全預制樓梯支座節點設計與安裝優化

華 良

（上海中森建筑與工程設計顧問有限公司，上海 200062）

0 引言

近20年來，我國建筑業處于高速發展的黃金時期。建筑物建設體量巨大，建設速度也是前所未有的。高速發展也帶來一些不足，如建造精細化不足，整體技術含量不高，工期提升依靠“人海”及額外加班，同時出現高能耗、高污染、低效率、低效益等情況。隨著我國經濟發展，能源短缺凸顯，人民對低碳、環保、綠建的要求提高，國內青壯年勞動人口的下降，用工成本的不斷增加，國民生活水平的提高等，致使原來粗放的建造及管理方式越來越不適應現場工作要求。近年來推行的裝配式建筑，通過預制構件在廠房內制作、現場拼裝，推行精裝、集成、一體化設計，以便降低天氣對現場施工的影響，減少現場用工數量，最大限度減少現場建筑及生活垃圾的污染，提高整個建筑產品的品質及居住體驗。

目前我國的裝配式建筑仍處于發展初期，產業鏈上各環節產品不夠成熟，尚無法做到每個環節能保質保量下傳，最終體現在施工現場落地效率、效益、成本、質量等差強人意，有很大的提升空間。

本文在眾多裝配式建筑落地項目的實踐總結上，針對常見的全預制樓梯鉸接支座節點的做法進行分析，并提出新的構造做法，旨在進一步優化設計思路，更利于現場操作，使其更便于現場落地，安裝更加簡潔快速，從而提高質量、效率。

1 全預制樓梯典型鉸接支座節點分析

目前裝配式建筑（無論是框架結構還是剪力墻結構）中樓梯拆分方式通常為全預制形式，上下通過梯梁伸出牛腿放置預制樓梯，計算模式時支座簡化為鉸接點，即上部為固定鉸支座、下部為滑動鉸支座，整體計算中不考慮樓梯的斜撐效應，構造上應采取措施防止樓梯因滑移而掉落，端部及節點處構造加強。現場直接通過塔式起重機吊裝到位即可。該工法的好處是受力簡潔明確，計算方便；免去現場現澆操作、支撐的搭設與拆除、模板制作與拆除，確保預制構件外觀及質量等，可提高現場安裝效率，極大減少現場建筑垃圾產生，并減少樓梯施工用工量。

1.1 全預制樓梯的上部支座：固定鉸接點

圖1是目前項目中常見上支座固定鉸接的一種構造做法，圖2是對圖1的改進，具體比較分析如下。

圖1 上支座固定鉸接常規做法

圖2 上支座固定鉸接改進做法

1.1.1 預制樓梯水平段端部與梯梁之間PE棒是否需要設置

預制樓梯和梯梁之間因考慮減少對主體剛度貢獻，減少斜撐效應，需要分縫，并通過柔性連接。同時為防止現場的建筑垃圾堵塞縫隙而限制自由變形，需設置高壓縮材料填充。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、厚度準確及效率提高，下方需設置可定位及隔擋填充，由于設置了聚苯板，可起到PE棒的作用，所以PE棒可不再設置，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一段時間內，未對封堵縫耐候膠的模量做具體要求。實際使用過程中，行人、貨物拖拽時有可能刺穿樓梯的耐候膠，對膠體產生破壞的同時帶來隱患，所以宜進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 砂漿找平層強度選取

考慮制作及現場施工安裝誤差，休息平臺梁支座牛腿處一般預留20mm調整空間，全預制樓梯安裝前采用設計規定砂漿找平至設計標高。一般要求1∶1或1∶2砂漿找平，按照此配合比，砂漿強度一般可達M20以上，因此再注明要求砂漿強度不小于M15就沒有必要，宜取消該附加要求。

1.1.4 預留孔內灌漿料選取

考慮施工安裝便利及規范防掉落要求，預制樓梯端部會預留孔，梯梁側面牛腿上預留插筋，安裝后灌漿封閉。預留孔內后期灌漿主要起到防腐、鋼筋錨固、防移位等作用；由于設計條件所限，全預制樓梯水平段不可能很厚，所以一般采用高強灌漿料，以利于加強插筋錨固效應。但一般圖紙上出現“C40”級與“CGM”灌漿料同時要求不合適，兩者不匹配，按GB/T 50448—2015《水泥基灌漿材料應用技術規范》中，普通水泥基灌漿料強度也至少達到C50，所以只需要求CGM灌漿料即可，同時宜指出Ⅰ類或Ⅱ類。

1.1.5 全預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。梯梁側邊牛腿是現場澆筑，樓梯吊裝前完成。由于現場施工時牛腿頂部平整度較差，10～20mm誤差很常見，聚苯板要依據現場裁剪，修剪工作量較大；另外找平層在預制樓梯安裝前施工，而聚苯板現場是后期塞填。因此考慮現場施工效率及操作方便，聚苯板底部應設置到找平層砂漿的頂部，便于剪裁，符合施工工法，利于提高效率及質量。

1.1.6 全預制樓梯安裝提質增效做法

全預制樓梯由于重量相對較大，即使安裝前提前放好現場就位墨線，其對安裝操作工人技術及經驗要求也很高，而且需反復微調方可較準確定位。因此設置一種錐形引導板，下落時只要對準大孔即可，下落時錐形孔自行引導預留插筋準確、迅速就位。

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

1.2 全預制樓梯下部支座：滑動鉸接點

全預制樓梯下端的滑動支座目前通常設計成變直徑預留孔，后期通過墊片和預埋帶有螺紋的鋼筋絲扣用螺母連接，預留孔表面二次用砂漿封堵并壓光面，如圖3所示。該工法需經過構件廠在模具上安裝專門工裝架成形、牛腿頂部砂漿找平、現場螺栓用扳手通過絲扣連接，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 下支座滑動鉸接點常規做法

本著就位準確、操作快捷、安裝方便的思路，對原節點進行改進。原預留孔改成頂部帶封頭鋼管，底部設置錐形孔（可引導快速定位），預埋螺栓上設帶有絲扣的鋼片（可以上下移動，調整標高），如圖4所示。經過改進后，現場只要預先調整好鋼片標高，砂漿找平，然后把預制樓梯通過錐心引導孔準確就位即可完成操作，大大提高效率、精度，同時減少操作工序。

圖4 下支座滑動鉸接點優化

2 結語

通過以上分析，改進后的支座節點構造更加合理，減少現場工序，更利于現場操作，可實現預制構件安裝的準確就位、快速安裝。