裝配式樓梯安裝難點及精準定位施工技術探析

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（中核華辰工程管理有限公司，福建 莆田 351100）

0 引言

現澆混凝土樓梯正常情況下都是根據工程進度分段澆搗成型，但在分段位置經常出現斜段面不平直和踏步面不平整等質量缺陷，新舊混凝土接觸面還需要鑿毛處理。而裝配式樓梯統一在加工廠里制作成型，模板基本都是采用鋼模，樓梯尺寸較為準確，樓梯采用蒸壓養護，養護時間短，樓梯混凝土質量較好。此外，裝配式樓梯可以提前批量生產，大大節約了工期[1]。但是裝配式樓梯的定位精度要求較高，樓梯現澆平臺預埋螺栓的位置定位準確性對后期裝配式樓梯安裝影響較大。在裝配式樓梯吊運過程中應保證樓梯不跟框架混凝土結構發生碰撞，避免樓梯或者結構體出現破損現象，每道工序質量控制將決定裝配式樓梯安裝質量。因此，如何對裝配式樓梯進行精準定位成為擺在廣大技術人員面前的難題。

1 工程概況

某項目共有7棟建筑；2棟宿舍樓均為地上12層，結構形式為框剪結構；3棟教學樓和2棟辦公樓均為地上6層，結構形式為框架結構。主體結構使用年限為50年，安全等級為二級，抗震設防類別為丙類。教學樓和辦公樓均為裝配式建筑，主要裝配式構件有疊合板和裝配式樓梯，樓梯結構形式為板式樓梯，梯段厚度為220mm，寬度為1250mm，梯段板混凝土強度為C30，高度為2900mm，裝配式樓梯剖面圖如圖1所示。

圖1 裝配式樓梯剖面

2 裝配式樓梯安裝施工難點

（1）該工程裝配式樓梯高度較高，預制構件重量最大值為3.9t，施工現場預制構件的吊運均采用塔吊，鑒于裝配式樓梯吊運重量較大，塔吊的選型應滿足施工要求。

（2）裝配式樓梯在吊運過程中容易出現旋轉現象，尤其是在樓梯間就位時為斜向擺放，容易晃動不易就位，吊具和吊運方法的選擇十分重要。

（3）樓梯間的休息平臺起到上下承接的作用，而其主要采用預埋螺栓將裝配式樓梯緊緊地固定在平臺上，在休息平臺施工時，采取何種措施能夠保證螺栓的預埋精度成為擺在施工人員面前的難題。

（4）由于裝配式樓梯的安裝精度要求較高，各道工序銜接緊密，對項目部施工部署能力要求較高。

3 裝配式樓梯精準定位施工技術

3.1 施工現場塔吊型號確定

施工現場根據裝配式樓梯構件堆放場地位置、樓梯間位置、吊運距離和預制構件重量等因素綜合確定塔吊的型號。經過對比和塔吊租賃公司的推薦，最終選擇塔吊型號為QTZ80H，臂長為51m。根據塔吊說明書可知，在4倍率啟動情況下，塔吊在26m處的起重量為4.61t，而裝配式樓梯最大重量為3.9t，再加上吊具毛重約0.3t，預制構件的總重量約4.2t＜4.61t。由此可知，塔吊的型號符合施工要求。

3.2 樓梯休息平臺精準施工技術

由于裝配式樓梯制作后尺寸將無法調整與改變，樓梯間休息平臺的標高應確保準確，尤其是標高控制應著重注意，要求標高誤差控制在2mm之內，測量放線后應及時復核軸線和高程誤差，保證測量放線準確性[2]。該工程固定裝配式樓梯用的M16螺栓預埋在休息平臺的現澆梯梁上，螺栓數量為2根。為了保證螺栓預埋后不出現位移和尺寸偏差情況，該工程螺栓預埋時自創了套桿輔助定位的方法對螺栓進行固定。套桿由套內直徑為18mm的鋼管焊接而成，一長兩短，長套桿下料長度為螺栓預埋間距+100mm，短套桿下料長度為螺栓外露高度，長短套桿以焊接形式相連。當螺栓預埋后，采用套桿進行復核和校正，待現澆梯梁上預埋螺栓的中線和套桿中線重合時，即可固定套桿。由于套桿內徑比螺栓大2mm，半徑則變成1mm，那么中線重合后即可將螺栓預埋精度控制在1mm之內。而套桿待現澆梯梁混凝土完全凝固后即可收回重新使用，從而節約成本。

3.3 預制構件運輸和堆放

該工程采用平板車對裝配式樓梯進行運輸。由于裝配式樓梯長度較長，重量較大，因此嚴格控制疊放層數≤3層。平板上按照規定放置方木，方木尺寸為100mm×100mm，預制構件和方木接觸地方還應墊橡膠墊塊，方木分別設置在裝配式樓梯1/4跨的地方，采用二點支撐的方法，支點布置時應注意上下層要一致，從而使得裝配式樓梯受力保持均勻狀態[3]。

預制構件堆放場地應根據堆放數量及吊運距離進行合理規劃，堆放場地應硬化并做好排水措施。該工程裝配式樓梯應堆放在距離樓梯間較近的位置，并且要求吊運距離≤26m的塔吊半徑。裝配式樓梯進場后應及時檢查其長度、寬度、平整度、混凝土外觀質量、螺栓孔尺寸和預埋件位置等，確定檢查結果與設計要求相符后即可吊放到堆場上[4]。同樣在堆場上鋪設通長方木，這個時候方木應擱置在第2個踏步地方，以便更好地起吊預制構件，裝配式樓梯疊放層數為3層，堆放方式為平放，注意同一個樓梯間的裝配式樓梯應嚴格按照編號順序進行堆放，從而保證安裝準確性。

3.4 安裝施工準備

項目部應組織精干人員對廠房的裝配式樓梯的安裝方案進行編制，尤其是裝配式樓梯吊裝方法和吊裝精度控制措施，并編制質量管理手冊。采用工字鋼與手拉葫蘆等方式組成預制樓梯的吊具[5]，工字鋼型號為20a，將板厚為10mm的鋼板焊接在工字鋼上方兩端約1/6長度位置，接著在鋼板的中間鉆孔，孔徑為30mm，該孔作為與塔吊卡扣連接的媒介。在鋼板下放的工字鋼下放焊接吊環，吊環直徑為22mm，接著將手拉葫蘆安裝在吊環下面。根據以往的吊裝經驗，該吊具能夠較好地平衡裝配式樓梯吊運時產生的扭矩，從而保證吊運的平穩性。為了保證裝配式樓梯吊裝的精準定位，在樓層和休息平臺上將裝配式樓梯的安裝邊線、端部以及安裝控制線全部測放出來，并復核測放的精度，確保高程和軸線的準確性[6]。在裝配式樓梯擱置的梯梁位置應采用水泥砂漿進行找平，確保擱置段平整，找平層的高程應符合設計要求。由于樓梯間空間較為狹小，裝配式樓梯吊運過程如果控制不當，很容易碰撞到框架梁，導致梁體表面出現缺棱掉角現象。因此，在框架梁的一側黏貼擠塑板，厚度為30mm，從而保護框架梁不受損壞。裝配式樓梯吊裝現場應根據審批過的方案布置安全警戒區，在幾個主要出入口位置安排專人進行警戒和檢查，防止閑人進入吊裝現場，保證裝配式樓梯吊裝安全性。

3.5 安裝技術要點

卡扣、吊環、預埋件和鋼絲繩等相應構件應連接緊密，裝配式樓梯上預埋件和吊環連接好后，即可試吊。裝配式樓梯采用塔吊緩慢地往上吊運約0.5m后停止，檢查吊具和梯段板的受力情況，確保安全后再調整梯段板角度[7]。通常情況下梯段板以平放方式起吊至安裝位置再轉換成斜吊方式，考慮到該工程樓層不高，天氣晴朗，無風力等不良影響，試吊后就直接采用手拉葫蘆對吊裝角度進行調整，設計角度為33°。為了保證梯段板與樓梯間框架結構不出現碰撞現象，大致保持150mm間距，吊裝角度調整為46°，并采用牽引繩對裝配式樓梯的空中位置進行控制[8]。待吊運至樓梯安裝位置上方時，應停頓下來，并調整樓梯的下放姿勢，緩慢地下放直至距離安裝位置約0.5m處再次停頓。通過手拉葫蘆將吊裝角度調整為34°，比設計角度稍微大點。為了提高安裝效率和精度，采用4根鋼管輔助進行定位，鋼管內徑為18mm，一端套入M16螺栓，另一端則露出裝配式樓梯的預留洞上，鋼管長度為1.0m，接著再扶住樓梯進行下放，待邊線對齊后再微調吊裝角度至設計角度，使得梯段板精準就位。

3.6 灌漿處理

裝配式樓梯吊裝完成后，軸線與高程偏差和梯段板安裝質量等經監理工程師驗收合格即可開始灌漿處理。固定鉸端預留洞處理方案如下：采用壓縮空氣將預留洞內的一切雜物清理干凈后，灑水淋濕預留洞四周混凝土，將攪拌靜置2min后的CGM灌漿料分層灌入預留洞，灌漿料的強度為C40，灌漿應控制時間，預留洞灌漿時間控制在0.5h內，灌漿面與混凝土面層間應預留3cm。灌漿料養護完成后再采用水泥砂漿粉刷平整[9]。固定鉸端預留洞處理節點大樣圖如圖2所示。滑動鉸端預留洞處理方案如下：在距離混凝土面層以下6cm處，采用墊片和螺母將預留洞分為兩部分，墊片以上采用水泥砂漿粉刷平整，墊片以下為空腔，這樣就形成滑動變形的空間。滑動鉸端預留洞處理節點大樣圖如圖3所示。

圖2 固定鉸端預留洞處理節點大樣圖

圖3 滑動鉸端預留洞處理節點大樣圖

4 結束語

該工程根據裝配式樓梯最大重量選擇塔吊型號為QTZ80H，臂長為51m，并要求裝配式樓梯堆放地方應處于塔吊26m的半徑幅度范圍內。休息平臺上的螺栓預埋采用套桿輔助進行固定，套桿的巧妙設計能夠確保螺栓的安裝精度≤1mm。裝配式樓梯選用工字鋼與手拉葫蘆組合的吊具，將常規的平躺起吊調整為下放角度起吊，從而加快吊裝效率，吊運中應人工牽引繩索來保證裝配式樓梯不與框架結構發生碰撞。下放接近安裝位置時再改變吊裝角度至接近設計角度，并采用4根鋼管輔助進行快速定位，從而提高精準定位的準確性，裝配式樓梯的軸線安裝偏差≤2mm。裝配式樓梯安裝完成后再按照設計要求進行灌漿和留設空腔，使得預留洞處理效果滿足設計要求。該工程裝配式樓梯采取上述精準定位安裝技術后，每個梯段板安裝時間節約0.5h，螺栓預埋精度達1mm，鋼管輔助定位則可以保證螺栓與預留洞安裝偏差≤2mm，施工效果好。