摘要：楼梯在建筑物中起到了垂直交通的作用，但当遇到如火灾地震等紧急情况时则起到疏散和逃生的重要作用，它也是结构抗震的薄弱部位。现浇板式楼梯抗震性能薄弱，受震害时破坏严重，是结构的薄弱部位，因此对装配式楼梯的研究显得十分重要。早在九十年代，对悬臂踏步板装配式楼梯进行了振动台试验，对砖混结构楼梯的抗震性能和设计做了很好的指导。如今有更多的学者对预制装配式楼梯做了更广泛的研究。
关键词：预制装配式楼梯；吊装施工；技术要点
1工程概况
某装配整体式工程由8栋地下1层地上26层商住楼组成，地下室建筑面积31730.1m2，上部主体建筑面积127896.2m2，1#～8#楼2～26层为桁架钢筋混凝土叠合楼板-框架剪力墙现浇结构；屋面板为框架剪力墙现浇结构。设计使用年限为50年，建筑等级二级，耐火等级一级，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度7度，建筑总高度79.4m。主体结构采用预制叠合板、预制叠合梁、部分预制楼梯及现浇梁板，整体预制率为17.05%。其中，2#和3#楼1单元、4#和5#楼2单元、6#～8#楼1单元楼梯采用预制楼梯。
2预制楼梯吊装的塔吊选型
2.1预制楼梯参数
本工程所有预制构件经过拆分设计后，各栋3～26层预制楼梯型号为YTB1（构件净宽1175mm，重4.83t，共168转）和YTB2（构件净宽1275mm，重5.3t，共168转），预制楼梯上端采用固定铰，下端采用滑动铰。
2.2塔吊选型
本工程预制楼梯数量多、体积大、质量重等特点，在项目施工组织设计阶段初步选型，选用的塔吊型号必须能够满足吊装需要及施工安全是本工程的重点。预制楼梯最大重量为5.3t，故决定预制楼梯吊装采用QTZ125（6016-8）系列固定式附着塔式起重机（该型号在2.5～17.82m处最大起吊重量为8t），满足施工需要。
3预制装配式楼梯的连接设计
预制楼梯与支撑构件的连接通常高端采用固定铰支座，低端则分为滑动铰接的简支连接、滑动连接和固定连接三种。针对这三种不同的连接形式进行了对比，建议低端采用滑动连接形式，并提出考虑地震，短暂和持久设计三个工况的设计方法，选取其中最不利工况对楼梯进行设计。
对装配式框架中的楼梯采用分离式，即楼梯下端采用滑动支座，并对其进行了抗震性能分析，研究表明此种连接可削弱斜撑效应和内力集中，对结构的整体抗震性能和楼梯间柱子的受力都有明显的改善。
汶川地震后，对楼梯结构的破坏机理进行了研究，研究表明地震作用下，斜梯段是由于剪切变形而同时承受拉压循环的交替作用，同时也要保证平台板底部纵筋在平台梁中有足够的锚固长度，以此保证楼梯与整体结构的协调变形能力，使其在整体结构破坏前不会丧失功能。
4预制装配式楼梯的施工技术
将楼梯分片式预制装配，再拼合的施工方法，减轻了吊装自重，提高了效率，同时也扩大了装配式楼梯的应用范围，具有一定的优势。针对预制装配式楼梯的安装施工中存在问题的原因做出了深入地分析，给出了施工要点和质量控制措施，提高了施工质量。
对预制装配式楼梯的施工流程和工艺进行了详细的介绍，楼梯采用定型钢模板，并客观地给出了该技术的优缺点，并针对不足之处给出了改进，建议使用加固工具吊装以保证其稳定性和精准性，并对踏步面采用多层板固定。
针对高层建筑中的剪刀梯，提出了一种新型的吊装拆分方式，将一整段的楼梯拆分成两个梯段，减轻了吊装重量，但需注意梯段之间的连接，楼梯相交梁处设置插销连接，保证了安全性。在装配式楼梯中采用引管和套杆，提高了精度和施工效率。
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5预制楼梯吊装主要施工工艺及注意事项
5.1预制楼梯吊装流程
楼梯定位放线→安放垫片→细石混凝土找平→准备工作→预制楼梯进场验收→预制楼梯起吊→预留螺栓对孔→轴线、水平复核→临时固定→灌浆→验收。
5.2预制楼梯吊装主要注意事项
1）预制楼梯进场验收后，堆放位置距离塔吊中心距离不得大于17m，预制楼梯堆叠采用垫木且垫木应在同一垂直线上，堆放层数或高度严格按照《福建省预制装配式混凝土结构技术规程》（DBT13-216-2015）中的要求，预制楼梯堆放不得超过3层，且堆放高度不得大于2.0m。2）预制构件主体结构连接点的螺旋、紧固标准件及螺母、垫圈等配件，其中品种、规格、性能等应满足现行国家标准和设计要求。3）进入现场的预制构件应检查其质量证明文件和表面标识，以及构件上的预埋件、插筋和预留孔洞的规格、位置和数量、结合面等。表面标识应标明生产单位、构件型号、生产日期和质量验收标志。4）吊装前，应在构件和相应的支撑结构上设置中心线和标高，按设计要求校核预埋件及连接钢筋等的数量、位置、尺寸和标高，并做出标志。每层楼面轴线垂直控制点不宜少于4个，楼层上的控制线应由底层原始点向上传递引测。每个楼层应设置不少于1个高程引测控制点。预制楼梯安装位置线应由控制线引出，每件预制楼梯应设置纵、横控制线。5）安装过程中注意预制楼梯的成品保护，避免缺棱掉角。6）吊装就位后及时复核左右上下水平高程，及时调整；校正后灌浆前应注意灌浆口的保护，避免杂物吊入。7）吊装用钢丝绳、吊装带、卸扣、吊钩等吊具应经检查合格，并应在其额定范围内使用；正式吊装作业前，应先将预制构件提升300mm左右后，停稳构件，检查钢丝绳、吊具和预制构件状态，确认吊具安全且构件平稳后，方可缓慢提升构件。8）吊装施工中，吊索与预制构件水平夹角应合理，并保证吊车主钩位置、吊具及预制构件重心在竖直方向重合。9）预制楼梯固定绞端采用CGMJM-VI型高强度灌浆料，搅拌时先将拌合水加入搅拌容器内，边搅拌边加入约80%高强灌浆料，大致搅拌均匀后，再加入剩余20%的高强灌浆料继续搅拌至均匀，总搅拌时间不少于4min。搅拌好的浆料应静置2min排气，灌浆料宜在30min内用完。搅拌完成后的浆料严禁再加水使用。10）预制楼梯固定绞端施工前应检验流度，以流度仪标准流程执行。流度试验环为上端内径70mm，下端内径100mm，高60mm，于搅拌混合后倒入测定。流度需不小于30cm，确定流度符合要求才能灌浆。灌浆工程应避免在雨天进行，以防雨水冲刷。11）预制楼梯滑动铰端与楼板连接处缝隙采用聚苯填充，高强螺栓紧固。12）预制楼梯吊装完成后应注意成品保护，避免在日常施工过程中出现缺棱掉角等现象。
5.3预制楼梯吊装安全注意事项
1）安装作业开始前，应对安装作业区进行维护并做出明显的标识，拉警戒线，根据危险源级别安排旁站，严禁与安装作业无关的人员进入。2）吊装区域内，非作业人员严禁进入；吊运预制构件时，构件下方严禁站人，应待预制构件降落至距操作层1m以内方准作业人员靠近，就位固定后方可脱钩。3）遇到雨雪雾天气，或者风力大于5级时，不得进行吊装作业。4）预制楼梯如遇到夜间进场卸货，应做好夜间施工防护，配备有效的照明设备，施工现场设置明显的交通标志、安全标牌、护栏、警戒灯等标志。吊装工人需配备安全帽，反光衣，并严格遵守塔吊起重流程。每次吊装前应对工人进行针对夜间卸货的安全技术交底，保证行人、施工机械和施工人员的施工安全。5）夜间吊装卸货期间应与塔吊司机密切配合，发出明确的指挥信号并及时沟通，避免误操作，吊装时应保证材料的吊索、吊钩牢固可靠，应时刻注意空中吊运物的位置，防止吊运物失衡吊落。
结论
本工程大部分构件均采用预制构件现场装配，特别是预制楼梯，数量多，质量重，不可避免地要采用大量起重机械，由于起吊高度及重量均较大，再加上部分构件形状复杂，因此对吊装施工提出了非常高的要求。项目的塔吊选型及吊装方法，为今后类似装配整体式工程施工提供参考。
参考文献：
[1]房冬梅.预制装配式混凝土楼梯设计与应用[J].建筑结构，2016，46：637-640.
[2]吴韬，蒋敏，刘洋，等.分离式预制楼梯应用于装配式框架的抗震性能分析[J].建筑结构，2014，44（13）：40-43.
论文作者:康熙日,陈运泽,杨涛,沈思远
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/26
标签：楼梯论文; 预制构件论文; 构件论文; 塔吊论文; 结构论文; 作业论文; 出了论文; 《基层建设》2019年第18期论文;