鋼結構螺旋樓梯安裝技術研究

李 水 冰

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

鋼結構螺旋樓梯安裝技術研究

李 水 冰

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

通過對某工程安裝鋼結構螺旋樓梯的實例進行分析，得到其安裝過程中存在的難點及重點，根據工程實際經驗提出相應的制作和安裝措施，為以后類似項目的施工提供一定的實際參考。

鋼結構，螺旋，樓梯，安裝，施工

0 引言

近些年隨著經濟的不斷發展，人們的生活水平逐漸提高，人們對建筑的造型要求也逐年提高。鋼結構作為目前建筑結構中的主要結構形式之一，具有空間小、承載力高、可塑性強等優點而被廣泛應用。常見的鋼結構形式主要有整體鋼結構和局部鋼結構，其中整體鋼結構主要為工業廠房、大型建材市場等；局部鋼結構主要為鋼結構樓梯、鋼結構屋面等。在局部鋼結構中應用量中廣泛應用的是鋼結構樓梯，由于鋼結構樓梯具有占地面積小、空間占用率低、造型美觀、承載高等優點，但鋼結構樓梯中的旋轉樓梯在施工過程中存在諸多問題，從而影響其正常發展和使用。

1 工程實例

某酒店大廳內為增加大廳內建筑美觀，需在地下2層、地下1層和1層位置安裝螺旋鋼結構樓梯，其中地下2層層高5.7 m，地下1層層高6.25 m，1層層高4.95 m，樓梯剖面圖見圖1。樓梯俯視圖如圓環狀，其中內圓直徑4 590 mm，外圓直徑9 920 mm。建設方要求在每層樓梯中部設置休息平臺，因此設計單位為便于鋼結構樓梯運輸和施工將每層樓梯共分為3段，其中第一段為平臺下部樓梯，第二段為休息平臺，第三段為平臺上部樓梯。

本工程中所使用的梯梁形式為箱型主梁，箱型主梁所使用的鋼板厚度為25 mm。本工程中的難點主要為如何將25 mm厚的鋼板按照設計要求進行卷圓。因此在施工過程中，控制好鋼結構螺旋樓梯的精度成為施工過程中的重點。

2 螺旋樓梯的制作工藝

2.1 前期準備工作

在進行施工前施工單位應對樓梯安裝的位置進行準確定位并進行相關放樣施工，減小后期施工中的誤差，從而提高鋼結構螺旋樓梯的制作和安裝精度。

2.2 鋼板切割

在制作鋼結構螺旋樓梯時應使用數控技術對鋼板進行裁切，裁切時應將裁切誤差、鋼板受熱的膨脹變形、拼裝焊接的誤差進行綜合考慮，計算出實際裁切的尺寸，以確保鋼結構樓梯的實際施工尺寸與設計尺寸相符。

2.3 拼板焊接

為提高鋼結構螺旋樓梯的整體性和確保鋼結構樓梯的使用功能不受影響，在安裝施工時應對所有鋼板進行焊接。焊接施工前應對焊接位置進行相應清理，避免焊接位置存在油污、銹等雜物，從而影響鋼結構螺旋樓梯的焊接質量。

由于螺旋樓梯呈圓形，因此要求其梯梁所用的鋼板為螺旋形。對此類鋼板進行加工制作時需對鋼板進行卷圓施工，卷圓時應多次成型，避免一次成型而導致鋼板韌性不足而斷裂或卷圓機損壞。

鋼結構螺旋樓梯的梯梁為800 mm×300 mm×25 mm的箱型鋼梁，在對箱型鋼梁進行焊接時應對四面鋼板進行相應固定，避免因焊接過程中局部過熱而導致變形，影響箱梁尺寸和外觀質量。為便于施工，在預制廠內將每層樓梯分為三段進行焊接施工，其中平臺板上下樓梯的踏步與箱梁在預制廠內進行焊接施工，焊接完成后運輸至安裝現場再進行拼接施工。

2.4 安裝施工

拼接施工時，應先安裝最底部梯段，懸空部位用H型鋼進行支撐，且底部梯段與地面進行有效連接，但無需進行固定連接。之后再安裝頂部梯段，頂部梯段頂與樓板有效連接，但可輕微移動，下部同樣適用H型鋼進行支撐。最后安裝中部休息平臺，休息平臺使用吊車進行起吊，休息平臺兩端分別與上部梯段和下部梯段進行固定連接。最后再將上下部梯段與樓板和地面進行緊固連接，確保樓梯的穩定性和安全性。其余兩層樓梯與上述樓梯施工方法相同，逐層進行安裝、固定。

2.5 組裝后校正

在鋼結構旋轉樓梯組裝完成之后焊接之前，應按照規范要求和設計要求對組裝的鋼結構樓梯進行校正。校正時可使用加熱校正法，加熱時溫度應控制在900 ℃以內。加熱校正后通過自然降溫的方法將其冷卻，不得潑水降溫。加熱校正后應確保鋼材表面不存在相應熱損傷或裂縫等病害。

2.6 焊接時應注意的問題

進行焊接施工時，所使用的焊機和焊絲應符合規范要求和設計要求，焊接前應對待焊縫處進行清理，避免焊縫處存在油污或雜物等而影響焊接強度和焊接效果。焊接時應使用引弧板和收弧板，引出的焊縫長度不應小于50 mm，且焊接完成后應立即將其切除。焊接時根據相關規范選擇合適的電流和電壓，確保焊接質量，避免出現變形等質量缺陷。

3 鋼結構螺旋樓梯安裝工藝

3.1 預埋件安裝

安裝鋼結構螺旋樓梯前，應首先在上下結構板上安裝預埋件。安裝預埋件時應根據土建施工進度穿插進行定位安裝，安裝前通過設計單位提供的控制點對測量控制網進行復核校正，最后根據測量控制網定位預埋件的安裝位置。

定位時根據土建施工中的方格網，使用鋼板制作定位框，將預埋件焊接在結構板主筋上，澆筑混凝土時為避免預埋件位置發生錯動，應及時對預埋件位置進行校正。吊裝鋼結構樓梯前應對預埋件位置進行復測，一切程序無誤后方可進行吊裝施工。

3.2 安裝支撐胎架

由于鋼結構螺旋樓梯體積和自重均較大，為確保施工安全，吊裝前根據樓梯各段處的標高制作H型鋼支撐胎架，對胎架的基礎進行放線定位。胎架就位后安裝鋼結構樓梯，先安裝每結構層的上下部梯段，上部梯段的下端和下部梯段的上端與胎架進行點焊，確認安裝位置無誤后方可進行焊接施工。最后再將休息平臺處的梯段焊接至上下部梯段間，每層鋼結構樓梯安裝方法相同，胎架安裝情況如圖2所示。安裝的胎架周圍應安裝帶護欄型腳手架，以確保施工人員可在腳手架上靈活安全施工。

3.3 安裝樓梯時的細節處理

吊裝樓梯前，應在樓梯預安裝位置的地面投影上按1∶1的比例繪制圓環。吊裝時在梯段內側和外側上分別吊垂線，當垂線與地面投影上的圓形重合后方可進行焊接固定。吊垂線時應盡可能多的布置垂線以提高安裝精度。當某段梯段焊接完成后以此類推對其他梯段進行吊裝、固定、焊接。

梯段運輸至施工現場后可能在運輸過程中產生相應的變形，在起吊過程中也可能產生撓曲變形，為降低各種因素作用下的累計誤差，在各階段施工中應盡可能的減小誤差。如在運輸過程中應對各梯段進行相應的固定，做好相應防護措施；在吊裝施工時應使用多臺吊裝設備同時作業，加強協調吊裝，吊裝時施工人員指揮吊裝人員起吊平穩、落吊安全，避免梯段出現較大變形影響下一步安裝施工。吊裝后立即對各梯段的尺寸和變形進行量測，若存在超過規范要求的偏差，應使用火焰進行相應矯正，矯正合格后再進行電焊固定。

3.4 加強測量校正

吊裝施工時除應使用吊垂線的方法提高安裝精度，還應使用兩臺經緯儀進行互相垂直跟蹤矯正，當吊裝完成后再進行整體測量矯正。

3.5 焊接施工控制

在進行焊接施工時，各段梯梁連接處均設置焊接坡口，且梯梁橫截面較大需焊接的面積較大，焊接時應使用全熔透、氣體保護焊焊接，因此應在焊接時搭設臨時防風棚，做好焊接防護工作。焊接完成后應使用金屬超聲波無損檢測儀器對所有焊縫進行檢測，確保焊縫內無夾渣、孔洞、裂紋等內部缺陷，確保鋼結構螺旋樓梯的安全、正常使用。

3.6 拆除胎架等支撐設施

焊接完成后，根據自上而下的拆除原則將胎架等支撐設施進行拆除，拆除時避免使用暴力的方法進行拆除，避免樓梯出現較大變形而影響使用和驗收。

3.7 最終復核檢查

所有安裝工序完成后，應對鋼結構螺旋樓梯的尺寸、安裝位置、焊縫表觀質量等進行復核檢查，檢查完畢且相應偏差及缺陷滿足相應規范要求后方可進行下一步裝飾施工，裝飾施工后的實際效果如圖3所示。

4 結語

隨著樓梯結構形式的不斷發展，鋼結構螺旋樓梯在商場和其他大型公用建筑中的應用量也逐年增加。在鋼結構螺旋樓梯施工過程中，如何制作、安裝、控制安裝精度等成為施工中的難點，本文即根據某工程實例的施工經驗對上述問題進行分析，指導以后類似項目的施工，促進鋼結構螺旋樓梯的進一步發展。

[1] 王佳煒.某工程鋼螺旋樓梯受力分析及設計方法[J].四川建筑,2017,37(3):133-134.

[2] 王崇鳳,劉 凡.梯板寬度對鋼筋混凝土螺旋樓梯受力性能的影響分析[J].江蘇建筑,2016(3):35-37.

[3] 蔣運林,劉 偉.懸臂梁支承螺旋樓梯設計[J].廣東土木與建筑,2015,22(7):11-13.

[4] 黃步崧.鋼筋混凝土板式螺旋樓梯的設計[J].四川建材,2014,40(2):89-90，96.

[5] 林光源.大型鋼筋混凝土螺旋樓梯施工技術研究[J].江西建材,2013(4):133-134.

[6] 徐平輝,王素裹.某工程鋼螺旋樓梯受力分析與設計[J].福建建筑,2013(6):3-5.

[7] 劉國斌.試議大型鋼筋混凝土螺旋樓梯施工技術的應用[J].城市建筑,2013(2):86，93.

Researchonspiralstaircaseinstallationtechnologyofsteelstructure

LiShuibing

(ShanxiFirstConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

An example of the installation of steel spiral staircase through a project to carry on the analysis, obtained the important and difficult point in the installation process, and puts forward the corresponding measures according to the actual production and installation engineering experience for the future construction of similar projects to provide actual reference.

steel structure, spiral, staircase, installation, construction

2017-10-06

李水冰(1974- )，女,工程師

1009-6825(2017)35-0093-02

TU758.11

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