预制楼梯现场集中预制及免抹灰一次成型施工工法

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1 前言

随着建筑工业化的发展，预制装配式建筑比率逐年增加。装配式建筑可以有效解决建筑行业劳动力不足问题，可以提高工程效率缩短工期，提高建筑物的质量和性能。建筑工业化突出特点就是装配式施工，而如何提高装配式建筑的整体性，如何降低构件加工、安装的难度，如何提高构件安装的质量，如何缩短装配式工程的吊装时间使其满足社会要求等问题成了影响建筑工业化发展的主要因素。

与之相比传统的现浇楼梯，须经过支模、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序，用工量大，耗时长。且加固方式复杂成型质量较差，容易出现涨模、漏浆等问题，混凝土在达到强度前人员走动及拆模时，易对踏步棱角造成破坏。而装配式预制楼梯在这些方面都可以避免。

以本项目博兴县城区城中村棚户区改造一期工程为例，通过研究住宅中预制楼梯深化设计、模具制作、现场楼梯集中制作、安装及成品保护等过程并总结，形成了本工法。

2 工法特点

2.0.1工厂化加工生产，模板周转次数多，混凝土浪费少，劳动力需求少。

2.0.2工序简单，大大节省工期。

2.0.3定型化模板，加工方便，成型质量好，可达到清水混凝土效果，免除下道抹灰工序。

2.0.4节能环保，推广前景大。

3适用范围

本工法适用于所有高层建筑标准层的楼梯，应用于群体住宅时，使用效益更加明显。 

4工艺原理

将预制楼梯在加工厂制作改为现场集中预制，钢筋由钢筋料场统一加工绑扎。过程重点深化设计和模板制作。

前期，项目技术部根据现场楼梯间尺寸和位置进行深化设计，精准计算各种预留预埋的尺寸及位置，深化完成后与设计院进一步确认深化设计的可靠性与可行性。图纸确认后，根据深化尺寸采购定型化钢模。钢筋统一绑扎完成后将钢筋网片放入钢模内，调整垫块保证钢筋保护层，然后固定钢筋网片位置，浇筑混凝土。浇筑完成待混凝土成型后，将楼梯运送到指定位置拆模，利用混凝土养护蒸汽机进行养护。达到设计强度后，可以进行现场吊装。

5施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

5.2操作要点

5.2.1图纸深化设计

工程施工前必须经过深化设计，根据户型分类深化，根据现场楼梯间尺寸和位置关系，经过合理设计简化统一尺寸，方便集中生产，各种预留预埋及位置（主要为进出场吊装筋预埋、销健预埋、安装对应吊装件预埋）须经过计算，确保安全准确并经设计院同意。

图纸的深化设计至少应包梯板平面布置图、楼梯配筋图、预制梯段与现浇结构相对位置关系、连接销键节点详图及连接节点详图。

5.2.2预制楼梯模具制作

预制楼梯的模板采用定型化钢模板，模板的制作须与深化图纸相对应，模板是保证楼梯梯段尺寸、各类预留预埋位置和成型质量的关键所在。模具的制作可根据图纸设计内容考虑防滑条、滴水线以及楼梯栏杆预留插孔等设置。

5.2.3预制楼梯钢筋集中加工及绑扎

翻样工程师根据深化设计图纸进行钢筋翻样。翻样完成后由钢筋后台统一加工下料。钢筋下料完成后运至施工现场，由专业钢筋技术人员按照深化图纸要求进行钢筋绑扎。钢筋的品种、级别、规格、长度、数量满足图纸要求钢筋笼禁止漏扎、跳扎，扎丝端头统一朝向钢筋笼内部。

5.2.4钢筋入模

楼梯钢筋网片绑扎完成后，吊装至钢模内。

钢筋笼入模之前应提前布置垫块，垫块按梅花状布置，间距满足钢筋限位及控制变形要求，钢筋笼入模过程中应避免破坏模具内表面涂刷好的脱模剂，钢筋笼不得沾染脱模剂。并埋设各类预埋件，钢筋规格、间距，预埋件种类需与图纸相对应，经验收合格后进行下道工序。

5.2.5砼浇筑

浇筑前应对混凝土质量检查，包括混凝土设计强度、和易性、浇筑温度等，均应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）的相关要求。浇筑前检查塌落度，塌落度应控制在80-100mm； 

当采用立式模具生产预制混凝土楼梯时， 应分层浇筑，每层的混凝土浇筑高度不宜超过300mm，不得超过400mm； 

混凝土振捣采用频率为200HZ的振动棒。振捣时应快插慢拔，振点间距不超过300mm，振捣上层混凝土时，应插入下层50mm为宜，振捣混凝土的时限应以混凝土内无气泡冒出时为准，不可漏振、过振、欠振。振捣时，应避开预埋件，并应避免钢筋、模板等被振松。

浇筑完成及时进行清理，预制混凝土楼梯侧面采用人工抹面，并应符合下列规定： 

1、使用刮杠将混凝土表面刮平，用塑料抹子粗抹，使表面基本平整，无外露石子，外表面无凹凸现象，四周侧板的上沿要清理干净，待静停不少于 1h； 

2、使用铁抹子找平，注意预埋件四周的平整度，边沿的混凝土如果高出模具上沿应及时压平，使边沿不超厚无毛边，需将表面平整度控制在 3mm 以内； 

3、使用铁抹子对混凝土表面进行压光，保证表面无裂纹、无气泡、无杂质，表面平整光洁，不允许有凹凸现象。应使用靠尺边测量边找平，应使表面平整度控制在 3mm 以内。 

5.2.6楼梯养护

采用蒸汽养护。预制混凝土楼梯蒸养之前需静停，静停时间以用手按压无压痕为标准； 用干净塑料布覆盖混凝土表面，再用帆布将楼梯模具整体盖住，保证气密性，之后方可蒸汽进行蒸养； 

预养护时间不应小于2h，升温速率不宜超过15℃/h，降温速度不宜超过 10℃/h，恒温阶段温度不宜超过 60℃，恒温时间不宜小于4h。

5.2.7预制楼梯吊装准备

1、预制楼梯吊装前由技术员组织项目部及监理工作人员对预制楼梯的外观质量、尺寸、规格及相关资料进行检查验收。

2、楼梯构件吊装前必须整理吊具，并根据尺寸安装好吊具。

3、预制楼梯吊装前在相关楼梯构件上将各个截面的控制线提前放好，可节省吊装、调整时间并利于质量控制。

4、预制楼梯构件吊装前下部支撑体系必须完成，吊装前测量并修正梯梁顶标高，确保标高准确无误，便于楼梯就位。

5.2.8预制楼梯吊装

准备工作完成后，采用塔吊安装就位。根据吊装方案进行安装，确保梯梁处混凝土强度达到要求。

1、预制楼梯在吊装前，将侧面预埋吊环切除并抹平，在梯面平板预留吊装孔处安装万向旋转环。

2、为避免预制楼梯吊装就位时与楼梯间碰撞造成缺棱掉角等质量缺陷。预制楼梯的吊装采用专用吊装钢梁，下边吊点的距离与楼梯上预埋吊点的距离相等，确保预制楼梯在吊装时钢丝绳保持竖直，避免产生的水平分力导致楼梯旋转，同时也避免了楼梯就位时极易冲撞的问题。

图5.2.8-1 吊装钢梁示意图

图5.2.8-2 吊装钢梁示意图

5.2.9连接缝隙处灌浆

灌浆前应制订灌浆操作的专项质量保证措施，做好操作工人技术交底。灌浆墙按照要求检查连接部位是否有杂物或堵塞。

对构件接缝的外沿应进行封堵。

选型、制备灌浆料浆料（必须采用经过检验确定）。灌浆料应按配比要求计量灌浆材料和水的用量，经搅拌均匀后测定其流动度满足规范要求后方可灌注，且每工作班应制作一组且每层不应少于3组40㎜×40㎜×160㎜的长方体试件

灌浆完成后，填写灌浆作业记录表。发现问题的补救处理也要做相应记录。

图5.2.9-1 灌浆施工示意图

5.2.10检查验收

预制楼梯安装完成后，组织相关部门对预制楼梯的安装进行验收，标高位置核实无误后开始进行下道工序。

5.2.11成品保护

预制楼梯安装完成经验收合格后，及时对预制楼梯表面加工覆盖模板，并固定牢固，防止后期施工造成预制楼梯的成品损坏。

6材料与设备

本工法采用的主要材料设备见下表。

表6.1.1-1 主要材料表

7.1本工法执行的主要规范、标准、图集

表7.1.1-1 执行规范、标准

7.2.1预制楼梯生产

1预制楼梯钢筋、商混等原材料符合设计要求、符合国家规范要求。

2预制混凝土楼梯的外观质量不应有严重缺陷，且不应有影响结构性能和安装、使用功能的尺寸偏差。

3预制混凝土楼梯成品尺寸允许偏差及检验方法应符合表7.2.1-1的规定。

表7.2.1-1预制混凝土楼梯尺寸允许偏差及检验方法

4预制混凝土楼梯上的预埋件、预留出筋等材料的质量、规格和数量应符合设计要求。

5预制混凝土楼梯的结合面应符合设计要求。

7.2.2预制楼梯安装

1安装前确认楼梯型号、生产日期和质量验收标志灯。

2吊装前确认预制楼梯预埋件、插筋和预留孔洞的规格、位置和数量符合图纸要

3预制楼梯安装位置线应由控制线引出，没件预制楼梯应设纵、横控制线。

4安装过程中注意楼梯的成品保护，避免缺棱掉角。

5吊装就位后及时符合左右上下水平高程，及时调整。

8安全措施

8.0.1由于预制楼梯吊装为新工艺，生产之前应检查各项安全技术措施，对生产人员进行安全交底。吊装时要对操作人员进行培训，培训的内容主要有钢梁、吊环的制作，吊装时平衡性掌握，吊装的定位及吊装安全注意事项等，待操作人员熟悉整个吊装工序流程后，才能进行吊装，并且初始吊装时，要进行吊装演练。

8.0.2机械设备的操作人员应持有效证件上岗，并不得带病上岗。

8.0.3吊装前必须检查吊具、钢梁、葫芦、钢丝绳等起重用品的性能是否完好。

8.0.4在吊装区域、安装区域设置临时围栏、警示标志，工人不得禁止在吊装范围下方穿越。

8.0.5操作结束时一定要收拾现场、整理整顿、特别在结束后要对工具进行清点。

8.0.6构件起重作业时，必须由起重工进行操作，吊装工进行安装。绝对禁止无证人员进行起重操作。

8.0.7构件起吊离地面0.5m时应停滞一段时间，待构件稳定、吊索充分张紧方可起升。

9环保措施

9.0.1在施工过程中严格遵守国家和地方下发的有关环境保护的法律、法规，加强对工程材料、设备、生产垃圾的控制和治理，由安全环保部负责。

9.0.2严格把控进场的原材料，优先选用环保型材料。施工原材料的采购严格按照ISO9001和ISO14001的相关执行文件进行，需要复试的复试合格才能使用。

9.0.3进场前做好员工环保教育，提高员工环保意识。

9.0.4施工过程中控制粉尘污染、噪音污染。

9.0.5加强项目部的卫生防疫。对生产、管理人员定期进行健康检查，对生产区域定期进行消毒。

10效益分析

该方案便于施工质量控制，加快了施工进度，且施工完成后可达到后期免抹灰的效果。

10.1经济效益

产业化生产由于建造速度快，工期短，可以节约成本。若是小批量建造的情况下，住宅的建造成本有提高，但在规模化生产后其材料成本的增加能够控制在10—15％左右，在未来面临劳动力资源短缺，劳动力成本大幅提升的情况下，装配式房屋的优势将更加明显。以层高3m单跑预制楼梯为例，预制楼梯在工厂加工节约周转材料（模板、架料）约xx元；且较现浇楼梯省去了后期踏步建筑做法。单价x 元/㎡，单跑楼梯面积为x㎡，做法节省约x元；每段预制楼梯较现浇楼梯节约人工约x元。

10.2安全效益

传统住宅的施工方式是大量的工人聚集在现场，交叉作业多，容易对工人造成高空坠落、物体打击、触电等伤害。而产业化住宅通过把大量的作业转移到了加工厂，现场工人数目大大减少，减小了现场安全事故的发生频率。

10.3社会效益

该项技术操作简便、安全可靠，可确保工程质量，安装时间显著缩短，较之传统施工方法节约人工50%；节约常规周转材料约30％；基本避免现场湿作业，减少建筑垃圾约65％，大量减少了噪音污染，在节能环保方面优势明显。

11应用实例

11.1工程概况

xxxxxxxxx棚户区改造工程为锦秋事处管辖，位于博兴县城，博城八路以南，新城二路以西。本项目规划用地面积约255亩，总建筑面积约49万平米，规划住宅约2500套。首期规划高层住宅约1950套，计划用于锦秋办事处马庙、马王、西赵、西三里等村棚户区改造安置。其中一期工程建筑面积约25万平米，包括21栋16～18层住宅及A、B两个车库。住宅标准层楼梯全部采用预制楼梯现场集中生产及安装施工。

11.2应用效果

本工程采用预制楼梯施工后，楼梯直接在现场集中预制生产，节约工期，简化现场工序，并省去后期装修的工作量。预制楼梯成型表观质量好，棱角分明，防滑条清晰漂亮，尺寸无偏差，极大的的提高了楼梯的施工质量，达到免抹灰效果节约了成本。本工程采用定型化钢模制作楼梯，增加了材料的周转次数，工业化加工生产，提高了混凝土的回收利用，降低成本，节能环保。

11.3应用实例流程

11.3.1预制楼梯图纸深化设计

11.3.2工法现场照片

图11.3.2-1 钢筋网片                      图11.3.2-2 钢筋验收

图11.3.2-3 钢筋网片入模                      图11.3.2-4 合模

图11.3.2-5 浇筑混凝土                      图11.3.2-6 成型拆模

图11.3.2-7 蒸汽养护                      图11.3.2-8 运输

图11.3.2-9 吊装                      图11.3.2-10 安装

图11.3.2-11 灌浆                      图11.3.2-12 成品保护