高层住宅装配式预制楼梯施工工法

高层住宅装配式式预制楼梯梯施工工法法1前言为了有效解决建建建筑行业业劳动动力不足足，提提高工程程效率率缩短工工期，提提高建筑筑物的的质量和和性能能，保证证房地地产企业业更好好的可持持续发发展等问问题，建建筑工程程的产产业化已已经是是行业未未来的的趋势。产产业业化工程程突出出特点就就是装装配式施施工，而而如何提提高装装配式建建筑的的整体性性，如如何降低低构件件加工、安安装装的难度度，如如何提高高构件件安装的的质量量，如何何缩短短装配式式工程程的吊装装时间间使其满满足社社会要求求等问问题成了了影响响产业化化工程程发展的的主要要因素。传统的现浇楼梯梯梯，须经过过支支模、钢筋绑扎扎、混混凝土浇浇筑等等工序，在在劳劳动力和工工期期上有不利影响响。并且现浇楼梯的的施工质量缺陷较多，容容易出现现涨模模、漏浆浆等问题，混凝凝土土在达到强强度度前人员来回回走走动，易对踏步步棱棱角造成成破坏坏。而装配配式式预制楼楼梯在在这些方方面都都可以避避免。本项目主要研究究究高层住住宅中中预制楼楼梯深深化设计计、模模具制作作、楼楼梯制作作、运运输、安安装，包包括楼梯梯构件件生产各各种预预埋件、预预留留孔洞的的规格格、位置置和数数量，混混凝土土的养护护，现现场如何何安装装，成品如如何何保护等。2工法特点2.1工序简单单单、节省工期期预制楼梯提前在在在加工厂厂预制制而成，运运至至现场后后直接接安装，减减少少了现浇浇楼梯梯现场支支模、钢钢筋绑扎扎、混凝土浇筑筑等时间，并并并且省去去了后后期踏步步的做做法，大大大减减少了装装修的的工作量，节约工期期。2.2质量高、外外观美施工方便，构件件件质量容容易得得到保证证，踏踏步边缘缘棱角角分明、完完整整美观，防防滑滑条清晰晰漂亮亮，构件件尺寸寸几乎无无偏差差。较现浇楼楼梯梯常出现的涨模模、漏浆、踏踏踏步缺棱棱掉角角等质量问题有有了了很大的的提高高。2.3周转多、成本低低工厂化加工生产产产，人力需要少，材料周周转转次数多，浇筑混凝土土时时浪费较较少，并且且省去后期期踏步装修成成本。2.4节能环保保保工厂制作，浇筑筑筑混凝土土时现现场漏浆浆容易易回收利利用，节能能环保。3适用范围1、高层建筑标标标准层的楼楼梯梯。2、对工期和质质质量要求较较高高的建筑筑工程程。4工艺原理装配式预制楼梯梯梯采用工厂化化制制作，钢筋筋绑绑扎、模模板安安装、混凝土浇筑筑及及养护均均在工工厂进行行。预预制楼梯梯工厂厂化生产产的重点是深化设计和和模模板制作作。预制楼梯的深化化化设计必必须符符合现场场楼梯梯间尺寸寸和位位置，各各种预预留预埋及位置置须须经过计计算，确确保安全全准确确。预制楼楼梯梯的模板板制作作须与深化图图纸纸相对应应，模板是保保证楼梯尺寸寸、各各类预留留预埋埋位置和和表观观质量的关关键键工艺所在。5施工工艺流程程程及操作要要点点5.1施工准备备备1、深化设计无无无误并经设设计计同意。2、预制楼梯构构构件进场验验收收，符合合图纸纸要求。3、安装所需工工工具设备准准备备齐全并安全可靠靠。4、现浇梯梁强强强度达到设设计计要求。5、楼梯间尺寸寸寸复核完毕毕，现现场控制制线放放设完毕。5.2工艺流程程程预制楼梯图纸深深深化设计→构件加工厂厂生生产制作→构件运输输→构件进场场验收→现场安装准准备→控制线放设设并并复核→现浇梯梁处处预预埋钢筋筋复核核→现浇梯梁处处灌浆料料找平→预制楼梯起起吊→预制楼梯梯就位位调整→连接缝隙处处灌灌浆→检查验收→成品保护。5.3操作要点点点5.3.1预制制制楼梯图纸纸深深化设计计预制楼梯的深化化化设计是施工的前提，深深化化的图纸纸必须须符合现现场楼楼梯间尺尺寸和和相对位置关系，各种种预预留预埋及位置置须须经过计计算，确确保安全全准确确并经设计院院同同意。图5.3.1---1梯板板平面布置置图图5.3.1---2楼梯梯配筋与位置示意意图图图5.3.1---3楼梯梯各类预留预埋与与踏踏步防滑滑条设设计图5.3.2预制制制楼梯钢筋筋绑绑扎预制楼梯在工厂厂厂进行钢钢筋绑绑扎，并并埋设设各类预预埋件件，钢筋规格、间距，预预埋埋件种类类需与与图纸相相对应应，并经验收收合格格。图5.3.2钢钢钢筋工厂绑绑扎扎5.3.3预制制制楼梯模模板制制作预制楼梯的模板板板制作须与深化图图纸纸相对应应，模板是保保证楼梯尺寸寸、各各类预留留预埋埋位置和和表观观质量的关关键键所在。图5.3.3---1模板板工工厂安装图5.3.3---2各类类预留预埋构件5.3.4预制制制楼梯工工厂养养护预制楼梯在加工工工厂进行行混凝凝土浇筑筑，浇浇筑完成后后采采用蒸汽汽恒温温养护，强强度度提高快，养养护护效果好好。图5.3.4预预预制楼梯蒸蒸汽汽养护5.3.5预制制制楼梯运输输预制楼梯在运输输输过程中中极易易受到损损坏，为为防止磕磕碰，采采用专用用车辆辆进行运运输。车车辆载重重20t，一次运输输4块，并在车上上安安装固定定支架架对构件件进行行固定。图5.3.5预预预制楼梯运运输输示意图图5.3.6预制制制楼梯现场场安安装预制楼梯进场验验验收合格格后，采采用塔吊吊安装装就位。项项目目根据主主体结结构施工进进度度采取每两层层安安装一次次的方方法进行安装，确保保梯梯梁处混混凝土土强度达达到要要求。1、预制楼梯在在在吊装前，将将侧面预埋吊环切除并抹平，在梯面平板预留吊装装孔处安装万向旋旋转环。图5.3.6---1万向旋转环环与与楼梯连连接图图2、为避免预制制制楼梯吊装装就就位时与与楼梯梯间碰撞撞造成成缺棱掉掉角等等质量缺缺陷。项项目制作作了专专用吊装装钢梁梁，钢梁梁长度度5.44m，采用H2500**1255*66*9的型钢，上上上边与下下边设设置20圆钢作为为吊吊点，下下边吊吊点的距距离与与楼梯上上预埋埋吊点的的距离离相等，确确保保预制楼楼梯在在吊装时时钢丝丝绳保持持竖直直，避免免产生生的水平平分力力导致楼楼梯旋旋转，同同时也也避免了了楼梯梯就位时时极易易冲撞的的问题题。图5.3.6---2吊装钢梁示示意意图图5.3.6---3预制楼楼梯梯现场吊装图3、预制楼梯安安安装就位，经经过细微调整，后采用C35级高强无收缩缩灌浆料将梯梯板与楼梯间间两侧缝隙填实。5.4吊装工具具具的计算算1、吊钩螺杆部部分分截面验算算算吊钩螺杆部分可可可按受拉拉构件件由下式式计算算：σσσt=FF/A11≤[σt]（5.4-1）式中：t──吊吊吊钩螺杆杆部分分的拉应应力；；FFF──吊钩所承承担担的起重重力，取取F=1550000..000N；AAA1──螺杆扣除除螺螺纹后的的净截截面面积积；AAA1==πd12//44。其中：d1────螺杆扣除除螺螺纹后的的螺杆杆直径，取取dd1=220..00mmm；；[[[σt]──钢材容许许受受拉应力力。经计算得：螺杆杆杆扣除螺螺纹后后的净截截面面面积A1==33.144×20.00002/44=3314..166mm2；螺杆部分的拉应应应力σt=1550000..000/3114..16==477.755N//mm2。由于吊钩螺杆部部部分的拉拉应力力47.7755N/mmm22，不大于于容容许受拉拉应力力50.0000N/mmm22，所以满满足足要求。2、吊钩水平截截面面验算水平截面受到偏偏偏心荷载载的作作用，在在截面面内侧的的K点产生最最大大拉应力力σc，可按下下式式计算：：σc=F///A2++Mx//(γγxWx))≤[σc]（5.4-2）式中：F──吊吊吊钩所承承担的的起重力力，取取F=1550000..000N；AAA2──验算2-22截面的的截面积积；AAA2≈h(b11++b2))/22。其中：h──截截截面高度度，取取h=588..00mmm；；bbb1，b2──分别为截截面面长边和和短边边的宽度度，取取b1=3300.000mmm，b2=2255.000mmm；MMMx──在2-2截面面所所产生的的弯矩矩；MMMx==FF(D//2++e1))。其中：D──吊吊吊钩的弯弯曲部部分内圆圆的直直径，取取D==35..000mm；eee1──梯形截面面重重心到截截面内内侧长边边的距距离；eee1==hh(b11+22b2))/[[3(bb1++b2))]；；λλλx──截面塑性性发发展系数数，取取λx=1..000；WWWx──截面对x--xx轴的抵抗抗矩矩；Wx=Ix//e11。其中：Ix────水平梯形形截截面的惯惯性矩矩；[[[σc]──钢材容许许受受压应力力，取取[σc]=7700.000N//mm2；2-2截面的截截截面积A22==58..000×(30.0000+255.000)//2==15995..00mmm22；解得：梯形截面面面重心到到截面面内侧长长边的的距离e11==28..122mm。在2-2截面所所所产生的弯弯矩矩Mx=11550000.000×(35.0000/2++288.122)==68443118.118NN·mm；解得：水平梯形形形截面的的惯性性矩Ix==444588999.900mmm4。截面对x-x轴轴轴的抵抗抗矩WWx=444558999.990/228..12==1558566.335mmm3；经过计算得σccc=1550000.000//15995..00++68843118..18//1558566.335=552..56NN/mmm2。由于吊钩2－222截面部分分的的压应力力522.566N//mm2，不大于于容容许受压压应力力70.0000N/mmm22，所以满满足足要求。3、吊钩垂直截截面面验算垂直截面的应力力力计算与与水平平截面验验算相相同：h──截面高度度，取取h=338.000mmm；b1，b2────分别为截截面面长边和和短边边的宽度度，取取b1=3300.000mmm，b2=2255.000mmm；3-3截面的截截截面积A33==38..000×(30.0000+255.000)//2==10445..00mmm22；解得：梯形截面面面重心到到截面面内侧长长边的的距离e11==18..422mm。在3-3截面所所所产生的弯弯矩矩Mx=11550000.000×(35.0000/2++188.422)==53888663.664NN·mm；解得：水平梯形形形截面的的惯性性矩Ix==112544011.922mmm4。截面对x-x轴轴轴的抵抗抗矩WWx=112554011.992/118..42==68806..355mm3；经过计算得σccc=1550000.000//10445..00++53388663..64//68806..355=933.552N//mmm2。垂直截面的剪应应应力τ按下式计计算算：τττ=FF//(2AA3))（5.4-3）式中：F──吊吊吊钩所承承担的的起重力力，取取F=1550000..000N；AAA3──3-33截面的的竖截面面面积积，取A33==10445..00mmm22。经过计算得τ===1500000.000/((2×100445.000))=7..188N/mmm22。根据强度强度理理理论公式式按下下式验算算：σσσ=(σc2+3τ2)1//22≤[σ]（5.4-4）经过计算得σ=(993..5222+33×7..1882)11/22=944.335N//mmm2。由于吊钩3－333截面部分分的的压应力力944.355N//mm2，不大于于钢钢材的容容许综综合应力力1440.000NN/mmm2，所以满满足足要求。4、圆形吊环计计算算圆环的弯曲应力力力σ0按下式验验算算：（5.4-5）式中：P──作作作用于圆圆环上上的荷载载，取取P=1550000..000N；RRR0──环的中心心圆圆半径，取取RR0=35..000mmm；ddd──圆环截面面圆圆的直径径，取取d=200..00mmm；；[[[σ0]──圆环容许许应应力，取取[σ0]=30000.000N//mm2。经过计算得σ000=3.2244×1150000..000×355.000/220..0033=2212..633N/mmm22。由于圆环的弯曲曲曲应力21122.633N//mm2，不大于于圆圆环容许许应力力300..000N//mmm2，所以满满足足要求。5、整体吊环计计算算1）在横杆中点点截截面的弯矩矩矩M1和拉力力P1按下式式验验算：MMM1≈Pl/66++P1xx（5.4-6）其中：PPP1==PPtg(α/2)//22。式中：P──作作作用于整整体吊吊环上的的荷截截P=1550000..000N；lll──横杆跨度度，取取l=10000.000mmm；xxx──转角处到到横横杆中线线的距距离，取取x==40..000mm；ααα──吊环两斜斜杆杆间的夹夹角，取取α=155..00度。经过计算得P111=1550000.000××tg(1155.000/22)/22=9987..399N；M1=11150000..00×100..000/66+9987..399×40.0000=28894495..755N·mm。2）在吊环转角角处处截面中(((A点)的弯矩M22按下式计计算：MMM2==PPl/113（5.4-7）经过计算得MMM2=1150000..000×100..000/113==11553884.662NN·mm。3）在斜杆中的的拉拉力P2按下式式计计算：PPP2==PP/(22coos(α/2)))（5.4-8）经过计算得PPP2=1150000..000/(22×cos((115.000//2)))=775644.772N。4）横杆中点截截面面的最大拉拉拉应力σ1按下式计计算算：σσσ1=MM1/WW+PP1/FF1≤[σ]（5.4-9）式中：F1────横杆中点点截截面面积积F11=100000.000mmm2；WWW──横杆中点点抗抗弯截面面抵抗抗矩W=225500..000mm3。经过计算得到σσσ1=288994955.775/225000.000++9877.339/110000.000==1166.779N//mmm2。由于横杆中点截截截面的最最大拉拉应力11166.799N//mm2，不大于于容容许应拉拉力3300..000N/mmm22，所以满满足足要求。5）斜杆中点截截面面的拉应力力力σ2按下式计计算算：σσσ2=PP2/FF2≤[σ]（5.4-110）式中：F2────斜杆中点点截截面面积积F22=3000..00mmm22；经过计算得到σσσ2=755664.772//3000.000=225..22NN/mmm2。由于斜杆中点截截截面的拉拉应力力25.2222N/mmm22，不大于于容容许应拉拉力3300..000N/mmm22，所以满满足足要求。6、绳卡计算1）马鞍式，抱抱合合式绳卡数数数量可按按下式式计算：：nnn1==11.6667PP/(22T))（5.4-111）其中：n1────马鞍式，抱抱抱合式绳绳卡需需用数量量；PPP──钢丝绳上上所所受综合合计算算荷载，取取PP=255.000N；TTT──栓紧绳卡卡螺螺帽时，螺螺栓栓所受的的力，取取T=244..50NN。经计算得n1===1.66677×25.0000/(22×24.5500)=11个。2）骑马式绳卡卡数数量可按下下下式计算算：n2=222.5PP/TT（5.4-112）其中：n2────骑马式绳绳卡卡需用数数量。经计算得n2===2.55×25.0000/244.550=33个。7、钢丝绳吊装构件采用666×19、直径17.00mmm，钢丝强强度度极限为14000NN/mmm2钢丝绳作作起起重绳。1）钢丝绳容许许许拉力计算算：：钢丝绳容许拉力力力可按下下式计计算：[[[Fg]]==aFFg//K（5.4-113）其中：[Fg]]]──钢丝绳的的容容许拉力力；Fg────钢丝绳的的钢钢丝破断断拉力力总和，取取FFg=11511.500kNN；α──考考考虑钢丝丝绳之之间荷载载不均均匀系数数，αα=0.8855；K──钢丝丝丝绳使用用安全全系数，取取KK=5..500。经计算得[Fggg]=11511.500×0.855//5.550==23..411kN。2）钢丝绳的冲冲冲击荷载计计算算：钢丝绳的冲击荷荷荷载可按按下式式计算:Fs===Q((1++(1++2EEAh//QLL)1//2))（5.4-114）其中：Fs────冲击荷载载；；Q──静荷荷荷载，取取Q==15..000kN；E──钢丝丝丝绳的弹弹性模模量，取取E==7844000.000N//mm2；A──钢丝丝丝绳截面面面积积，取A==1103..288mm2；h──钢丝丝丝绳落下下高度度，取h==2250..000mm；L──钢丝丝丝绳的悬悬挂长长度，取取L==50000..00mmm。经计算得Fs===1500000.000×(1+(11++2×7840000.000×103..228×250..000/1500000.000/550000.000)×1/2))==12662223.777NN≈126KKnn，所以满满足足要求。8、卡环吊装构件采用卡卡卡环的销销子直直径为21mm，查表得得卡卡环的容容许荷荷载为：FK=11771500N>>1500000N，所以满足要要求求。9、绳卡采用马鞍式绳卡卡卡固定钢钢丝绳绳的夹接接，用用直径15.88mmm螺栓紧固固，查查表得螺螺栓上上所受的的力为为15.1199kN。所需绳卡数量nnn1=11.6667PP/22T=11.6667××155/2××155.199=00.8223，用1个绳卡满满足足要求。钢丝绳容许拉力力力可按下下式计计算：[[[Fg]]==aFFg//K（5.4-115）其中：[Fg]]]──钢丝绳的的容容许拉力力；FFFg──钢丝绳的的钢钢丝破断断拉力力总和，取取FFg=11511.500kNN；α──考考考虑钢丝丝绳之之间荷载载不均均匀系数数，αα=0.8855；K──钢丝丝丝绳使用用安全全系数，取取KK=9..000；经计算得[Fggg]=11511.500×0.855//9.000==14..311kN。钢丝绳在承受拉拉拉伸和弯弯曲时时的复合合应力力按下式式计算算：σσσ=FF//A+dd0E0/D（5.4-116）其中：σ──钢钢钢丝绳承承受拉拉伸和弯弯曲的的复合应应力；；F──钢丝丝丝绳承受受的综综合计算算荷载载，取F==1151..500kN；A──钢丝丝丝绳钢丝丝截面面面积总总和，取取A=11111.533mmm2；d0──单单单根钢丝丝的直直径(mm)，取取d0=0.2200mm；D──滑滑滑轮或卷卷筒槽槽底的直直径，取取D=500..00mmm；；E0──钢丝丝丝绳的弹弹性模模量，取取E0=7844000.000NN/mmm2。经计算得σ=1115155000.000/1111..533+0..200×7884000.000//50..000=3114..96NN/mmm2。钢丝绳的冲击荷荷荷载可按按下式式计算：：FFFs==QQ(1++(11+2EEAhh/QLL)11/2))（5.4-117）其中：Fs────冲击荷载载；；QQQ──静荷载，取取取Q=155..00kkN；；EEE──钢丝绳的的弹弹性模量量，取取E=7884400..000N/mmm22；AAA──钢丝绳截截面面面积，取取AA=1111..53mmm22；hhh──钢丝绳落落下下高度，取取hh=2550..00mmm；；LLL──钢丝绳的的悬悬挂长度度，取取L=500000.000mmm。经计算得Fs=1550000.000××(1+(11++2×7840000.000×111..553×250..000/1150000..000/500000.000)××1/2))==13005002.994NN≈131kkNN。10、万向旋转转环环图5.4万向旋旋旋转环万向旋转环承受受受的拉力力为66.3t，满足要求求。11、垂直起重重重机械采用TC703355塔吊作为为垂垂直起重重机械械，吊装装点30m处的起吊重量为5.333t，能够满满足足吊装需需要。6材料与设备本工法采用的主主主要材料设设备备见下表。表6主要材料设设备备序号分类设备名称规格单位数量备注1加工厂龙门吊10t台12钢模板套2自制3预埋螺杆M24个84振捣棒Ф30个25锅炉台16蒸汽养护室6m×3m×222m个27货运汽车20t辆18施工现场塔吊TC7035台19万向旋转环M24个410吊装钢梁个1自制11手动葫芦5t个212撬棍个113灌浆料C35袋27质量控制7.1执行标准准准1、《混凝土结结结构设计规规范范》GB5000110-2001102、《装配式混混混凝土结构构技技术规程程》JGJ11--201143、《预制混凝凝凝土构件质质量量检验标标准》DB11／T9688--201134、《住宅预制制制混凝土梯梯段段工业标标准》JG300002.11-1199225、《装配式混混混凝土结构构连连接节点点构造造》15GG3310-117.2现场质量量量控制措施7.2.1吊装装装措施现场安装时发现现现，当采用用四四根钢丝丝绳吊吊装时，楼梯构构件件倾斜的的角度度不变，但但由由于楼梯梯间存存在的允允许误误差，导导致楼楼梯就位位困难难，并且且就位位时楼梯梯上下下晃动较较大，和和梯梁的的冲击击力较大大，极极易造成成缺棱棱掉角现现象。后后改为两两根手手动葫芦芦和两两根钢丝丝绳后后，就位位时可可以拽动动手动动葫芦对对倾斜斜角度进进行微微调，并并且减减小了上上下的的晃动，避避免免缺棱掉掉角现现象发生生。图7.2-1采用手动葫葫芦芦就位7.2.2成品品品保护为防止人员走动动动对预制楼梯梯造成成破坏，在楼梯就位位验收收合格后，及及及时采用现现场场废弃模模板对对预制楼楼梯进进行全封封闭保保护，并并且为为防止保保护模模板脱落落，在在两侧钉钉上斜斜拉条，确确保保牢固可可靠。图7.2-2预制楼梯梯成成品保护8安全措施1、由于预制楼楼楼梯吊装为为新新工艺，吊吊装装时要对对操作作人员进进行培培训，培培训的的内容主主要有有钢梁、吊吊环环的制作作，吊吊装时平平衡性性掌握，吊吊装装的定位位及吊吊装安全全注意意事项等等，待待操作人人员熟熟悉整个个吊装装工序流流程后后，才能能进行行吊装，并并且且初始吊吊装时时，要进进行吊吊装演练练。2、工人进场必必必须进行有有针针对性的的安全全教育，每每天天吊装前前必须须进行安安全交交底。3、吊装前必须须须检查吊具具、钢钢梁、葫葫芦、钢钢丝绳等等起重重用品的的性能能是否完完好。4、正确使用安安安全带、安安全全帽等安安全工工具。5、在吊装区域域域、安装区区域域设置临临时围围栏、警警示标标志，工工人不不得禁止止在吊吊装范围围下方方穿越。6、操作结束时时时一定要收收拾拾现场、整整理理整顿、特特别别在结束束后要要对工具具进行行清点。7、构件起重作作作业时，必必须须由起重重工进进行操作作，吊吊装工进进行安安装。绝绝对禁禁止无证证人员员进行起起重操操作。8、严格执行起起重重机械“十不吊”规定。9、构件起吊离离地地面0.5m时应停滞一一段段时间，待待构构件稳定定、吊吊索充分分张紧紧方可起升升9环保措施1、进场前做好好好员工环保保教教育，提提高员员工环保保意识识。