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裝配式定型鋼樓梯技術

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上一篇：全現澆混凝土構造墻拉縫施工技術

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中國建筑一局（集團）有限公司科技創效推廣應用技術名錄
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（六十七）裝配式定型鋼樓梯技術
1. 技術背景
本工程建筑主體主要為15 棟27~34 層塔樓，建筑高度85.3~99.9m，為回遷安置房和人才保障房。
附設2 層裙樓，2~3 層地下室。項目采用EPC 模式、裝配式結構，各棟標準層的預制率均不低于15%、
裝配率均不低于30%。
在含裝配式混凝土預制樓梯的項目中，根據標準層預制樓梯施工工序要求，N-1 層預制樓梯需
在N 層澆筑混凝土之后才允許吊裝。
這也就意味著施工人員無法通過結構樓梯到達N 層，只能通過爬架樓梯到達N 層的工作面，完
成安裝模板、鋼筋綁扎、澆筑混凝土等工序。而爬架空間狹窄，樓層內的材料堆放及拆卸模板等其
他工作面的影響會導致工人行走、搬運材料困難，影響施工效率。
另由于缺少N-1 層結構樓梯，在施工過程中形成空洞，存在較大的安全隱患，只能采用臨時洞
口封堵或外架防護等措施，施工效率低，達不到整體進度要求。在不斷摸索與創新過程中，特定制
了可周轉裝配式施工安全鋼樓梯并已榮獲國家實用新型發明專利。
2. 技術簡介
根據項目實際情況，現場設計制作定型化鋼樓梯，根據裝配式樓梯的型式， 當有剪刀樓梯，有
梯間梁，設計鋼樓梯為分片式；當有雙跑樓梯，沒有梯間梁，設計鋼樓梯為整體式。鋼樓梯制作采
用16#工字鋼作為底座主龍骨和翻板梁、10#方通作為底座次龍骨、加強龍骨和四周豎向主龍骨，5#
方通作為豎向次龍骨和橫向主龍骨及樓梯踏步主龍骨，3#方通作為樓梯扶手與防護欄桿，整體式鋼
樓梯較狹小，樓梯斜度較大類似爬梯，不設樓梯扶手。操作平臺和樓梯踏步使用花紋鋼板，梯步豎
直方向每300mm 一道，在上層的樓梯踏步末端增加一道翻板，用鏈條連接豎向主龍骨固定，方便走
人。上層操作平臺豎向次龍骨處焊接四塊10mm 厚吊環鋼板便于操作平臺的吊裝。同時為填補滿足
吊裝所預留的間隙并支撐整個鋼樓梯，樓梯起始位置均設置一道加長翻板梁，分片式鋼樓梯搭在N-1
層樓板上，整體式鋼樓梯為一端搭在N-1 層樓板上。制作完成后吊裝至預制樓梯滯后樓層，以滿足
施工現場梯間防護、上下通道及操作平臺的需求。
3. 適用范圍
主要適用于含裝配式混凝土預制樓梯的工程，本技術不適用樓梯整體現澆的工程。
4. 施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
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圖4.1-1 施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點
4.2.1 鋼樓梯設計
1、根據裝配式樓梯的型式，判斷該鋼樓梯作為分片式還是整體式，具體型式根據工程現場實際
情況決定。
1）當有剪刀樓梯，有梯間梁，設計鋼樓梯為分片式。
2）當有雙跑樓梯，沒有梯間梁，設計鋼樓梯為整體式。
2、參考圖紙尺寸擬定初步鋼樓梯設計方案，在此基礎上技術人員到現場實測鋼樓梯所需尺寸，
綜合考慮鋼筋、鋁模等影響因素。根據實測尺寸對設計方案進行優化，確定鋼樓梯最終圖紙。
3、本工程設計的鋼樓梯整體高度為層高H+0.9 米，寬度為梯間凈寬-0.4 米，底部及距底部2 米
處均設置一道操作平臺，為樓梯內側鋁模安拆提供工作面。樓梯長度需小于樓梯間凈長以方便吊裝。
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圖4.2-1分片式鋼樓梯剖面圖圖4.2-2整體式鋼樓梯剖面圖
4、裝配式鋼樓梯下操作層的上下樓梯側留有的洞口方便人員從下層樓梯進入到鋼樓梯。
5、為實現N-1 層吊裝預制樓梯和N 層使用鋼樓梯，相關專業需進行深化。針對鋁模，爬架共
有三處需深化：
（1） 樓梯間側墻鋁模板需深化為整體吊裝；
圖4.2-3大鋁模圖
（2）N-1 層樓梯位置梁底支撐需滿足預制構件重量和鋼樓梯重量。
圖4.2-4分片式鋼樓梯梁底支撐設計圖圖4.2-5整體式鋼樓梯梁底支撐設計圖
（3）爬架位于樓梯間的機位設置需為預埋，不得設為穿孔。
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6、鋼樓梯設計使用荷載為10KN。
4.2.2 鋼樓梯加工
1、鋼樓梯的加工制作流程：
原材料加工切割→制作鋼樓梯底座→安裝骨架→安裝梯步和扶手→安裝鋼板平臺→安裝翻板梁
→噴漆。
2、鋼樓梯制作采用16#工字鋼作為底座主龍骨和翻板梁、10#方通作為底座次龍骨、加強龍骨
和四周豎向主龍骨，5#方通作為豎向次龍骨和橫向主龍骨及樓梯踏步主龍骨，3#方通作為樓梯扶手
與防護欄桿，整體式鋼樓梯較狹小，樓梯斜度較大類似爬梯，不設樓梯扶手。操作平臺和樓梯踏步
使用花紋鋼板，梯步豎直方向每300mm 一道，在上層的樓梯踏步末端增加一道翻板，用鏈條連接豎
向主龍骨固定，方便走人。上層操作平臺豎向次龍骨處焊接四塊10mm 厚吊環鋼板便于操作平臺的
吊裝。
3、同時為填補滿足吊裝所預留的間隙并支撐整個鋼樓梯，樓梯起始位置均設置一道加長翻板梁，
搭在N-1 層樓板上，整體式鋼樓梯為一端搭在N-1 層樓板上，另外支撐端在N-2 層到N-1 層，支撐
端焊接10mm 厚200×200mm 的承力鋼板，增加整體穩定性。鋼樓梯底座主龍骨端頭焊接耳板，翻
板梁與耳板采用直徑20mm 的長螺桿連接。同時底座端頭部位加設翻板，用鎖鏈連接，方便人員上
下鋼樓梯。
4、鋼樓梯加工及拼裝需在指定區域完成，拼裝過程需有項目現場責任師或者安全員旁站進行監
督。工人高處作業需系安全帶，如有現場電焊或切割等明火作業，工人需持相關證件及動火令。拼
裝完成后，根據項目要求噴漆做好防護，最后項目管理人員進行驗收。
4.2.3 鋼樓梯安裝
1、待N-1 層樓板達到設計強度的50%后，開始準備吊裝鋼樓梯，吊裝前檢查鋼絲繩、卡扣吊鉤
等，吊裝過程緩慢平穩進行，確保吊運過程中鋼樓梯保持水平。吊裝過程中，鋼樓梯兩側翻板梁自
然下垂，在安置樓梯前，施工人員在樓梯最終放置的位置拉起翻板梁并用翻板拉鎖扣在豎向龍骨上，
之后引導鋼樓梯放置在指定位置。
2、鋼樓梯與N-1 層結構樓板的連接部位如有高低差或錯位，可用方木和木板墊平。
3、鋼樓梯底部可采用鋼管扣件與現澆結構進行有效拉結，頂部設置纜風繩等措施防止樓梯晃蕩,
示意圖如下所示：
圖4.2-6鋼樓梯拉結示意圖
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4.2.4 鋼樓梯使用、周轉、維護
1、平臺在使用過程中，施工總荷載不得超過允許荷載10KN。
2、第一次使用前進行荷載試驗，鋼平臺上加載15KN 的荷載（約1.5t），安全無問題后方能投
入正常使用；
3、樓梯間墻體應先支外側模板，再支內側模板，隨即將穿墻螺栓緊固，盡量減少大模板在平臺
上的滯留時間。
4、為了鋼樓梯的使用安全，鋼樓梯平臺上嚴禁集中堆料。
5、本層施工完成，清理平臺上雜物確認安全后，可將鋼平臺先提升至上一層樓面空處，待前一
層預制樓梯吊裝好后再吊裝鋼樓梯固定就位。提升使用塔吊，信號工、塔吊司機緊密配合，先進行
試吊，吊起鋼樓梯，同時收起翻板梁使其自然下垂。
6、為確保鋼樓梯正常使用，應進行經常清理與維護。混凝土施工完后，應立即清理鋼樓梯平臺
和踏步板處散落的混凝土和其它雜物，避免污染。
7、鋼平臺每使用三層后，由工程部和安全部對鋼平臺進行全面檢查和維修。日常使用過程中，
工程部應經常對焊縫質量進行檢查，如發現焊縫開裂等不安全現象，應立即停止使用并上報技術部，
由技術部提出處理措施進行修整。
4.2.5 鋼樓梯拆除
塔樓標準層施工完后，最后一塊預制樓梯吊裝完成后，利用塔吊將鋼樓梯吊出至指定位置存放。
5. 材料與設備（參考廠家）
5.1 材料
表5-1 主要材料表
序號名稱型號單位數量用途
1 花紋板6000×3000×5mm 張2 走道板、梯步板
2 鋼板10mm厚塊若干
吊環鋼板、連接板、耳板、承力
鋼板
3 方通100×50×4mm 米70
立桿、橫桿
4 方通50×50×3mm 米42
5 方通30×30×2.5mm 米42 欄桿扶手
6 角鐵40×40×4mm 米48 連接板
7 工字鋼160×88×6mm 米22 底座主楞、翻板梁
8 螺栓M18 個若干連接構件
9 鐵鏈10mm鍍鋅條4 連接構件
5.2 設備
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表5-2 主要機械設備表
序號名稱型號單位數量用途
1 塔吊滿足鋼樓梯吊重要求臺1 吊裝
2 電焊機/ 臺2 焊接
3 切割機/ 臺2 切割
4 打磨機/ 臺2 打磨
5 鋼絲繩Φ18 根4 吊裝鋼樓梯
6. 效益計算分析
6.1 經濟效益
傳統做法與該創新技術效益對比表
序號對比項傳統新技術
1 作業效率8小時/個1小時/個
2 人工60元/㎡ 2人/個
3 材料0.5t/個1萬元/個
4 安全性屬于高空作業不屬于高空作業
5 便捷性通道狹窄，極為不便便利安全
從作業效率和節約工時效益分析，本鋼樓梯所費工時僅為吊裝時間，使用前后吊裝需2 名工人
1h 完成，而傳統鋼管腳手架搭拆方式，每進行一次搭拆循環需2 名工人8h 方能完成，僅僅時間上
就節省了87.5%，大大加快了施工進度，有利于工序穿插，減少工作面沖突，提高效率。
鋼樓梯每個造價約為10000 元，普通住宅周轉30 次進行計算，同時按照普通工人每天300 元8
小時工作制，傳統鋼管每平米搭拆費用按60 元/㎡，標準層工期按5 個月計算，材料租賃每月費用
180 元/t，可得出：
每棟樓傳統做法成本為：
搭拆費用：30×60×15.4（面積）=27720 元
鋼管租賃費用：0.5×180×5=450 元
合計27720+450=28170 元
每棟樓鋼樓梯成本為：
鋼樓梯成本用：10000 元
安裝人工費用：30×2×1×（300/8）=2250 元
合計10000+2250=12250 元
相比傳統做法，節約共28170-12250=15920 元，經濟效果顯著。
6.2 社會效益
在社會效益方面，該鋼樓梯有以下兩方面可顯著提高安全性：
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（1）傳統腳手架搭拆屬于高空作業，且架體立于預制樓梯梯段上，安全性難以保障。該鋼樓梯
通過焊制吊裝，可有效避免搭拆架體過程中帶來的安全隱患；
（2）因施工工藝導致預制樓梯吊裝滯后，傳統情況工人通過狹窄的爬架爬梯進入施工層，極為
不便。該鋼樓梯架設于N-1 層，工人可通過施工電梯進入樓層，通過預制樓梯及鋼樓梯進入施工層，
極為便利且安全。
（3）本技術授權實用新型專利《一種用于裝配式建筑樓梯間的移動式施工安全鋼樓梯》
（202021348430X），中建一局局級工法、深圳市級工法（裝配式定型鋼樓梯施工工法）。
7. 應用實例（典型照片）
圖7-1 鋼樓梯現場加工制作圖7-2鋼樓梯現場加工制作
圖7-3 鋼樓梯噴漆圖7-4 鋼樓梯吊裝
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圖7-5鋼樓梯就位圖7-6鋼樓梯使用
圖7-7鋼樓梯使用圖7-8鋼樓梯維護保養
圖7-9鋼樓梯翻板梁細部圖7-10鋼樓梯吊運耳板細部
8. 技術咨詢服務單位聯系方式
技術提供單位中建一局華南區域公司
主要完成人仲敏、周永佳、陳浩昊、盧禮劍、吳桐
技術咨詢聯系人仲敏聯系電話18503002151

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