快捷、安裝方便的思路，對(duì)原節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。原預(yù)留孔改成頂部帶封頭鋼管，底部設(shè)置錐形孔（可引導(dǎo)快速定位），預(yù)埋螺栓上設(shè)帶有絲扣的鋼片（可以上下移動(dòng)，調(diào)整標(biāo)高），如圖4所示。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，現(xiàn)場(chǎng)只要預(yù)先調(diào)整好鋼片標(biāo)高，砂漿找平，然后把預(yù)制樓梯通過(guò)錐心引導(dǎo)孔準(zhǔn)確就位即可完成操作，大大提高效率、精度，同時(shí)減少操作工序。

圖4 下支座滑動(dòng)鉸接點(diǎn)優(yōu)化

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，改進(jìn)后的支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造更加合理，減少現(xiàn)場(chǎng)工序，更利于現(xiàn)場(chǎng)操作，可實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件安裝的準(zhǔn)確就位、快速安裝。