預(yù)制混凝土樓梯與結(jié)構(gòu)連接的技術(shù)要點(diǎn)探討

廖愛勇

隨著城市化的不斷推進(jìn)，高層建筑和住宅產(chǎn)業(yè)化為解決城市空間不足問題做出了重要貢獻(xiàn)，當(dāng)前住宅產(chǎn)業(yè)化已成為城市和建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。其中住宅產(chǎn)業(yè)化的核心是通過科技進(jìn)步提升產(chǎn)業(yè)化功能水平，通過管理信息化、生產(chǎn)工業(yè)化、施工裝配化以及部品通用化來(lái)有效改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)效率，這有助于建筑行業(yè)規(guī)范管理體制，倡導(dǎo)文明施工宗旨，同時(shí)也可提升住房建設(shè)速度。建筑行業(yè)中的很多企業(yè)嘗試使用建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化思維方式和先進(jìn)的工業(yè)化技術(shù)來(lái)進(jìn)行建筑施工。預(yù)制混凝土是當(dāng)前建筑產(chǎn)業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)部件，預(yù)制混凝土具有下述幾種特征：預(yù)制混凝土由專業(yè)工廠生產(chǎn)制作，質(zhì)量有所保障，且外觀精美；預(yù)制混凝土規(guī)格參數(shù)已在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中確定，在施工安裝過程中可依照施工工藝進(jìn)行安裝，非常簡(jiǎn)單便捷，在生產(chǎn)過程中不會(huì)產(chǎn)生垃圾；施工過程中可使用標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制混凝土進(jìn)行樓梯搭建，連接節(jié)點(diǎn)形式支撐少，可作為施工期間的通道；預(yù)制混凝土樓梯標(biāo)準(zhǔn)件在出廠時(shí)強(qiáng)度就已達(dá)到工程施工標(biāo)準(zhǔn)，用于樓梯施工時(shí)有利于進(jìn)行成品保護(hù)；預(yù)制混凝土用戶樓梯施工時(shí)可有效減少施工周期和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，且可減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，在冬季也可順利完成施工，且有效減少或避免了材料的浪費(fèi)現(xiàn)象。由于預(yù)制混凝土樓梯具有上述優(yōu)勢(shì)，我首先對(duì)預(yù)制混凝土樓梯的制作和現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行了研究。我的第一個(gè)住宅產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)項(xiàng)目為一棟18層的高層住宅，第二個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目為11層的小高層住宅樓，主體結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，樓梯部分均采用預(yù)制混凝土樓梯。由于在這兩個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中僅有樓梯段采用了預(yù)制混凝土構(gòu)建，則將會(huì)出現(xiàn)預(yù)制混凝土樓梯和現(xiàn)有樓梯平臺(tái)之間連接施工問題，則采取怎樣的連接方式具有更好的成本和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)整體施工影響最小成為當(dāng)前急需解決的重點(diǎn)問題。通過對(duì)上述兩個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目的時(shí)間和住宅產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的參觀學(xué)習(xí)后我分享經(jīng)驗(yàn)如下：預(yù)制混凝土樓梯和現(xiàn)澆樓梯平臺(tái)之間的連接方式有兩種，其一為預(yù)制混凝土樓梯上下兩端均為固定鉸支座，固定鉸可為現(xiàn)澆也可為栓接方式；其二為預(yù)制混凝土樓梯上端為固定鉸支座，下端為滑動(dòng)鉸支座。

1 混凝土樓梯樣

預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆固定鉸接上下端膠結(jié)應(yīng)用于該公司承建的玖璽項(xiàng)目4#住宅樓之中，根據(jù)項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖紙可知，預(yù)制混凝土樓梯受力筋伸出上下端面各300mm，在預(yù)制混凝土構(gòu)建吊裝完成之后，樓板預(yù)留受力筋和樓梯平臺(tái)之間通過上下鉸接的澆筑形式實(shí)現(xiàn)相互連接，混凝土樓梯樣式一如圖1所示。該形式的預(yù)制混凝土受力筋需要伸出，要求模具兩端需要有預(yù)留孔，用以防止在澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，預(yù)留孔徑應(yīng)當(dāng)在合適的范圍之內(nèi)，避免鋼筋籠入模和成品養(yǎng)護(hù)時(shí)出現(xiàn)問題，解決樓梯模具端頭模板的安裝和拆卸問題。為了有效解決上述狀況，我們將廠家加工完成的模具孔徑進(jìn)行適當(dāng)加大處理，使用橡膠板在外側(cè)進(jìn)行封堵。為了保證預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆部分的結(jié)合，樓梯板端面做成毛面。這種形式的預(yù)制混凝土吊裝安裝時(shí)需等到該梯段上下段平臺(tái)模板支設(shè)完成且鋼筋綁扎完成后才能進(jìn)行吊裝入位。施工難點(diǎn)是預(yù)制混凝土樓梯安裝到位之后才能進(jìn)行穿入，施工時(shí)較為不便。在預(yù)制混凝土樓梯安裝完成之后該梯段可作為施工樓梯使用，為了減少臨時(shí)樓梯的使用，增強(qiáng)安全性。在工廠完成預(yù)制混凝土制作后進(jìn)行存放需要做好胡子筋的保護(hù)工作，防止銹蝕。此處采用的保護(hù)方式為水泥漿涂層保護(hù)。

2 預(yù)制混凝土樓梯

兩端栓接固定鉸形式預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆平臺(tái)之間的連接被應(yīng)用于萬(wàn)科房地產(chǎn)公司的住宅產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目中。該形式的連接具體方式為在平臺(tái)梁上預(yù)埋兩個(gè)M20螺桿，在樓梯上端對(duì)應(yīng)位置處設(shè)定兩個(gè)支座孔，支座孔需與螺桿相互配合，通過后期孔內(nèi)灌漿的方式實(shí)現(xiàn)兩者的連接。支座孔距樓梯最小距離為50mm，設(shè)置最小距離的主要功能是防止制作和施工時(shí)支座孔被損壞。支座孔的尺寸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮安裝控件和設(shè)計(jì)誤差帶來(lái)的印象。上下端預(yù)留一定的安裝間隙，在樓梯完成安裝和調(diào)整之后通過灌漿的方式將縫隙封堵。連接節(jié)點(diǎn)如圖2所示。使用該連接形式時(shí)無(wú)需考慮預(yù)留胡子筋，但是需要在梯板兩端預(yù)留支座孔。支座孔的預(yù)留可使用埋件預(yù)留方式，在鋼筋籠就位后，模具的組裝過程相對(duì)簡(jiǎn)單。在出模完成后樓梯無(wú)露出表面的鋼構(gòu)件、鋼筋等，成品保護(hù)較為簡(jiǎn)單。在預(yù)制混凝土樓板吊裝入圍后角鋼表面涂抹之前，要在主體結(jié)構(gòu)上涂上水泥漿防止角鋼銹蝕。

圖2 樣式二預(yù)制混凝土樓梯上下端連接節(jié)點(diǎn)示意圖

3 預(yù)制混凝土樓梯

預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆平臺(tái)之間的第三種連接形式為一端固定鉸，一端滑動(dòng)鉸。樓梯板與主體結(jié)構(gòu)通過這種連接方式實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)。連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖3所示。這種連接方式需要使樓梯板上下兩側(cè)休息平臺(tái)達(dá)到一定強(qiáng)度之后才能進(jìn)行。在安裝施工之前在下端找平后鋪設(shè)20mm縫隙，安裝調(diào)整完成后使用一等級(jí)細(xì)石混凝土填縫。預(yù)制混凝土樓梯板下端與擱置平臺(tái)之間鋪設(shè)5厚聚四氟乙烯板，預(yù)制混凝土樓梯與建筑面層之間留50mm寬縫，用柔性建筑材料填縫，保證連接強(qiáng)度。預(yù)制樓梯板和平臺(tái)之間的連接參考《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ1-2004）推薦做法，在滑動(dòng)支座位置，預(yù)制混凝土樓梯在梁上擱置長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)大于100mm，其主要功能是防止預(yù)制樓梯板滑落。這種連接形式具有良好的受力，但是該做法預(yù)制混凝土樓梯上端與平臺(tái)梁連接處兩側(cè)均需預(yù)埋角鋼，且用鋼板將二者可靠連接，樓梯板下端與平臺(tái)梁之間需鋪設(shè)5mm厚聚四氟乙烯板以保證樓梯板與主體結(jié)構(gòu)的相對(duì)滑動(dòng)。該做法使用的角鋼預(yù)埋件、連接鋼板及聚四氟乙烯板增加成本較大。經(jīng)濟(jì)性不如形式一和形式二。

圖3 樣式三預(yù)制混凝土樓梯上下端連接節(jié)點(diǎn)示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

通過將三種不同的連接形式進(jìn)行比對(duì)，考慮經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、工程預(yù)制、成品保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)安裝等各種因素，樣式二的預(yù)制混凝土樓梯均具有較大優(yōu)勢(shì)，適宜在工程項(xiàng)目中大規(guī)模推廣使用。