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浅谈一种轻量化预制楼梯的设计与应用

发布日期:2022-08-23 来源:什么网可以买世界杯 作者:世界杯比赛怎么买

  近几年,随着国家大力推广装配式建筑,较多地区也在大力推行三板体系,在三板体系的推进下预制构件的深化设计、生产工艺受到了项目的关注,项目为降低施工成本在塔吊选型上就特别关注预制构件的重量,特别是预制楼梯的重量。建筑楼梯分为单跑楼梯和双跑楼梯,高层和超高层住宅一般设计为单跑板式楼梯(剪刀楼梯)。写字楼、Loft公寓层高一般超过3.5m,有些甚至超过5m,因而板式楼梯跨度也会大于4.0m,楼梯梯板厚度可达200mm,单个楼梯重量就在4t~5t,而施工现场为降低成本塔吊均是按传统现浇方式选用,如常用的塔吊(QTZ63)在2倍率的情况下只能吊装3t,在4倍率的情况下离标准节20m的位置也只能吊装4t,这就无法满足大跨度预制板式楼梯的吊装。本文详细阐述了预制楼梯轻量化技术的设计、构件生产关键要点,为解决了装配式建筑项目塔吊吊装半径吊重不足的实际困难,也为类似工程的建设提供了参考价值。

  根据公司现有装配式工程的预制楼梯特点进行分析,预制板式楼梯现有横向分段技术、纵向分段技术两种减重方式,但这两种方式成本增量大,现场施工较困难。

  方式一:横向分段预制,即从楼梯中间处切断分两段预制,此技术需要在建筑结构交接处设计梯梁、梯柱,此方案可以缩减梯板的厚度,楼梯重量可减少约60%,但现场需增加中间梯梁、梯柱施工,成本增加约18%。

  方式二:纵向分段预制,即从楼梯中线切割分两半预制,构件预制完成后,逐一吊装拼接不需设置梯梁、梯柱,但楼梯的跨度不变,梯板厚度调整量小,而增加生产成本和施工成本,成本增加约12%。

  借鉴现浇带肋楼梯方式进行设计,即楼梯两侧设计成梁的结构形式,楼梯的受力由梯板传至梯梁,梯梁传至主体结构,传力方式与传统的带肋楼梯相同。为进一步减轻重量,进一步优化楼梯的底部,由板式形状调整为踏步形式,通过计算梯板厚度拟采用60mm厚,经分析结构受力满足要求。

  连接节点采用上部固定连接,下部滑动与梯梁锚固连接的方式,楼梯分段深化设计后,即上部、下部均设有两个连接孔,如图4和图5所示。

  预制梁式楼梯优化结构后,2.8m层高建筑楼梯的重量约2.6t,吊装时属于高危作业。吊点是预制生产、现场安装的重要安全保障,吊点的设置要满足安全吊装的要求,吊点尺寸间距宜采用1:2:1~1:4:1比例,吊点布置在梯梁上,预制梁式楼梯施工吊点分布如图6所示。

  楼梯梯板为锯齿状,两侧设有梯梁160mm宽230mm高的梯梁,截面形状及钢筋形状如图7所示。

  预制楼梯采用两侧为梁中间梯板厚度60mm,生产时梯板薄入料及振捣均存在困难,同时两侧均为梁,采用卧打方式,防滑条无法成型,立打方式模具和构件形成夹紧角,脱模困难。因此,在模具设计时应从脱模便利性、踏步成型质量、构件浇筑振捣等方面综合评选,经综合考量确定采用立打工艺生产预制楼梯。模具分成纵向动模和横向动模,预制构件达脱模强度后操作工人首先实施纵向脱模,使上部梁与模具脱离,然后实施横向脱模,再旋转各个边模、侧模,从而实现组模、拆模。

  施工准备:提前准备铁铲、刷子、扫把、抹布、撮箕、脱模剂、海绵拖把、图纸、工艺记录卡、小推车、打磨机、卷尺、直角尺等,同时安排工人按照设计图纸加工钢筋、预埋件。

  模具检验:首先,检查模具各个边模的连接情况,纵向动模、横向动模滑动情况。检查预埋件和工装定位,如发现模变形应及时矫正。其次,根据模具设计图纸,核对预制楼梯的成型轮廓尺寸,长度和宽度使用卷尺测量,误差控制在2mm以内,测量次数和测量点处不少于三次;楼梯梯板厚度使用直角尺测量,每处测量不少于三次,间隔选取3个点进行测量读数。

  模台清理:使用抹布、扫把等工具进行清理清扫,保证模台、模具干净整洁,然后喷涂脱模剂,模具拼接缝隙较大处打胶密封。

  钢筋绑扎:因梯板厚度薄,钢筋绑扎宜分两次绑扎,一是在楼梯周围搭设钢筋支撑按图纸进行上部钢筋绑扎,然后用行车吊装钢筋笼放入模具中,用扎丝满绑上部钢筋和下部梁钢筋。

  隐蔽验收:首个构件由技术部门、质量部门共同进行预制楼梯隐蔽验收,同时做好相关记录。

  浇筑振捣:隐蔽工程验收合格后,开始浇筑下部梁混凝土,混凝土坍落度控制宜170±10mm第一次浇筑振捣后;夏季间隔2.5h进行二次浇筑振捣,冬季间隔3h进行。振捣棒直径为25mm,振捣时可以短时接触模具壁但不应长时间接触,振捣从一端按规定间隔往另一端有序进行,每次振捣棒均要快插慢拔,振捣至微微泛浆为止。

  养护收光:振捣完成后静置自然养护,在混凝土初凝前及时进行人工抹面压光处理。

  脱模起吊:当构件强度达到设计强度的75%及以上时方可脱模,脱模时首先调节剪力千斤顶降低纵向动模高度使上部梁与模具分开,然后采用工具拉动横向动模,使横向动模与构件分隔开,脱模时注意构件的情况,横向动模两侧面应同时移动,避免构件受损。起吊时行车缓慢起吊,先离地试吊,当确认吊钩挂牢时,再继续起吊。构件脱模后吊至缓存区,进行成品验收,待强度达到100%后运往工地安装。

  本文介绍了轻量化楼梯的设计、生产、施工等阶段,阐述了其模具设计要点、生产施工工艺的操作要点、质量控制要点、楼梯预安装要点等内容,旨在为相似的装配式项目提供有价值的借鉴。预制楼梯的顺利生产,2.8m层高的楼梯重量减少了39%,解决了塔吊配重不足、塔吊成本高,也解决了分段式预制楼梯梯梁结构难施工、拼缝处凹凸不平等问题,促进了装配式的发展。但实施过程,还是有崩角、难脱模、局部蜂窝麻面的质量问题,而模具成本、生产成本高问题也十分凸显,望在以后的项目中需要不断的优化预制工艺,降低成本。



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