翁嚇粦
(中核華辰工程管理有限公司,福建 莆田 351100)
現(xiàn)澆混凝土樓梯正常情況下都是根據(jù)工程進(jìn)度分段澆搗成型,但在分段位置經(jīng)常出現(xiàn)斜段面不平直和踏步面不平整等質(zhì)量缺陷,新舊混凝土接觸面還需要鑿毛處理。而裝配式樓梯統(tǒng)一在加工廠里制作成型,模板基本都是采用鋼模,樓梯尺寸較為準(zhǔn)確,樓梯采用蒸壓養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間短,樓梯混凝土質(zhì)量較好。此外,裝配式樓梯可以提前批量生產(chǎn),大大節(jié)約了工期[1]。但是裝配式樓梯的定位精度要求較高,樓梯現(xiàn)澆平臺(tái)預(yù)埋螺栓的位置定位準(zhǔn)確性對(duì)后期裝配式樓梯安裝影響較大。在裝配式樓梯吊運(yùn)過(guò)程中應(yīng)保證樓梯不跟框架混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞,避免樓梯或者結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)破損現(xiàn)象,每道工序質(zhì)量控制將決定裝配式樓梯安裝質(zhì)量。因此,如何對(duì)裝配式樓梯進(jìn)行精準(zhǔn)定位成為擺在廣大技術(shù)人員面前的難題。
某項(xiàng)目共有7棟建筑;2棟宿舍樓均為地上12層,結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu);3棟教學(xué)樓和2棟辦公樓均為地上6層,結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)使用年限為50年,安全等級(jí)為二級(jí),抗震設(shè)防類別為丙類。教學(xué)樓和辦公樓均為裝配式建筑,主要裝配式構(gòu)件有疊合板和裝配式樓梯,樓梯結(jié)構(gòu)形式為板式樓梯,梯段厚度為220mm,寬度為1250mm,梯段板混凝土強(qiáng)度為C30,高度為2900mm,裝配式樓梯剖面圖如圖1所示。
圖1 裝配式樓梯剖面
(1)該工程裝配式樓梯高度較高,預(yù)制構(gòu)件重量最大值為3.9t,施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件的吊運(yùn)均采用塔吊,鑒于裝配式樓梯吊運(yùn)重量較大,塔吊的選型應(yīng)滿足施工要求。
(2)裝配式樓梯在吊運(yùn)過(guò)程中容易出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,尤其是在樓梯間就位時(shí)為斜向擺放,容易晃動(dòng)不易就位,吊具和吊運(yùn)方法的選擇十分重要。
(3)樓梯間的休息平臺(tái)起到上下承接的作用,而其主要采用預(yù)埋螺栓將裝配式樓梯緊緊地固定在平臺(tái)上,在休息平臺(tái)施工時(shí),采取何種措施能夠保證螺栓的預(yù)埋精度成為擺在施工人員面前的難題。
(4)由于裝配式樓梯的安裝精度要求較高,各道工序銜接緊密,對(duì)項(xiàng)目部施工部署能力要求較高。
施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)裝配式樓梯構(gòu)件堆放場(chǎng)地位置、樓梯間位置、吊運(yùn)距離和預(yù)制構(gòu)件重量等因素綜合確定塔吊的型號(hào)。經(jīng)過(guò)對(duì)比和塔吊租賃公司的推薦,最終選擇塔吊型號(hào)為QTZ80H,臂長(zhǎng)為51m。根據(jù)塔吊說(shuō)明書可知,在4倍率啟動(dòng)情況下,塔吊在26m處的起重量為4.61t,而裝配式樓梯最大重量為3.9t,再加上吊具毛重約0.3t,預(yù)制構(gòu)件的總重量約4.2t<4.61t。由此可知,塔吊的型號(hào)符合施工要求。
由于裝配式樓梯制作后尺寸將無(wú)法調(diào)整與改變,樓梯間休息平臺(tái)的標(biāo)高應(yīng)確保準(zhǔn)確,尤其是標(biāo)高控制應(yīng)著重注意,要求標(biāo)高誤差控制在2mm之內(nèi),測(cè)量放線后應(yīng)及時(shí)復(fù)核軸線和高程誤差,保證測(cè)量放線準(zhǔn)確性[2]。該工程固定裝配式樓梯用的M16螺栓預(yù)埋在休息平臺(tái)的現(xiàn)澆梯梁上,螺栓數(shù)量為2根。為了保證螺栓預(yù)埋后不出現(xiàn)位移和尺寸偏差情況,該工程螺栓預(yù)埋時(shí)自創(chuàng)了套桿輔助定位的方法對(duì)螺栓進(jìn)行固定。套桿由套內(nèi)直徑為18mm的鋼管焊接而成,一長(zhǎng)兩短,長(zhǎng)套桿下料長(zhǎng)度為螺栓預(yù)埋間距+100mm,短套桿下料長(zhǎng)度為螺栓外露高度,長(zhǎng)短套桿以焊接形式相連。當(dāng)螺栓預(yù)埋后,采用套桿進(jìn)行復(fù)核和校正,待現(xiàn)澆梯梁上預(yù)埋螺栓的中線和套桿中線重合時(shí),即可固定套桿。由于套桿內(nèi)徑比螺栓大2mm,半徑則變成1mm,那么中線重合后即可將螺栓預(yù)埋精度控制在1mm之內(nèi)。而套桿待現(xiàn)澆梯梁混凝土完全凝固后即可收回重新使用,從而節(jié)約成本。
該工程采用平板車對(duì)裝配式樓梯進(jìn)行運(yùn)輸。由于裝配式樓梯長(zhǎng)度較長(zhǎng),重量較大,因此嚴(yán)格控制疊放層數(shù)≤3層。平板上按照規(guī)定放置方木,方木尺寸為100mm×100mm,預(yù)制構(gòu)件和方木接觸地方還應(yīng)墊橡膠墊塊,方木分別設(shè)置在裝配式樓梯1/4跨的地方,采用二點(diǎn)支撐的方法,支點(diǎn)布置時(shí)應(yīng)注意上下層要一致,從而使得裝配式樓梯受力保持均勻狀態(tài)[3]。
預(yù)制構(gòu)件堆放場(chǎng)地應(yīng)根據(jù)堆放數(shù)量及吊運(yùn)距離進(jìn)行合理規(guī)劃,堆放場(chǎng)地應(yīng)硬化并做好排水措施。該工程裝配式樓梯應(yīng)堆放在距離樓梯間較近的位置,并且要求吊運(yùn)距離≤26m的塔吊半徑。裝配式樓梯進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)及時(shí)檢查其長(zhǎng)度、寬度、平整度、混凝土外觀質(zhì)量、螺栓孔尺寸和預(yù)埋件位置等,確定檢查結(jié)果與設(shè)計(jì)要求相符后即可吊放到堆場(chǎng)上[4]。同樣在堆場(chǎng)上鋪設(shè)通長(zhǎng)方木,這個(gè)時(shí)候方木應(yīng)擱置在第2個(gè)踏步地方,以便更好地起吊預(yù)制構(gòu)件,裝配式樓梯疊放層數(shù)為3層,堆放方式為平放,注意同一個(gè)樓梯間的裝配式樓梯應(yīng)嚴(yán)格按照編號(hào)順序進(jìn)行堆放,從而保證安裝準(zhǔn)確性。
項(xiàng)目部應(yīng)組織精干人員對(duì)廠房的裝配式樓梯的安裝方案進(jìn)行編制,尤其是裝配式樓梯吊裝方法和吊裝精度控制措施,并編制質(zhì)量管理手冊(cè)。采用工字鋼與手拉葫蘆等方式組成預(yù)制樓梯的吊具[5],工字鋼型號(hào)為20a,將板厚為10mm的鋼板焊接在工字鋼上方兩端約1/6長(zhǎng)度位置,接著在鋼板的中間鉆孔,孔徑為30mm,該孔作為與塔吊卡扣連接的媒介。在鋼板下放的工字鋼下放焊接吊環(huán),吊環(huán)直徑為22mm,接著將手拉葫蘆安裝在吊環(huán)下面。根據(jù)以往的吊裝經(jīng)驗(yàn),該吊具能夠較好地平衡裝配式樓梯吊運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的扭矩,從而保證吊運(yùn)的平穩(wěn)性。為了保證裝配式樓梯吊裝的精準(zhǔn)定位,在樓層和休息平臺(tái)上將裝配式樓梯的安裝邊線、端部以及安裝控制線全部測(cè)放出來(lái),并復(fù)核測(cè)放的精度,確保高程和軸線的準(zhǔn)確性[6]。在裝配式樓梯擱置的梯梁位置應(yīng)采用水泥砂漿進(jìn)行找平,確保擱置段平整,找平層的高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。由于樓梯間空間較為狹小,裝配式樓梯吊運(yùn)過(guò)程如果控制不當(dāng),很容易碰撞到框架梁,導(dǎo)致梁體表面出現(xiàn)缺棱掉角現(xiàn)象。因此,在框架梁的一側(cè)黏貼擠塑板,厚度為30mm,從而保護(hù)框架梁不受損壞。裝配式樓梯吊裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)審批過(guò)的方案布置安全警戒區(qū),在幾個(gè)主要出入口位置安排專人進(jìn)行警戒和檢查,防止閑人進(jìn)入吊裝現(xiàn)場(chǎng),保證裝配式樓梯吊裝安全性。
卡扣、吊環(huán)、預(yù)埋件和鋼絲繩等相應(yīng)構(gòu)件應(yīng)連接緊密,裝配式樓梯上預(yù)埋件和吊環(huán)連接好后,即可試吊。裝配式樓梯采用塔吊緩慢地往上吊運(yùn)約0.5m后停止,檢查吊具和梯段板的受力情況,確保安全后再調(diào)整梯段板角度[7]。通常情況下梯段板以平放方式起吊至安裝位置再轉(zhuǎn)換成斜吊方式,考慮到該工程樓層不高,天氣晴朗,無(wú)風(fēng)力等不良影響,試吊后就直接采用手拉葫蘆對(duì)吊裝角度進(jìn)行調(diào)整,設(shè)計(jì)角度為33°。為了保證梯段板與樓梯間框架結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象,大致保持150mm間距,吊裝角度調(diào)整為46°,并采用牽引繩對(duì)裝配式樓梯的空中位置進(jìn)行控制[8]。待吊運(yùn)至樓梯安裝位置上方時(shí),應(yīng)停頓下來(lái),并調(diào)整樓梯的下放姿勢(shì),緩慢地下放直至距離安裝位置約0.5m處再次停頓。通過(guò)手拉葫蘆將吊裝角度調(diào)整為34°,比設(shè)計(jì)角度稍微大點(diǎn)。為了提高安裝效率和精度,采用4根鋼管輔助進(jìn)行定位,鋼管內(nèi)徑為18mm,一端套入M16螺栓,另一端則露出裝配式樓梯的預(yù)留洞上,鋼管長(zhǎng)度為1.0m,接著再扶住樓梯進(jìn)行下放,待邊線對(duì)齊后再微調(diào)吊裝角度至設(shè)計(jì)角度,使得梯段板精準(zhǔn)就位。
裝配式樓梯吊裝完成后,軸線與高程偏差和梯段板安裝質(zhì)量等經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格即可開始灌漿處理。固定鉸端預(yù)留洞處理方案如下:采用壓縮空氣將預(yù)留洞內(nèi)的一切雜物清理干凈后,灑水淋濕預(yù)留洞四周混凝土,將攪拌靜置2min后的CGM灌漿料分層灌入預(yù)留洞,灌漿料的強(qiáng)度為C40,灌漿應(yīng)控制時(shí)間,預(yù)留洞灌漿時(shí)間控制在0.5h內(nèi),灌漿面與混凝土面層間應(yīng)預(yù)留3cm。灌漿料養(yǎng)護(hù)完成后再采用水泥砂漿粉刷平整[9]。固定鉸端預(yù)留洞處理節(jié)點(diǎn)大樣圖如圖2所示?;瑒?dòng)鉸端預(yù)留洞處理方案如下:在距離混凝土面層以下6cm處,采用墊片和螺母將預(yù)留洞分為兩部分,墊片以上采用水泥砂漿粉刷平整,墊片以下為空腔,這樣就形成滑動(dòng)變形的空間?;瑒?dòng)鉸端預(yù)留洞處理節(jié)點(diǎn)大樣圖如圖3所示。
圖2 固定鉸端預(yù)留洞處理節(jié)點(diǎn)大樣圖
圖3 滑動(dòng)鉸端預(yù)留洞處理節(jié)點(diǎn)大樣圖
該工程根據(jù)裝配式樓梯最大重量選擇塔吊型號(hào)為QTZ80H,臂長(zhǎng)為51m,并要求裝配式樓梯堆放地方應(yīng)處于塔吊26m的半徑幅度范圍內(nèi)。休息平臺(tái)上的螺栓預(yù)埋采用套桿輔助進(jìn)行固定,套桿的巧妙設(shè)計(jì)能夠確保螺栓的安裝精度≤1mm。裝配式樓梯選用工字鋼與手拉葫蘆組合的吊具,將常規(guī)的平躺起吊調(diào)整為下放角度起吊,從而加快吊裝效率,吊運(yùn)中應(yīng)人工牽引繩索來(lái)保證裝配式樓梯不與框架結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞。下放接近安裝位置時(shí)再改變吊裝角度至接近設(shè)計(jì)角度,并采用4根鋼管輔助進(jìn)行快速定位,從而提高精準(zhǔn)定位的準(zhǔn)確性,裝配式樓梯的軸線安裝偏差≤2mm。裝配式樓梯安裝完成后再按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行灌漿和留設(shè)空腔,使得預(yù)留洞處理效果滿足設(shè)計(jì)要求。該工程裝配式樓梯采取上述精準(zhǔn)定位安裝技術(shù)后,每個(gè)梯段板安裝時(shí)間節(jié)約0.5h,螺栓預(yù)埋精度達(dá)1mm,鋼管輔助定位則可以保證螺栓與預(yù)留洞安裝偏差≤2mm,施工效果好。