装配式楼梯安装难点及精准定位施工技术探析

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（中核华辰工程管理有限公司，福建 莆田 351100）

0 引言

现浇混凝土楼梯正常情况下都是根据工程进度分段浇捣成型，但在分段位置经常出现斜段面不平直和踏步面不平整等质量缺陷，新旧混凝土接触面还需要凿毛处理。而装配式楼梯统一在加工厂里制作成型，模板基本都是采用钢模，楼梯尺寸较为准确，楼梯采用蒸压养护，养护时间短，楼梯混凝土质量较好。此外，装配式楼梯可以提前批量生产，大大节约了工期[1]。但是装配式楼梯的定位精度要求较高，楼梯现浇平台预埋螺栓的位置定位准确性对后期装配式楼梯安装影响较大。在装配式楼梯吊运过程中应保证楼梯不跟框架混凝土结构发生碰撞，避免楼梯或者结构体出现破损现象，每道工序质量控制将决定装配式楼梯安装质量。因此，如何对装配式楼梯进行精准定位成为摆在广大技术人员面前的难题。

1 工程概况

某项目共有7栋建筑；2栋宿舍楼均为地上12层，结构形式为框剪结构；3栋教学楼和2栋办公楼均为地上6层，结构形式为框架结构。主体结构使用年限为50年，安全等级为二级，抗震设防类别为丙类。教学楼和办公楼均为装配式建筑，主要装配式构件有叠合板和装配式楼梯，楼梯结构形式为板式楼梯，梯段厚度为220mm，宽度为1250mm，梯段板混凝土强度为C30，高度为2900mm，装配式楼梯剖面图如图1所示。

图1 装配式楼梯剖面

2 装配式楼梯安装施工难点

（1）该工程装配式楼梯高度较高，预制构件重量最大值为3.9t，施工现场预制构件的吊运均采用塔吊，鉴于装配式楼梯吊运重量较大，塔吊的选型应满足施工要求。

（2）装配式楼梯在吊运过程中容易出现旋转现象，尤其是在楼梯间就位时为斜向摆放，容易晃动不易就位，吊具和吊运方法的选择十分重要。

（3）楼梯间的休息平台起到上下承接的作用，而其主要采用预埋螺栓将装配式楼梯紧紧地固定在平台上，在休息平台施工时，采取何种措施能够保证螺栓的预埋精度成为摆在施工人员面前的难题。

（4）由于装配式楼梯的安装精度要求较高，各道工序衔接紧密，对项目部施工部署能力要求较高。

3 装配式楼梯精准定位施工技术

3.1 施工现场塔吊型号确定

施工现场根据装配式楼梯构件堆放场地位置、楼梯间位置、吊运距离和预制构件重量等因素综合确定塔吊的型号。经过对比和塔吊租赁公司的推荐，最终选择塔吊型号为QTZ80H，臂长为51m。根据塔吊说明书可知，在4倍率启动情况下，塔吊在26m处的起重量为4.61t，而装配式楼梯最大重量为3.9t，再加上吊具毛重约0.3t，预制构件的总重量约4.2t＜4.61t。由此可知，塔吊的型号符合施工要求。

3.2 楼梯休息平台精准施工技术

由于装配式楼梯制作后尺寸将无法调整与改变，楼梯间休息平台的标高应确保准确，尤其是标高控制应着重注意，要求标高误差控制在2mm之内，测量放线后应及时复核轴线和高程误差，保证测量放线准确性[2]。该工程固定装配式楼梯用的M16螺栓预埋在休息平台的现浇梯梁上，螺栓数量为2根。为了保证螺栓预埋后不出现位移和尺寸偏差情况，该工程螺栓预埋时自创了套杆辅助定位的方法对螺栓进行固定。套杆由套内直径为18mm的钢管焊接而成，一长两短，长套杆下料长度为螺栓预埋间距+100mm，短套杆下料长度为螺栓外露高度，长短套杆以焊接形式相连。当螺栓预埋后，采用套杆进行复核和校正，待现浇梯梁上预埋螺栓的中线和套杆中线重合时，即可固定套杆。由于套杆内径比螺栓大2mm，半径则变成1mm，那么中线重合后即可将螺栓预埋精度控制在1mm之内。而套杆待现浇梯梁混凝土完全凝固后即可收回重新使用，从而节约成本。

3.3 预制构件运输和堆放

该工程采用平板车对装配式楼梯进行运输。由于装配式楼梯长度较长，重量较大，因此严格控制叠放层数≤3层。平板上按照规定放置方木，方木尺寸为100mm×100mm，预制构件和方木接触地方还应垫橡胶垫块，方木分别设置在装配式楼梯1/4跨的地方，采用二点支撑的方法，支点布置时应注意上下层要一致，从而使得装配式楼梯受力保持均匀状态[3]。

预制构件堆放场地应根据堆放数量及吊运距离进行合理规划，堆放场地应硬化并做好排水措施。该工程装配式楼梯应堆放在距离楼梯间较近的位置，并且要求吊运距离≤26m的塔吊半径。装配式楼梯进场后应及时检查其长度、宽度、平整度、混凝土外观质量、螺栓孔尺寸和预埋件位置等，确定检查结果与设计要求相符后即可吊放到堆场上[4]。同样在堆场上铺设通长方木，这个时候方木应搁置在第2个踏步地方，以便更好地起吊预制构件，装配式楼梯叠放层数为3层，堆放方式为平放，注意同一个楼梯间的装配式楼梯应严格按照编号顺序进行堆放，从而保证安装准确性。

3.4 安装施工准备

项目部应组织精干人员对厂房的装配式楼梯的安装方案进行编制，尤其是装配式楼梯吊装方法和吊装精度控制措施，并编制质量管理手册。采用工字钢与手拉葫芦等方式组成预制楼梯的吊具[5]，工字钢型号为20a，将板厚为10mm的钢板焊接在工字钢上方两端约1/6长度位置，接着在钢板的中间钻孔，孔径为30mm，该孔作为与塔吊卡扣连接的媒介。在钢板下放的工字钢下放焊接吊环，吊环直径为22mm，接着将手拉葫芦安装在吊环下面。根据以往的吊装经验，该吊具能够较好地平衡装配式楼梯吊运时产生的扭矩，从而保证吊运的平稳性。为了保证装配式楼梯吊装的精准定位，在楼层和休息平台上将装配式楼梯的安装边线、端部以及安装控制线全部测放出来，并复核测放的精度，确保高程和轴线的准确性[6]。在装配式楼梯搁置的梯梁位置应采用水泥砂浆进行找平，确保搁置段平整，找平层的高程应符合设计要求。由于楼梯间空间较为狭小，装配式楼梯吊运过程如果控制不当，很容易碰撞到框架梁，导致梁体表面出现缺棱掉角现象。因此，在框架梁的一侧黏贴挤塑板，厚度为30mm，从而保护框架梁不受损坏。装配式楼梯吊装现场应根据审批过的方案布置安全警戒区，在几个主要出入口位置安排专人进行警戒和检查，防止闲人进入吊装现场，保证装配式楼梯吊装安全性。

3.5 安装技术要点

卡扣、吊环、预埋件和钢丝绳等相应构件应连接紧密，装配式楼梯上预埋件和吊环连接好后，即可试吊。装配式楼梯采用塔吊缓慢地往上吊运约0.5m后停止，检查吊具和梯段板的受力情况，确保安全后再调整梯段板角度[7]。通常情况下梯段板以平放方式起吊至安装位置再转换成斜吊方式，考虑到该工程楼层不高，天气晴朗，无风力等不良影响，试吊后就直接采用手拉葫芦对吊装角度进行调整，设计角度为33°。为了保证梯段板与楼梯间框架结构不出现碰撞现象，大致保持150mm间距，吊装角度调整为46°，并采用牵引绳对装配式楼梯的空中位置进行控制[8]。待吊运至楼梯安装位置上方时，应停顿下来，并调整楼梯的下放姿势，缓慢地下放直至距离安装位置约0.5m处再次停顿。通过手拉葫芦将吊装角度调整为34°，比设计角度稍微大点。为了提高安装效率和精度，采用4根钢管辅助进行定位，钢管内径为18mm，一端套入M16螺栓，另一端则露出装配式楼梯的预留洞上，钢管长度为1.0m，接着再扶住楼梯进行下放，待边线对齐后再微调吊装角度至设计角度，使得梯段板精准就位。

3.6 灌浆处理

装配式楼梯吊装完成后，轴线与高程偏差和梯段板安装质量等经监理工程师验收合格即可开始灌浆处理。固定铰端预留洞处理方案如下：采用压缩空气将预留洞内的一切杂物清理干净后，洒水淋湿预留洞四周混凝土，将搅拌静置2min后的CGM灌浆料分层灌入预留洞，灌浆料的强度为C40，灌浆应控制时间，预留洞灌浆时间控制在0.5h内，灌浆面与混凝土面层间应预留3cm。灌浆料养护完成后再采用水泥砂浆粉刷平整[9]。固定铰端预留洞处理节点大样图如图2所示。滑动铰端预留洞处理方案如下：在距离混凝土面层以下6cm处，采用垫片和螺母将预留洞分为两部分，垫片以上采用水泥砂浆粉刷平整，垫片以下为空腔，这样就形成滑动变形的空间。滑动铰端预留洞处理节点大样图如图3所示。

图2 固定铰端预留洞处理节点大样图

图3 滑动铰端预留洞处理节点大样图

4 结束语

该工程根据装配式楼梯最大重量选择塔吊型号为QTZ80H，臂长为51m，并要求装配式楼梯堆放地方应处于塔吊26m的半径幅度范围内。休息平台上的螺栓预埋采用套杆辅助进行固定，套杆的巧妙设计能够确保螺栓的安装精度≤1mm。装配式楼梯选用工字钢与手拉葫芦组合的吊具，将常规的平躺起吊调整为下放角度起吊，从而加快吊装效率，吊运中应人工牵引绳索来保证装配式楼梯不与框架结构发生碰撞。下放接近安装位置时再改变吊装角度至接近设计角度，并采用4根钢管辅助进行快速定位，从而提高精准定位的准确性，装配式楼梯的轴线安装偏差≤2mm。装配式楼梯安装完成后再按照设计要求进行灌浆和留设空腔，使得预留洞处理效果满足设计要求。该工程装配式楼梯采取上述精准定位安装技术后，每个梯段板安装时间节约0.5h，螺栓预埋精度达1mm，钢管辅助定位则可以保证螺栓与预留洞安装偏差≤2mm，施工效果好。