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1、封閉式樓梯施工工法封閉式樓梯施工工法1 前言由XX有限公司承建的海藍福源東二區西區項目占地面積362288.48m2，總建筑面積480725.99m2，包括別墅和高層公寓等物業類型，其中：別墅347棟，建筑面積133162.47m2；高層公寓12棟，建筑面積28.159664萬m2,地下車庫建筑面積6.231萬m2、會所建筑面積1495.83m2，幼兒園建筑面積2161.05m2。本工程屬群體建筑工程，量大面廣。工程現澆混凝土樓梯結構共有403處，模板鋪設面積合計15442m2,混凝土澆筑方量達到1352m3，工程量大，工期緊，質量要求高。由于工程量大，工期緊，質量要求高，如何保證樓梯結構澆筑2、效果，為樓梯精裝修提供良好的工作面，是本工程一個技術重點。一般建筑工程現澆混凝土樓梯結構模板支設采用傳統木膠合板支模方法，對樓梯踏步面不進行封閉，踏步正面利用吊模加固。根據長期工程實踐經驗，采用傳統支模方法施工時因施工人員頻繁利用樓梯上下，易造成樓梯踏步支座處面筋因被踩踏而下陷，踏步吊模因被碰撞而松動不穩，現澆成型的樓梯結構踏步面層外觀效果不夠理想，結構表面不平整，踏步吊模一側容易漲模，日后樓梯裝修施工前需對現澆樓梯結構進行打鑿，既極大地增加施工成本，又影響施工工期，同時打鑿過程可能對樓梯結構造成損害而留下安全隱患。對于目前封閉式樓梯施工技術，主要針對采用鋼模板支模加固而編制，但一般建筑工程現3、澆混凝土樓梯結構仍大量采用木膠合板支模加固，缺乏可供參考及借鑒的施工技術及規范。所以根據上述實際情況，如何從模板支設加固的角度出發，推行統一的關于木膠合板封閉式樓梯施工方法，能夠滿足其對于現澆混凝土樓梯結構成型外觀效果，避免對樓梯后期裝修產生不利的影響，是目前待解決的技術重點。本工程采用18mm木膠合板進行全封閉式樓梯支模，樓梯結構模板面層和底層采用483.0mm雙鋼管作模板受力龍骨，M12對拉螺栓加固，增強樓梯模板系統整體剛度；防止澆筑時混凝土外溢，節省材料和清理用工，無需人工槎抹找平，提高施工速度。保證現澆混凝土結構施工質量效果，最終降低樓梯裝修施工成本及縮短樓梯裝修工期，避免樓梯施工的質4、量通病，有效節約了成本及工期。可為以后現澆混凝土樓梯施工提供參考，具有大力推廣的價值，故總結形成本工法。2 工法特點封閉式樓梯施工技術特點包括：（1）樓梯踏步面層采用木膠合板進行封閉，保證澆筑后踏步面層平整，同時方便施工人員上下，避免對樓梯支座面筋造成影響；（2）樓梯踏步不用吊模，在樓梯踏步面層采用鋼管及對拉螺栓加固增加樓梯支模整體剛度，避免因漲模對后期裝修施工的影響；（3）樓梯踏步封閉避免澆筑時混凝土外溢，節省材料和清理用工，無需人工槎抹找平，提高施工速度。3 適用范圍封閉式樓梯施工技術主要應用于一般房屋建筑工程現澆混凝土結構樓梯模板支設加固施工方法中。4 工藝原理（1）現澆混凝土結構采用15、8mm木膠合板進行全封閉式樓梯支模，樓梯結構模板面層和底層采用483.0mm雙鋼管作模板受力龍骨，M12對拉螺栓加固，增強樓梯模板系統整體剛度。（2）樓梯踏步水平面層模板應設置排氣孔，避免踏步面層因混凝土中氣泡無法排出而影響澆筑外觀效果。5 工藝流程及操作要點5.1 施工工藝封閉式樓梯施工流程見圖5.1。圖5.1 封閉式樓梯施工流程示意圖5.2 操作要點123455.15.25.2.1 模板加工切割根據設計圖紙要求確定樓梯的斜長及寬度，再根據現場實際情況對木膠合板進行切割加工。操作此步驟時，應特別注意扣除模板厚度及確定水平踏步板與垂直踏步板相互連接方式及踏步板與剪力墻鋸齒狀模板邊緣的連接方式。6、此環節建議采用如下連接方式：1、水平踏步板端部取代垂直踏步板上部；2、垂直踏步板下部取代水平踏步板根部；3、垂直踏步板左、右端部取代樓梯側模鋸齒狀預留模板端部；4、水平踏步板左、右端部取代樓梯側模鋸齒狀預留模板端部。5.2.2 對拉螺栓孔預留安裝樓梯底模板前應根據施工方案要求對樓梯模板整體加固時將使用到的對拉螺栓加固提前預留孔，孔徑為12mm，預留孔為沿著梯板斜長方向從梯梁與梯板接觸口起每間距600mm，分別距離各自梯板邊緣350mm處起中間間距700mm布置一道，每道為3個孔。5.2.3 模板支撐支設加固開始鋪設梯板模板時應先對梯板支撐系統進行加固，其加固方式采用100mm50mm規格木方作7、為次龍骨外加鋼管、頂筒的組合進行斜撐，木方（次龍骨）擺向沿著梯板斜長方向，且從梯板邊緣起每間距300mm布置一個木方，布置原則為保證梯板兩端均安裝木方且中間跨木方間距不大于300mm。鋼管支撐角度與梯板底面宜成直角且支撐鋼管底腳與下層樓梯的踏步相接觸（即支撐在水平踏步與垂直踏步的交接轉角位置），與頂絲接觸的支撐鋼管采用2根48鋼管合并且兼作樓梯的整體加固支撐主龍骨，斜撐加固時，支撐鋼管第一跨為沿著梯板斜長方向距離梯梁與梯板接觸口700mm處布置一道，之后且間距1200mm布置一道，且最后一跨不得大于600mm，每道為2個鋼管配2個頂絲，鋼管橫向位置為分別距離各自梯板邊緣450mm處進行布置。58、.2.4 樓梯鋼筋綁扎梯板模板安裝、加固工序完成后應插入梯板鋼筋綁扎工序，應保證樓梯支座負筋在踏步面層上，防止因施工人員上下導致鋼筋下陷。5.2.5 樓梯踏步模板封閉根據設計圖紙要求對樓梯梯板進行放線，再用棉線進行繃線，以控制踏步模板安裝時的誤差。樓梯踏步面層模板安裝時應首先從樓梯下口的第一個豎向踏步板開始安裝，再安裝第一個橫向踏步板，如此類推，安裝時應采用鐵釘進行初步固定，鐵釘用量以保證踏步板用手推搡不會隨意擺動為原則。5.2.6 樓梯模板整體加固踏步面模板安裝工序完成后應進行整體加固，進行整體加固前在每梯水平踏步板面和板側放置木方壓角，待木方固定后，采用電鉆機對踏步板進行鉆孔處，鑒于之前的9、工序已進行了樓梯板底的鉆孔處理，因此可利用此孔從下往上對踏步板進行開孔處理，電鉆機鉆頭方向應垂直于樓梯斜長方向，孔徑為12mm，鉆孔工序完成后采用對拉螺栓插入預留孔中配長度為6米的鋼管順著樓梯斜板方向沿著對拉螺栓兩邊對樓梯整體進行加固。封閉式樓梯立面示意圖對拉螺桿鎖定通長雙鋼管固定表面留適量透氣孔側面木方背楞釘牢面層模板全封閉上層樓板下層樓板5.2.7 模板踏步面層設置排氣孔整體加固完成后應對踏步板預留排氣孔，排氣孔布置在水平踏步板上，每一踏步設置2個。排氣孔開孔需在踏步板安裝、加固后進行鉆孔，以免造成木方與排氣孔位置重疊。5.2.8 清理封閉式樓梯模板內木屑待上述所有工序均完成且檢查無誤之后10、，應對封閉式樓梯模板內殘留木屑進行及時處理，且用沖水的方式將木屑從樓梯斜板底面的木屑清理孔排出。木屑清理孔是在原樓梯底模板基礎上開孔，孔型為長方形，長度為樓梯的寬度，寬度為250mm。 木屑清理完成后便可以對樓梯斜板預留的建渣清理預留孔進行封閉，必要時可視具體情況外加兩根鋼管對封閉部位的模板進行單獨加固。5.2.9 樓梯結構混凝土澆筑由于采用封閉式樓梯模板，要求澆筑混凝土時應確保從第一個踏步起每個踏步振搗時間符合規范要求，混凝土振搗密實，避免出現蜂窩孔洞等質量缺陷。5.3 封閉式樓梯模板支設加固受力驗算受力驗算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ130-2011）。模板支架搭設高度11、為2.6m，梁截面 BD=2100mm180mm，立桿的縱距(跨度方向) l=1.20m，立桿的步距 h=1.50m， 梁底增加2道承重立桿。面板厚度18mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方50100mm，剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度13.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁底支撐木方長度取2.20m。 梁頂托采用雙鋼管483.5mm。梁底承重桿按照布置間距500,1200mm計算。模板自重0.50kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3，施工活荷載2.00kN/m2。由可變荷載效應控制的組合S=1.2(25.12、500.18+0.50)+1.402.00=8.908kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.3524.000.18+0.71.402.00=7.792kN/m2由于可變荷載效應控制的組合S最大，永久荷載分項系數取1.2，可變荷載分項系數取1.40一、模板面板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續梁計算。靜荷載標準值 q1 = 25.5000.1802.100+0.5002.100=10.689kN/m活荷載標準值 q2 = (2.000+0.000)2.100=4.200kN/m面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為13、:W = 210.001.801.80/6 = 113.40cm3；I = 210.001.801.801.80/12 = 102.06cm4； (1)抗彎強度計算f = M / W f其中 f 面板的抗彎強度計算值(N/mm2)；M 面板的最大彎距(N.mm)；W 面板的凈截面抵抗矩；f 面板的抗彎強度設計值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷載設計值(kN/m)；經計算得到 M = 0.100(1.2010.689+1.404.200)0.3000.300=0.168kN.m經計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.16810001000/113400=1.4814、5N/mm2面板的抗彎強度驗算 f f,滿足要求!其中最大剪力 Q=0.600(1.2010.689+1.44.200)0.300=3.367kN截面抗剪強度計算值 T=33367.0/(22100.00018.000)=0.134N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.40N/mm2 抗剪強度驗算 T T，滿足要求! (3)撓度計算v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大撓度計算值 v = 0.67710.6893004/(10060001020600)=0.096mm面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!二、梁底支撐木方的計算（一）梁底木方計算作用荷15、載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等。1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = 25.5000.1800.300=1.377kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)：q2 = 0.5000.300(20.180+2.100)/2.100=0.176kN/m(3)活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載(kN)： 經計算得到，活荷載標準值 P1 = (0.000+2.000)2.1000.300=1.260kN均布荷載 q = 1.201.377+1.200.176=1.863kN/m集中荷載 P = 1.401.260=1.764kN木方計算簡圖木方彎矩圖(kN.m16、)木方剪力圖(kN)變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下：變形計算受力圖木方變形圖(mm) 經過計算得到從左到右各支座力分別為N1=2.838kNN2=2.838kN經過計算得到最大彎矩 M= 0.675kN.m 經過計算得到最大支座 F= 2.838kN 經過計算得到最大變形 V= 0.345mm 木方的截面力學參數為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4；(1)木方抗彎強度計算抗彎計算強度 f=0.675106/83317、33.3=8.10N/mm2木方的抗彎計算強度小于13.0N/mm2,滿足要求!(2)木方抗剪計算 可以不計算截面抗剪強度必須滿足:T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=31.999/(250100)=0.600N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.30N/mm2木方的抗剪強度計算滿足要求!(3)木方撓度計算 最大變形 v =0.345mm木方的最大撓度小于1200.0/250,滿足要求!（二）梁底頂托梁計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續梁計算。均布荷載取托梁的自重 q= 0.092kN/m。托梁計算簡圖托梁彎矩圖(kN.m)托梁剪力圖(kN)變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值18、，受力圖與計算結果如下：托梁變形計算受力圖托梁變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩 M= 1.277kN.m經過計算得到最大支座 F= 12.418kN經過計算得到最大變形 V= 1.486mm頂托梁的截面力學參數為截面抵抗矩 W = 10.16cm3；截面慣性矩 I = 24.38cm4；(1)頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度 f=1.277106/1.05/10160.0=119.70N/mm2頂托梁的抗彎計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計算最大變形 v = 1.486mm頂托梁的最大撓度小于1200.0/400,滿足要求!三、扣件抗滑移的計算縱向或橫向水平桿與立桿19、連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算:R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設計值,取8.00kN；R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；上部荷載沒有通過縱向或橫向水平桿傳給立桿，無需計算。四、立桿的穩定性計算立桿的穩定性計算公式其中 N 立桿的軸心壓力設計值，它包括：橫桿的最大支座反力 N1=12.42kN (已經包括組合系數)腳手架鋼管的自重 N2 = 1.200.1902.550=0.582kNN = 12.418+0.582=13.000kN 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到；i 計算立桿的截面回轉半徑 (cm)；i = 1.58A 立桿凈截面面積 (cm2)20、； A = 4.89 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2；l0 計算長度 (m)；參照扣件式規范2011，由公式計算 l0 = ku1(h+2a) (1)l0 = ku2h (2)k 計算長度附加系數，按照表5.4.6取值為1.155；u1，u2 計算長度系數，參照扣件式規范附錄C表；u1 = 1.298, u2 = 2.089a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.50m；計算結果：取整體穩定最不利值 l0=3.748m =3748/15.8=237.21421、 =0.130 =13000/(0.130489)=204.149N/mm2，立桿的穩定性計算 f,滿足要求!3.5結論通過以上計算該模板支撐系統完全滿足設計要求，可以使用。6 材料與設備6.1 材料要求18mm木膠合板, 483.5mm鋼管, M12對拉螺栓, 50100mm木方。6.2 設備要求本工法所需的機具設備見表6.2-1。表6.2-1 機具設備表序號設備名稱型 號規 格數量制造年份額定功率 (kw)生產能力用于施工部位1塔吊TC60211臺201465/材料運輸2電鋸1臺20152/模板和木方加工3電鉆1臺20142.1模板鉆孔7 質量驗收及控制7.1 封閉式樓梯驗收依據本工法除滿22、足設計圖紙外，還必須遵守混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2011、模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性，能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載。建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-2011的有關規定。7.質量保證措施7.2.1 加強技術交底工作，加強現場監管力度，編制詳細的施工方案，并責任落實到人。7.2.2 加強原材料控制。對于原材料到現場以后還要抽樣檢查，檢測合格后才能用于施工現場。7.2.3 加強對施工人員教育，并召集班組長召開專題會議，講述樓梯施工的控制要點。7.2.4 砼澆筑前和澆筑過程中應對樓梯的穩定性及變形進行監控。7.2.5 混凝23、土澆注過程中，及時振搗，保證混凝土澆筑密實。避免出現蜂窩孔洞等質量缺陷。8 安全措施8.1 安裝人員必須服從安全施工的管理，遵守項目部制定的有關安全管理規章制度，每天早晨開始工作前班組長要對隊員進行安全教育，加強安全意識。8.2 吊裝作業施工時必須有安全員在場監控和專業司吊人員指揮吊裝。8.3 模板及其支撐系統在安裝過程中，必須設置臨時固定設施嚴防傾覆。8.4 支撐過程中應遵守安全操作規程，如遇途中停歇，應將就位的支頂，模板聯結穩固，不得空架浮擱。8.5 木工機械必須嚴格使用倒順開關和專用開關箱，一次線不得超過3m，外殼接保護零線，且絕緣良好。電鋸必須接用漏電保護器，鋸片不得有裂紋（使用前檢查24、，使用中隨時檢查）；且電鋸必須具備皮帶防護罩、鋸片防護罩、分料器和護手裝置。長度小于50cm 或厚度大于鋸片半徑的木料嚴禁使用電鋸；兩人操作時相互配合，不得硬拉硬拽；機械停用時斷電加鎖。8.6 澆筑混凝土前必須檢查支撐是否可靠、扣件是否松動。澆筑混凝土時必須由模板支設班組設專人看模，隨時檢查支撐是否變形、松動，并組織及時恢復。經常檢查支設模板吊鉤、斜支撐及平臺連接處螺栓是否松動，發現問題及時組織處理8.10 風大超過6級時嚴禁吊裝作業。9 環保措施9.1 應成立專門環境管理小組，加強工程施工的環保管理力度。9.2 在施工作業區域范圍內，合理布置各種材料、設備的堆放，定型化防護，做到標牌清楚、齊25、全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。9.3 現場模板加工垃圾及時清理，并存放進指定垃圾站。9.4 做到工完場清。整個模板堆放場地與施工現場要達到整齊有序、干凈無污染、低噪聲、低揚塵、低能耗的整體效果。10 效益分析10.1 社會效益封閉式樓梯施工技術的成功應用，保證了現澆混凝土結構施工質量效果，最終降低樓梯裝修施工成本及縮短樓梯裝修工期。得到了監理、業主及質量監督站、安全監督站的一致好評，為今后類似工程設計和施工積累經驗，前景廣闊，為企業形成競爭過程中的技術先進性。102 經濟效益本工程通過采用現澆混凝土結構封閉式支模加固，替換傳統樓梯支模加固方式，成功應用于15442現澆混凝土樓梯結構模板施26、工，提高現澆混凝土結構施工質量效果，對最終降低樓梯裝修施工成本及縮短樓梯裝修工期。由于封閉式樓梯施工技術的成功應用，降低樓梯結構裝修打鑿修補成本，福源東西區二區西區產生直接經濟效益12.35萬元、金鹿工業園項目產生直接經濟效益3.89萬元、魯能美麗五區一標北區項目產生直接經濟效益8.58萬元。11 應用實例封閉式樓梯施工技術在XX有限公司海南分公司承建的海藍福源東二區西區項目得以應用。本工程別墅別墅347棟，高層公寓12棟。現澆混凝土結構樓梯共有403處，模板鋪設面積合計15442m2，混凝土澆筑方量達到1352m。封閉式樓梯施工完成后經監理、設計、業主驗收一次性合格，滿足合同及相關規范要求，27、整個施工工藝科學合理，施工安全可靠，縮短工期，節約成本。具有良好的推廣價值。封閉式樓梯施工技術在由XX建設有限公司承建的金鹿工業園標準化工業廠房C10、C16棟工程項目同時在應用。金鹿工業園標準化工業廠房C10、C16棟工程項目建筑面積51316m2。其中：C10棟，建筑面積20735m2；C16棟，建筑面積30581m2。本工程現澆混凝土樓梯結構共有52處，模板鋪設面積合計1568m2,混凝土澆筑方量達到470.5m3。封閉式樓梯完成后得到監理和業主的一致肯定，加快了施工進度降低了施工成本。魯能三亞灣美麗五區一標北區項目為魯能集團在三亞灣海坡開發的住宅項目，由2棟18層及6棟16層住宅樓組成。建筑面積為93271.32；總建筑高度55.45M，地下室層高為4.90米，首層層高為5.2米，標準層層高為3米。在施工中使用封閉式樓梯施工技術，過程中加快了施工進度降低了項目成本，得到了業主、監理和公司的一致好評。15