摘要：钢制螺旋楼梯在大型场馆类建筑中有较多应用，在钢旋梯施工中引入BIM技术，从图纸审核深化到施工进度模拟和安装方案优化，在保证施工安全和质量要求的前提下，满足人们对建筑美学的追求。
关键词：公共建筑、钢旋梯、BIM技术
导言：越来越多的场馆公共建筑在建设中采用钢制旋转楼梯，钢制旋转楼梯以其安装方便快捷，造型多样且美观的优势成为主要室内楼梯的主流。而其中无轴钢制旋转楼梯安装精度要求高、施工安全要求高，这些特点让无轴钢制旋转楼梯施工需要更加精细的管理。
一、主要施工原理
1、采用BIM技术在设计图纸的基础上建立BIM模型，对图纸进行审核，提前发现设计中存在的问题并予以解决。采用TEKLA软件对设计图纸进行深化设计，优化构件组装方案，深化细部节点。
2、钢构件的加工和确定钢结构提升方案。主要钢构件选择在加工厂加工完成后运至现场，根据现场操作条件确定钢结构提升方案。
3、现场安装和安装过程中的变形及控制。
二、主要施工步骤
以某工程为例，钢结构旋转楼梯位于某工程首层东侧入口大厅，由首层通往一层，层高6m，安装施工时，主体结构已施工完毕，二次结构、精装修施工正在进行中。
1、BIM图纸审核图纸
采用BIM技术，对设计图纸进行模型构建，将旋转楼梯钢结构安装工程共分五个部分：平台梁、内圈梁、外圈梁、水平梁及踏步梁和踏步。审核图纸中存在的问题，提前发现并反馈，在施工前予以解决，保障工程顺利进行。
图1 旋转楼梯BIM模型
2、钢结构深化设计
采用TEKLA软件对旋转楼梯进行建模，优化结构设计方案，优化钢构件下料方案，深化各节点连接方案，降低材料损耗，保障施工安全。
3、钢构件加工厂加工
钢旋梯主要构件形式主要为方矩型钢梁，其加工顺序如下：材料矫正→放样→号料→切割→加工→组装→矫正→除锈→施涂。
加工完成后编号标注并按顺序运至施工现场
4、确定钢构件提升方案
本工程提升吊具选用1颗10T的电动葫芦（提升速度0.45m/ min）、2颗5T手拉葫芦配合使用，绳索选用Φ18钢丝绳。
上悬挂点置于混凝土梁上，经设计院复核，混凝土梁吊点部位结构承载力满足提升要求。
旋转楼梯构件单件最大重量为4T，考虑施工重量1T，提升总重量为5T。故选用1颗10T的电动葫芦，2颗5T手拉葫芦辅助吊装，配Φ18钢丝绳完全可满足提升要求。
5、旋钢构件安装
根据现场施工条件，采用空中散拼的方法进行安装。
施工顺序：
1）第一步：先安装平台梁
2）第二步：安装内圈梁
3）第三步：安装水平梁及踏步梁：根据踏步梁分布位置，一端与内圈梁焊接，另一端用水平架暂时支撑，每根水平梁之间用踏步梁连接。
4）第四步：安装外圈梁：外圈梁分四段从低往高依次对接安装安装。
5）第五步：安装踏步。
6、安装过程中的变形及控制
由于该工程每个单元面积不大，焊接的密度小，故在安装过程中产生变形小，对其控制也很好把握。
1）在施工中先整体组装再进行焊接施工，由于整体刚度得到加强,结构抵抗焊接变形的能力也就得到了加强。为了减小变形,在钢架全部组装完后再进行焊接，先焊主梁的对接口,再焊次梁及副主梁；
2）尽量不使焊接点集中在一个区域,分散焊接区域。在施焊时，尽量均匀施焊,避免热量集中于一个区域，以主梁为界划分为几个焊接区域，每区域4人由平台中间向两边依次施焊，采取先立缝后横缝的焊接顺序。
3）按焊缝收缩方向顺序排列焊接顺序。
4）采取强制反变形或预防变形措施。
5）采取热输入量小的焊接方法。
安装完成后照片
7、质量保障措施
1）所选用的钢材必须有出厂合格证及原始资料，同时要求进厂的钢材必须经复试合格后方可使用。
2）选择性能良好，使用功能齐全的加工、吊装设备。
3）焊条应具有出厂合格证或材质报告，要求电焊条使用前应用烘干箱进行烘干，使用埋弧焊接选用的焊丝及焊剂必须与所用的母材相配套。
4）钢结构在施工前应严格按照图纸要求进行1:1的放样，并对放样结果进行复核，严格控制尺寸的精度。
5）螺栓的型式、规格和技术要求必须符合设计要求和有关标准规定。
6）所有操作人员必须严格按技术、质量、安全交底内容执行，要求焊接、吊装人员必须持证上岗。
7）开工前必须对基础纵横轴线及水平标高、钢构件外形尺寸、焊接质量进行复验合格后施工。
8）应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，或者是先焊对接焊缝而后再焊焊角焊缝。
9）各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。
10）低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。
11）拼装时先拼主梁再拼次梁，先螺栓连接，复核后再焊接。
12）施工中坚持三检（自检，互检，专业检）制度，严格工序质量检验。
结束语：
该工程现已竣工并交付使用，运营效果良好，获得了社会各界的广泛赞誉，同时施工过程中采用BIM技术深化设计图纸、优化施工方案，降低了施工难度，节约了项目成本。
图3 装修完成后照片
参考文献：
【1】张伟。论究BIM在建筑施工中的应用【J】工程建设标准化，2015（1）
【2】邓祥发，李大龙《钢结构工程施工技术，质量控制，实例手册》 中国电力出版社 2008
论文作者:高建昶
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/20
标签：楼梯论文; 钢结构论文; 踏步论文; 旋梯论文; 图纸论文; 圈梁论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;