装配式钢筋混凝土楼梯吊装精度及效率探讨

张诚得 谢常科 廖志程 谢常明

(中建海峡建设发展有限公司 福建福州 350000)

装配式钢筋混凝土楼梯吊装精度及效率探讨

张诚得 谢常科 廖志程 谢常明

(中建海峡建设发展有限公司 福建福州 350000)

装配式混凝土结构是建筑行业的发展趋势，但目前福建省内采用装配式混凝土结构的数量较少，缺乏实践经验。文章以某项目装配式楼梯施工为案例，归纳总结提高装配式楼梯的吊装精度及效率之经验，即提高吊装精度主要通过定位套杆和吊装引管的使用，精度达到2mm；提高吊装效率主要通过改进吊装角度，引绳及引孔套管的使用，每层施工工期节约3d。

预制装配式楼梯;吊装精度;吊装效率

0 引言

装配式混凝土结构是近年来我国建筑工业化发展方向，2016年中央国务院下发的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中要求提升城市建筑水平，发展新型建造方式，大力推广装配式建筑，力争用10年时间，使装配式建筑占新建建筑比例30%。全国有多个省从财政、税收、金融、房产销售等多个角度提出了政策措施，有效地引导和推动了建筑产业现代化的发展[1]。福建省住建厅近日制订出台《福建省装配式建筑“十三五”专项规划》。其中，发展目标和主要任务与建筑业发展“十三五”规划相衔接，结合装配式建筑发展的特点，提出到2020年，全省装配式建筑产值超过2 000亿元，国家级装配式建筑产业基地达10家，省级装配式建筑产业基地达20家，全省城镇每年新开工装配式建筑占当年新建建筑的比例20%以上。

为积极响应国家和福建省的号召，中建海峡建设发展有限公司积极推进装配式建筑建设。通过与某建设单位充分沟通，最终促成9栋楼业主同意使用装配式楼梯，并通过施工，总结出提高装配式楼梯的精度及效率的经验。

传统现浇混凝土楼梯模板施工复杂，混凝土浇捣无法一次成型，且易造成踏步高低不平，底面不平直，往往需要后期凿打修补处理。传统现浇混凝土楼梯养护基本使用现场洒水，在高温、干旱季节养护效果较差。装配式楼梯为专业工厂预制生产，使用统一模具，生产精度高，在蒸压养护室进行蒸压养护，养护条件远远优于现浇，混凝土质量较有保证。且预制楼梯减少了模板损耗，现场湿作业较少，建筑垃圾较少，节约用水，节能减排效果显著[2]。但装配式预制楼梯对吊装精度及效率要求较高，返工难度大，成本高。本文从装配式预制楼梯整个吊装施工工艺流程中总结出提高吊装精度及效率的办法。

装配式预制楼梯吊装工艺流程：现浇平台施工→材料进场→进场验收→吊装准备→起吊就位→起吊→空中定位→调整就位→塞缝灌浆→检查验收。

1 材料进场

进场检验为装配式结构分项工程的一部分，检测工作宜在预制构件生产厂进行，各项检测结果应符合要求[3]。单次运输数量往往大于施工现场进度所需，材料采用二次吊装。为防止顶板承载力不足，造成破坏，对于顶板材料堆放处及预制楼梯运输通道，应进行受力计算。顶板承受力若不满足，应采取临时加固措施，保证构件堆场不影响顶板质量。材料堆放应小于5层，如图1所示，若场地较宽敞，可单层堆放，提高吊装效率。

图1 预制楼梯堆放图

2 现浇平台施工

现浇梯段板混凝土施工效果直接影响预制楼梯的吊装精度及质量。此部位有条件的可采用铝模施工，控制混凝土成型尺寸偏差。预制楼梯与现浇梯段板通过预埋在梯段板梯梁上的螺栓连接，如图2所示。螺栓的预埋精确度直接影响吊装的精度及效率。为提高螺栓预埋水平精确度，使用定位套杆固定，如图3所示，并通过校验复核。螺栓预埋后，每个楼梯上下各采用1根套杆固定螺栓，并通过校正套管中线与下层已完成结构中线进行微调。由于定位套杆半径仅大于预埋螺栓半径1mm，因此保证了预埋螺栓相对水平偏差值小于1mm。待混凝土终凝后拆除套管，重复使用。楼梯现浇平台梁在浇捣前采用水准仪进行绝对、相对标高控制，保证拆模后标高误差控制于3mm之内，不足处采用同标号水泥砂浆修补，超出标高处，进行剔凿修平。为提高梯段板强度及整体性，取消梯段板处20mm厚水泥砂浆找平层，直接用现浇混凝土施工至该标高，采用人工收光，保证完成面的平整。

图2 预制楼梯与梯段板连接节点大样

图3 定位套杆

3 楼梯吊装

根据构件重量(3.85t，4.25t)，塔吊选型为QTZ160,可吊转半径为24m。材料堆放应在塔吊吊装半径范围内。

原设计图中踏步为水平方向，同一跑楼梯上下层梯段梁水平投影长度为4 660mm，预制楼梯踢步水平时水平投影长度为5 020mm，大于梯段梁水平投影长度，因此预制楼梯在吊装时只能单层吊装，吊装完成后才可进行上层主体结构的施工，且吊装须等待梯段板混凝土强度值满足要求方可吊装楼梯，严重影响了施工进度。为加快吊装效率，减少工艺间歇，对吊装技术进行改进，可提高吊装效率。楼梯踏步水平时梯段水平夹角为33°，吊装时通过手拉葫芦吊装角度至46°，梯段水平投影长度变为4 260mm，保证预制楼梯，在下降过程中两端与已完成梯段梁各有200mm间距空中姿态如图4所示。待吊装至当层梯梁处时，再通过手拉葫芦调整角度至33°，定位安放。如此便可先进行上2层混凝土结构的施工，上2层混凝土结构施工完毕(约14d后)，梯段板强度基本满足要求，再开始吊装本层预制楼梯。

图4 吊装空中姿态

3.1 吊装准备

信号工2名，小工3名，安全绳3副，7吨手拉葫芦一个，钢丝绳若干，牵引麻神2根，锚具2副，引孔套管4根，水平尺1把，警戒线若干。吊装前因检查现浇梯段梁面层平整度。有偏差处采用薄铁垫片校正调整。

3.2 起吊

吊装需验算构件无损性，本工程楼梯经验算不须采用专用吊架。吊装采用2副锚具，流水作业。预制楼梯是多层(大于1层)堆放，且未采用吊架时，应先将预制梯板起吊至地面后再起吊，以免在起吊过程造成吊件低端挤压下层预制梯段造成破坏。起吊螺栓与预埋螺母应连接紧密，上起吊点处使用钢丝绳与手拉葫芦共同受力。缓慢起吊至平衡状态时(梯段水平夹角为46°，如图5所示)，检查各个钢丝绳都处于均匀受力状态，方可升档起吊。

图5 起吊图

3.3 下降

起吊至顶层结构层板面时，通过牵引绳调整预制楼梯空中位置，塔吊缓慢下勾定位。下至现浇梯梁上方500mm时，停止下勾。拉动葫芦，缩短葫芦长度，将钢丝绳L1-1,L1-2卸下，再次拉动葫芦，放长葫芦钢丝绳，待楼梯踏步基本呈水平方向时(与水平方向略有一些向上夹角，便于调整就位)，采用4根专用钢套管分别穿过楼梯销键预留洞，如图6所示，套住预埋螺栓引孔定位，如图7所示，缓慢下降，准确就位。

图6 采用引孔套管引孔定位

图7 引孔套管图

3.4 校验

采用水平尺校验预制楼梯水平，偏差处采用薄铁垫片稍作调整。通过大量实践证明，预制楼梯制作精度较高，现浇梯段梁表面平整度若无偏差，预制楼梯吊装后基本无偏差。

4 楼梯灌浆

在楼梯吊装完成后，及时进行灌浆料施工，以免后续工序造成不必要的垃圾清理。灌浆料采用C40级CGM灌浆料，施工前，清扫设备基础表面，不得有碎石、浮浆、灰尘、油污和脱模剂等杂物。灌浆前24h，设备基础表面充分湿润，灌浆前1h，吸干积水。按产品合格证上推荐的水料比确定加水量，水温以5～35℃为宜，可采用机械或人工搅拌。

采用机械搅拌时，搅拌时间一般为1min～2min。采用人工搅拌时，先加入2/3的用水量搅拌2min，其后加入剩余用水量继续搅拌至均匀。分层浇灌，每次灌浆层厚度不超过100mm。

灌浆完毕后30min内,立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜并加盖岩棉被等进行养护,或在灌浆层终凝后立即洒水保湿养护。

5 安全措施

(1)现浇楼梯梁强度未达到100%之前楼梯梁底部支撑不得随意拆除或松动。

(2)绑扎构件的吊索、吊环、绳扣应经计算，起吊前应分别进行检查和试验。绑扎方法应正确，使构件和吊索各点受力平衡、均匀一致，绑扎牢固，以防吊装中吊索破断，或从构件上滑脱，绳索要保持垂直。

(3)吊装人员应戴安全帽，高空作业人员应系安全带、穿防滑靴，在顶层楼梯间上方一圈应设警戒线。

(4)提升或下降要平稳，尽量避免出现紧急制动或冲击现象。

(5)吊装时应由专人指挥，司机必须按指挥信号操作。信号应事先统一规定，发出信号要鲜明、准确。

(6)当风力在六级以上时，停止吊装作业。

6 对比分析

6.1 精度分析

(1)通过使用定位套杆对预埋螺栓进行水平位置的固定，可将相对误差控制于1mm之内，基本满足了吊装精度需要。

(2)通过使用引孔套管对预制楼梯进行下降时平稳定位，可基本保证预埋螺栓中心与销键预留洞中心重合，误差2mm以内。满足后期固定螺母安装。

6.2 效率分析

(1)普通逐层吊装，需待现浇梯段梁到达设计强度，不拆除底模至少应等3d后才可进行预制楼梯吊装。通过手拉葫芦缩短楼梯水平投影长度，可以使楼梯吊装与后续主体结构流水施工，施工进度每层加快3d以上。该项目单栋34层，对于缩短工期非常可观，将近缩短100d。

(2)在预制楼梯吊至距梯段梁500mm时，通过4根引孔套管套住预埋螺栓，一方面避免了无套管时就位不准预制楼梯压坏螺栓，另一方面加快了吊装速度与精度。经现场计算，每片楼梯效率提高20min以上。该项目600余片预制楼梯，效率提高近9d。

(3)预制楼梯在楼梯间下降过程中，通过下垂至操作面的引绳来控制楼梯空中姿态，能够有效地避免楼梯与梯间剪力墙之间的碰撞，提高楼梯下降的效率。经现场计算，每片楼梯在使用引绳的情况下，可以缩短吊装时间5min。该项目600余片预制楼梯，效率提高近2d。汇总如表1所示。

表1 效率提升汇总表

7 结语

目前，预制装配式混凝土结构的发展迎来了良好的机遇，符合绿色环保主题，国家政策支持。但产业基础较薄弱，成本较高，关键技术有待提高[4]。

本文对提高预制装配式钢筋混凝土楼梯吊装精度及效率进行分析总结，但目前仍无法避免楼梯间隔墙湿作业施工，预制楼梯观感虽然极好，但还需后期建筑面层装饰，无法做到彻底的“绿色施工”，节约资源。所以，更多的关键技术、先进理念仍需继续探索。

[1] 李燕鹏，王伟.发展预制装配化建筑的问题与对策[J].工程管理学报，2016,30(5):1-5.

[2] 赵广军.预制装配式混凝土结构发展现状分析[J]. 工程质量，2016,34(7):16-18.

[3] 张龙琼，张航，陈国福.预制装配式混凝土结构质量控制与校验[J].工程质量，2016,34(7):19-23.

[4] 王俊，王晓峰.我国新型建筑工业化发展与展望[J].工程质量，2016,34(7):5-10.

Discussion on the Hoisting Accuracy and Efficiency of Prefabricated Staircase

ZHANGChengdeXIEChangkeLIAOZhichengXIEChangming

(Department of Engineering,CSCEC Strait Construction and Development Co.,Ltd,Fuzhou 350000)

The use of prefabricated concrete structure is trend in the architecture industry. Nowadays in Fujian Province, the amount of using prefabricated concrete structure in architecture is small,and practical experience is poor. This paper summarizes how to improve precision and efficiency of hoisting prefabricated staircase through the experience in a project. The accuracy can be controlled within 2mm through using the sleeve and lifting-tube;and the construction period can be shortened about 3 days each layer by improving the lifting angle and using guide rope and guide-hole pipe.

Prefabricated staircase; Hoisting accuracy; Hoisting efficiency

张诚得(1988.11- )，男，工程师。

E-mail:373153077@qq.com

2017-02-25

TU7

A

1004-6135(2017)06-0092-04