周 勇，涂閩杰，張家欽，王培新，盧 恒，劉 影

（中建科技（福州）有限公司，福建 福州 350800）

0 引言

樓梯作為非承重構(gòu)件，是建筑中垂直交通的重要組成部分，并且樓梯具有形式規(guī)整、尺寸統(tǒng)一等特點(diǎn)［1］。在傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工體系中，樓梯施工存在形式復(fù)雜、支撐不牢靠、施工工藝繁瑣等缺點(diǎn)。另外，現(xiàn)澆樓梯兩端剛性連接節(jié)點(diǎn)使得在地震作用下樓梯和與之相連的框架結(jié)構(gòu)均可能出現(xiàn)嚴(yán)重破壞，切斷重要的疏散和逃生通道。

與傳統(tǒng)現(xiàn)澆體系相比，預(yù)制樓梯具備工廠化生產(chǎn)特點(diǎn)，具有成型質(zhì)量高、成品質(zhì)量穩(wěn)定、綠色低耗等特點(diǎn)。預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)采用分離式連接節(jié)點(diǎn)，可減小結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，有利于提高結(jié)構(gòu)抗震性能［2］。同時(shí)，預(yù)制樓梯在施工現(xiàn)場(chǎng)采用機(jī)械化吊裝方式，施工效率高，有助于文明施工。

1 工程概況

東江欣居工程位于福州市馬尾區(qū)儒江大道南側(cè)、魏翰路西側(cè)，總建筑面積191 207m2。工程由2棟24層住宅樓，2棟25層住宅樓，9棟34層住宅樓，1棟29層住宅樓和4棟2層裙樓組成。其中，9棟34層住宅樓的2層至屋面層采用預(yù)制樓梯，預(yù)制樓梯構(gòu)件數(shù)量共計(jì)612個(gè)。

本工程采用預(yù)制板式樓梯，模板尺寸寬度分為1 280mm（YTB-1x）和1 160mm（YTB-2）2種。其中，YTB-1a和YTB-1aF安裝在屋面層（各為4個(gè)），互為鏡像關(guān)系；YTB-1F與YTB-1互為鏡像關(guān)系，YTB-1F為128個(gè)，YTB-1為168個(gè)。YTB-2為306個(gè)。

2 深化設(shè)計(jì)

預(yù)制樓梯采用立式生產(chǎn)方式，減少人工收光面面積，進(jìn)一步保證成品觀感質(zhì)量。預(yù)制樓梯上部采用固定鉸接設(shè)計(jì)，下部采用滑動(dòng)鉸接設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造均在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)預(yù)留直徑50mm的空腔。預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)4個(gè)兩組起吊預(yù)埋件，用于構(gòu)件脫模起吊；設(shè)計(jì)4個(gè)吊裝預(yù)埋件，用于構(gòu)件吊裝施工；設(shè)計(jì)2組構(gòu)造柱穿孔，穿孔直徑12mm，相關(guān)設(shè)計(jì)如圖1～3所示。其中，起吊預(yù)埋件和吊裝預(yù)埋件的規(guī)格選用，需考慮預(yù)制樓梯在不同混凝土強(qiáng)度條件和多種工況（脫模、翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸、吊裝）綜合因素，以安全第一為原則，便于拆裝操作。

圖1 YTB-1俯視

上述所有預(yù)埋預(yù)留條件定位設(shè)計(jì)，需要結(jié)合鋼筋布置情況，避免碰撞干擾，還要考慮操作空間與模具固定形式。

3 生產(chǎn)組織

3.1 生產(chǎn)計(jì)劃

本工程預(yù)制樓梯數(shù)量共計(jì)612個(gè)，供貨周期約180d，采購(gòu)樓梯模具4套，樓梯模具自帶底臺(tái)，采用固定式生產(chǎn)方式，每日生產(chǎn)1個(gè)循環(huán)，配置管理人員2名，產(chǎn)業(yè)工人4名，生產(chǎn)所需機(jī)具如表1所示。

圖2 上部固定鉸端節(jié)點(diǎn)大樣

圖3 下部滑動(dòng)鉸端節(jié)點(diǎn)大樣

表1 生產(chǎn)機(jī)具設(shè)備

3.2 樓梯模具

預(yù)制樓梯采用立式模具生產(chǎn)，模具由專業(yè)模具制作廠家負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)完成后經(jīng)預(yù)制樓梯生產(chǎn)單位確認(rèn)后方可進(jìn)行加工制作。模具運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)后，由生產(chǎn)單位的品管組、生產(chǎn)組、設(shè)計(jì)部、采購(gòu)部聯(lián)合組織驗(yàn)收，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3.3 生產(chǎn)與存放

模具初步驗(yàn)收合格后進(jìn)行首件產(chǎn)品試生產(chǎn)，重點(diǎn)關(guān)注模具拼裝密閉性、使用便捷性、樓梯鋼筋籠加工制作、混凝土配制和澆筑、首件成品質(zhì)量等方面，過程中將可能存在的問題盡量暴露出來，在正式生產(chǎn)前妥善解決。

表2 預(yù)制構(gòu)件模具尺寸的允許偏差和檢驗(yàn)方法

預(yù)制樓梯生產(chǎn)工藝流程：生產(chǎn)準(zhǔn)備→模具清理→鋼筋籠制作→鋼筋籠入?！A(yù)埋件安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→預(yù)制樓梯脫?！鷻z查與修補(bǔ)→預(yù)制樓梯入庫(kù)存放。

預(yù)制樓梯采用立式生產(chǎn)，混凝土澆筑采用分層分次澆筑振搗，應(yīng)控制振搗頻率和時(shí)長(zhǎng)，保證混凝土質(zhì)量均勻密實(shí)。澆筑后，視環(huán)境溫度選擇養(yǎng)護(hù)方式，可蒸汽養(yǎng)護(hù)或保濕覆膜養(yǎng)護(hù)等。在蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)控制升溫和降溫階段的溫度變化速率，防止預(yù)制樓梯表面龜裂。脫模起吊時(shí)，預(yù)制樓梯的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，且不應(yīng)小于15N／mm2。脫模后，暫存至檢查修補(bǔ)工位，進(jìn)行預(yù)制樓梯的質(zhì)量檢查，檢查標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。對(duì)于不達(dá)標(biāo)的，修補(bǔ)或報(bào)廢。

表3 預(yù)制構(gòu)件尺寸允許偏差及檢驗(yàn)方法

預(yù)制樓梯采用水平重疊存放，疊放高度根據(jù)構(gòu)件強(qiáng)度、地面承載力等確定，各層支撐上下對(duì)齊。預(yù)制樓梯應(yīng)按規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)日期分類存放，堆垛間留有通道?；炷琉B(yǎng)護(hù)期未滿的繼續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，還應(yīng)做好成品保護(hù)工作，采取合理的防潮、防雨、防磕碰等措施。

4 施工策劃

4.1 塔式起重機(jī)選型

塔式起重機(jī)選型重點(diǎn)結(jié)合預(yù)制樓梯的重量和安裝位置，同時(shí)兼顧運(yùn)輸?shù)缆贰⒋娣艆^(qū)域等因素。本項(xiàng)目預(yù)制樓梯最重構(gòu)件約4．25t，吊裝時(shí)還需適當(dāng)考慮起吊動(dòng)力系數(shù)，動(dòng)力系數(shù)可取1．2～1．5。

4.2 總平面細(xì)化

預(yù)制樓梯運(yùn)輸方案擬采用“一車四塊”，運(yùn)輸車總重量約40t?？紤]到項(xiàng)目連體地下室頂板承荷有限，必須對(duì)運(yùn)輸?shù)缆愤M(jìn)行合理規(guī)劃，同時(shí)對(duì)運(yùn)輸?shù)缆贩秶鷥?nèi)的地下室區(qū)域進(jìn)行有效加固，杜絕因預(yù)制樓梯運(yùn)輸而導(dǎo)致地下室頂板開裂的質(zhì)量隱患。另外預(yù)制樓梯存放區(qū)域也應(yīng)進(jìn)行地下室加固處理，疊放存放高度和堆垛距離也要有所控制，防止局部堆載集中。同時(shí)預(yù)制樓梯存放區(qū)域不應(yīng)影響正常車輛進(jìn)出、其他材料存放、消防通道等。

4.3 施工工序優(yōu)化

本項(xiàng)目有9棟樓采用預(yù)制樓梯，其他部件均采用現(xiàn)澆施工工藝，在實(shí)際施工中，存在多道工序穿插，特別在塔式起重機(jī)使用環(huán)節(jié)。如何高效使用塔式起重機(jī)、提高預(yù)制樓梯吊裝效率、保證標(biāo)準(zhǔn)層施工進(jìn)度應(yīng)該作為重點(diǎn)策劃。

首先，現(xiàn)澆混凝土自然條件下初期強(qiáng)度較低，若預(yù)制樓梯與施工層同步施工，需對(duì)現(xiàn)澆梯梁進(jìn)行特殊加固支撐，以防止安裝時(shí)預(yù)制樓梯對(duì)現(xiàn)澆樓梯的沖擊破壞。經(jīng)討論，本項(xiàng)目?jī)?yōu)選預(yù)制樓梯安裝滯后施工層1層的進(jìn)度，以保證現(xiàn)澆梯梁的有效支撐和良好的安裝操作空間，同時(shí)做好樓梯間的臨時(shí)圍擋和垂直交通措施。其次，項(xiàng)目選用鋁合金模板體系可減少塔式起重機(jī)時(shí)間占用。另外，依據(jù)常規(guī)施工工藝，預(yù)制樓梯的吊裝時(shí)間段盡量規(guī)避鋼筋垂直運(yùn)輸、塔式起重機(jī)頂升、混凝土澆筑、勞務(wù)隊(duì)伍密集等時(shí)間段。同時(shí)整體協(xié)調(diào)9棟樓的施工進(jìn)度，做到現(xiàn)澆施工和吊裝作業(yè)均能流水施工，避免出現(xiàn)多棟樓集中吊裝。

5 現(xiàn)場(chǎng)吊裝

預(yù)制樓梯吊裝施工流程：清理工作面→測(cè)量放線→基層找平→垂直運(yùn)輸→角度微調(diào)→二次下降→調(diào)整復(fù)核→灌漿塞縫→成品保護(hù)。

5.1 施工準(zhǔn)備

預(yù)制樓梯施工應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、技術(shù)圖紙、人員組織、資源配置等編制專項(xiàng)施工方案。根據(jù)施工方案進(jìn)行物料、人員準(zhǔn)備及技術(shù)、安全交底。

預(yù)制樓梯進(jìn)場(chǎng)后，安排專人依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)預(yù)制樓梯名稱、安裝信息、外觀、尺寸、預(yù)埋件定位等進(jìn)行檢查，并填寫進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收記錄表。檢查合格后予以確認(rèn)，并做好現(xiàn)場(chǎng)堆放的成品保護(hù)工作。

預(yù)制樓梯吊裝施工前1d，安排人員對(duì)現(xiàn)澆梯梁、樓梯間剪力墻、部分伸入樓梯間方鋼、方木和鋼筋等雜物進(jìn)行清理，保證預(yù)制樓梯的垂直運(yùn)輸空間。安排專人對(duì)預(yù)制樓梯安裝位置進(jìn)行放線定位，即確定樓梯兩端的高程定位、樓梯兩側(cè)的水平定位和預(yù)制樓梯與梯梁的間距定位。由于除預(yù)制樓梯外的其他部件均采用現(xiàn)澆工藝，混凝土成型尺寸較差，在放線定位后需進(jìn)行基層找平工作，特別是梯梁的水平面找平和垂直面找平。

5.2 吊裝

吊裝環(huán)節(jié)分為4個(gè)步驟，分別是垂直運(yùn)輸、角度微調(diào)、二次下降和調(diào)整復(fù)核。圖4是垂直運(yùn)輸示意。

圖4 預(yù)制樓梯垂直運(yùn)輸

垂直運(yùn)輸主要物料包括：2根鋼絲繩1、2根鋼絲繩2、1個(gè)10t手動(dòng)葫蘆、2根吊鏈等。其中鋼絲繩1和鋼絲繩2的長(zhǎng)度根據(jù)預(yù)制樓梯正常安裝角度計(jì)算得出。預(yù)制樓梯在垂直運(yùn)輸時(shí)，其吊裝角度略大于安裝角度2～5°，便于樓梯間的垂直下降。通過手動(dòng)葫蘆和吊鏈進(jìn)行預(yù)制樓梯角度微調(diào)。具體安裝步驟如下。

1）預(yù)制樓梯平放在地面上，依次安裝吊具、鋼絲繩1、鋼絲繩2、吊鏈等，鋼絲繩1和鋼絲繩2直接掛鉤在塔式起重機(jī)吊鉤上，吊鏈通過手動(dòng)葫蘆與塔式起重機(jī)吊鉤相連。通過調(diào)節(jié)手動(dòng)葫蘆調(diào)整吊鏈長(zhǎng)度，使預(yù)制樓梯的吊裝角度略大于安裝角度。

2）指揮塔式起重機(jī)緩慢上升至預(yù)制樓梯離地300mm左右，靜停，觀察鋼絲繩、吊鏈、吊具有無異樣，確認(rèn)后，待預(yù)制樓梯平穩(wěn)后再垂直上升。

3）預(yù)制樓梯到達(dá)施工層上方后，通過引導(dǎo)繩調(diào)整預(yù)制樓梯方向，緩慢引導(dǎo)至樓梯間上空，待確認(rèn)空間后預(yù)制樓梯緩慢垂直下降。

4）預(yù)制樓梯下降距安裝面200mm時(shí)，停止下降。通過手動(dòng)葫蘆進(jìn)行角度微調(diào)，鋼絲繩2逐漸受力繃直。待吊鏈完全放松后，此時(shí)預(yù)制樓梯恢復(fù)到安裝角度。

5）指揮塔式起重機(jī)，二次下降。下降過程中，按照定位線嚴(yán)格控制預(yù)制樓梯的水平位置、高程位置和前后位置，發(fā)現(xiàn)偏差，及時(shí)調(diào)整。

6）預(yù)制樓梯安裝就位后，及時(shí)對(duì)位置定位、凈距、與梯梁接觸等進(jìn)行復(fù)核。復(fù)核無誤后，卸鉤，進(jìn)行下一步預(yù)制樓梯的吊裝。

5.3 節(jié)點(diǎn)處理和成品保護(hù)

預(yù)制樓梯吊裝完成后，隨即進(jìn)行上下節(jié)點(diǎn)的施工處理。工完場(chǎng)清，恢復(fù)臨時(shí)圍擋，做好成品保護(hù)工作。

6 結(jié)語

通過深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、施工策劃、優(yōu)化吊裝等環(huán)節(jié)，本工程總體實(shí)施順暢，初步實(shí)現(xiàn)預(yù)制樓梯的高效施工、綠色環(huán)保。另外，在裝配式建筑推廣階段，應(yīng)更加注重工藝流程、工序穿插、操作管控、設(shè)計(jì)生產(chǎn)施工一體化，裝配式建筑任重而道遠(yuǎn)。