全预制楼梯支座节点设计与安装优化

华 良

（上海中森建筑与工程设计顾问有限公司，上海 200062）

0 引言

近20年来，我国建筑业处于高速发展的黄金时期。建筑物建设体量巨大，建设速度也是前所未有的。高速发展也带来一些不足，如建造精细化不足，整体技术含量不高，工期提升依靠“人海”及额外加班，同时出现高能耗、高污染、低效率、低效益等情况。随着我国经济发展，能源短缺凸显，人民对低碳、环保、绿建的要求提高，国内青壮年劳动人口的下降，用工成本的不断增加，国民生活水平的提高等，致使原来粗放的建造及管理方式越来越不适应现场工作要求。近年来推行的装配式建筑，通过预制构件在厂房内制作、现场拼装，推行精装、集成、一体化设计，以便降低天气对现场施工的影响，减少现场用工数量，最大限度减少现场建筑及生活垃圾的污染，提高整个建筑产品的品质及居住体验。

目前我国的装配式建筑仍处于发展初期，产业链上各环节产品不够成熟，尚无法做到每个环节能保质保量下传，最终体现在施工现场落地效率、效益、成本、质量等差强人意，有很大的提升空间。

本文在众多装配式建筑落地项目的实践总结上，针对常见的全预制楼梯铰接支座节点的做法进行分析，并提出新的构造做法，旨在进一步优化设计思路，更利于现场操作，使其更便于现场落地，安装更加简洁快速，从而提高质量、效率。

1 全预制楼梯典型铰接支座节点分析

目前装配式建筑（无论是框架结构还是剪力墙结构）中楼梯拆分方式通常为全预制形式，上下通过梯梁伸出牛腿放置预制楼梯，计算模式时支座简化为铰接点，即上部为固定铰支座、下部为滑动铰支座，整体计算中不考虑楼梯的斜撑效应，构造上应采取措施防止楼梯因滑移而掉落，端部及节点处构造加强。现场直接通过塔式起重机吊装到位即可。该工法的好处是受力简洁明确，计算方便；免去现场现浇操作、支撑的搭设与拆除、模板制作与拆除，确保预制构件外观及质量等，可提高现场安装效率，极大减少现场建筑垃圾产生，并减少楼梯施工用工量。

1.1 全预制楼梯的上部支座：固定铰接点

图1是目前项目中常见上支座固定铰接的一种构造做法，图2是对图1的改进，具体比较分析如下。

图1 上支座固定铰接常规做法

图2 上支座固定铰接改进做法

1.1.1 预制楼梯水平段端部与梯梁之间PE棒是否需要设置

预制楼梯和梯梁之间因考虑减少对主体刚度贡献，减少斜撑效应，需要分缝，并通过柔性连接。同时为防止现场的建筑垃圾堵塞缝隙而限制自由变形，需设置高压缩材料填充。缝的表面因防水、耐久性、安全性、外观美观等要求，需打胶封闭。为打胶方便、厚度准确及效率提高，下方需设置可定位及隔挡填充，由于设置了聚苯板，可起到PE棒的作用，所以PE棒可不再设置，从而减少工序，提高效率。

1.1.2 封堵缝耐候胶模量选取

装配式建筑初期很长一段时间内，未对封堵缝耐候胶的模量做具体要求。实际使用过程中，行人、货物拖拽时有可能刺穿楼梯的耐候胶，对胶体产生破坏的同时带来隐患，所以宜进一步指明要求采用高模量耐候胶，以减少损坏及使用上的安全隐患。

1.1.3 砂浆找平层强度选取

考虑制作及现场施工安装误差，休息平台梁支座牛腿处一般预留20mm调整空间，全预制楼梯安装前采用设计规定砂浆找平至设计标高。一般要求1∶1或1∶2砂浆找平，按照此配合比，砂浆强度一般可达M20以上，因此再注明要求砂浆强度不小于M15就没有必要，宜取消该附加要求。

1.1.4 预留孔内灌浆料选取

考虑施工安装便利及规范防掉落要求，预制楼梯端部会预留孔，梯梁侧面牛腿上预留插筋，安装后灌浆封闭。预留孔内后期灌浆主要起到防腐、钢筋锚固、防移位等作用；由于设计条件所限，全预制楼梯水平段不可能很厚，所以一般采用高强灌浆料，以利于加强插筋锚固效应。但一般图纸上出现“C40”级与“CGM”灌浆料同时要求不合适，两者不匹配，按GB/T 50448—2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中，普通水泥基灌浆料强度也至少达到C50，所以只需要求CGM灌浆料即可，同时宜指出Ⅰ类或Ⅱ类。

1.1.5 全预制楼梯与梯梁分缝处聚苯板空间位置选择

分缝处聚苯板底部位置有伸到牛腿顶与不伸到牛腿顶两种方式。梯梁侧边牛腿是现场浇筑，楼梯吊装前完成。由于现场施工时牛腿顶部平整度较差，10～20mm误差很常见，聚苯板要依据现场裁剪，修剪工作量较大；另外找平层在预制楼梯安装前施工，而聚苯板现场是后期塞填。因此考虑现场施工效率及操作方便，聚苯板底部应设置到找平层砂浆的顶部，便于剪裁，符合施工工法，利于提高效率及质量。

1.1.6 全预制楼梯安装提质增效做法

全预制楼梯由于重量相对较大，即使安装前提前放好现场就位墨线，其对安装操作工人技术及经验要求也很高，而且需反复微调方可较准确定位。因此设置一种锥形引导板，下落时只要对准大孔即可，下落时锥形孔自行引导预留插筋准确、迅速就位。

另外，为解决标高高度快捷调整，预留插筋上部预留螺纹，顶部预设找标高钢片（中间开孔预留丝扣），既可前期为找平砂浆层提供标高参照点，又可为后期楼梯安装就位准备准确的高度上支撑就位点，省去二次调整。

1.2 全预制楼梯下部支座：滑动铰接点

全预制楼梯下端的滑动支座目前通常设计成变直径预留孔，后期通过垫片和预埋带有螺纹的钢筋丝扣用螺母连接，预留孔表面二次用砂浆封堵并压光面，如图3所示。该工法需经过构件厂在模具上安装专门工装架成形、牛腿顶部砂浆找平、现场螺栓用扳手通过丝扣连接，最后用砂浆封堵孔口完成操作。不足之处操作工序较多。

图3 下支座滑动铰接点常规做法

本着就位准确、操作快捷、安装方便的思路，对原节点进行改进。原预留孔改成顶部带封头钢管，底部设置锥形孔（可引导快速定位），预埋螺栓上设带有丝扣的钢片（可以上下移动，调整标高），如图4所示。经过改进后，现场只要预先调整好钢片标高，砂浆找平，然后把预制楼梯通过锥心引导孔准确就位即可完成操作，大大提高效率、精度，同时减少操作工序。

图4 下支座滑动铰接点优化

2 结语

通过以上分析，改进后的支座节点构造更加合理，减少现场工序，更利于现场操作，可实现预制构件安装的准确就位、快速安装。