CN108166690A - 一种预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法，属于建筑工程技术领域，其结构包括倾斜设置的板式楼梯本体、上层楼梯平台、下层楼梯平台、上层楼梯梁和下层楼梯梁，上层楼梯平台与上层楼梯梁相连，下层楼梯平台与下层楼梯梁相连，板式楼梯本体的两端分别与上层楼梯梁和下层楼梯梁相连，板式楼梯本体上设置有阶梯状踏步，板式楼梯本体内下部沿长度方向布置预应力钢筋，上部沿长度方向布置上部普通钢筋，中部沿长度方向等间距布置环形分布钢筋，环形分布钢筋位于下部的预应力钢筋和上部的上部普通钢筋之间。本发明具有适用跨度大、抗裂性能好、自重轻、便于吊装和运输及抗震性能优良等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑工程技术领域，尤其是一种预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法。
背景技术
楼梯是建筑结构中非常重要的结构构件，担负着人员流动、逃生等重要功能。传统的楼梯建造方式为现场浇筑，但由于楼梯为倾斜的不规则结构构件，现浇施工时存在支模工序复杂、耗费工时多、施工周期长、建设成本高且环境污染重等缺点。另外，现浇楼梯两端与梯梁整体连接，地震时楼梯作为斜撑构件参与整体结构受力，所受地震作用较大，易造成严重损坏，影响人员的逃生疏散。
近年来，随着我国对绿色建造、节能减排要求的提高，以及劳动力市场价格的大幅提升，预制装配式建造技术得到国家及各级政府的大力推广。楼梯施工也从传统的现场浇筑升级为工厂制作、运输至现场进行安装的建造方式。与传统现浇楼梯相比，预制楼梯具有成型质量高、建造成本低、现场施工简便、抗震性能优越等优点，符合国家绿色环保的要求。
随着预制楼梯在新建建筑中的推广应用，大跨度预制混凝土楼梯开始出现。随着预制楼梯跨度增加，其自重也随之增长，部分楼梯可达到5.5t甚至更高。自重增加导致预制楼梯吊装、运输及安装困难。同时，当楼梯跨度较大时，其运输及吊装过程中板底极易开裂，影响后续正常使用。因此，现阶段有必要研发一种新型预制混凝土板式楼梯，能够满足适用跨度大、抗裂性能好、自重轻、便于吊装和运输的要求。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法，该预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法具有适用跨度大、抗裂性能好、自重轻、便于吊装和运输及抗震性能优良的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种预制预应力混凝土板式楼梯，包括倾斜设置的板式楼梯本体、上层楼梯平台、下层楼梯平台、上层楼梯梁和下层楼梯梁，所述的上层楼梯平台与上层楼梯梁相连，所述的下层楼梯平台与下层楼梯梁相连，所述的板式楼梯本体的两端分别与上层楼梯梁和下层楼梯梁相连，所述的板式楼梯本体上设置有阶梯状踏步，踏步的上端面为水平设置的踏步面，踏步面上设置有防滑条安装槽，所述的板式楼梯本体内下部沿长度方向布置预应力钢筋，上部沿长度方向布置上部普通钢筋，中部沿长度方向等间距布置环形分布钢筋，环形分布钢筋位于下部的预应力钢筋和上部的上部普通钢筋之间。
所述的环形分布钢筋与预应力钢筋和上部普通钢筋之间通过绑扎的方式相固定。
所述的预应力钢筋采用1570级ΦH4.8消除应力螺旋肋钢丝。
所述的板式楼梯本体上靠近端部的两处踏步预埋有现场安装用吊装件，数量为4个。
每个现场安装用吊装件的两端分别设置有吊点加强筋。
所述的板式楼梯本体的侧面预埋有脱模翻转用吊装件，数量为2个。
所述的板式楼梯本体两端与上层楼梯梁和下层楼梯梁搭接处分别预留安装洞。
板式楼梯本体两端的安装洞中，其内腔一端为阶梯孔，一端为通孔，通孔的直径和阶梯孔的大孔直径分别为50mm，且两端的安装洞的洞口边缘距板式楼梯本体端面距离大于100mm，每个安装洞处的外围分别设置有洞口加强筋，且每个安装洞处洞口加强筋分别为两个，上下分布设置，每个洞口加强筋的直径为10mm。
所述的上层楼梯梁的端部设置有上层L形搭接台，下层楼梯梁的端部设置有下层L形搭接台，所述的上层L形搭接台上预埋钢筋，下层L形搭接台上预埋螺栓，预埋钢筋或螺栓的位置与板式楼梯本体端部预留安装洞的位置一一对应，且伸入至安装洞内，板式楼梯本体上端支撑于上层楼梯梁的上层L形搭接台上，下端支撑于下层楼梯梁的下层L形搭接台上，且相连接处的板式楼梯本体顶面应与上层楼梯梁顶面和下层楼梯梁顶面平齐，板式楼梯本体下部与上层L形搭接台、下层L形搭接台之间分别铺设水泥砂浆找平层，板式楼梯本体两端面与上层楼梯梁和下层楼梯梁之间留有一定的间隙，间隙宽度为30mm～50mm，间隙内填充聚苯填充层，并采用注胶层进行密封，设置有钢筋的安装洞内灌注水泥灌浆料，其顶部通过砂浆封堵，设置有螺栓的安装洞内采用螺母固定，螺母下部设置有弹性垫片，螺母上部通过砂浆封堵。
所述的板式楼梯本体的一侧设置有栏杆安装孔。
一种预制预应力混凝土板式楼梯的制作施工方法，包括以下步骤：
(1)根据板式楼梯本体的尺寸规格制作模具，模具两端预留端孔用于穿插预应力钢筋；
(2)将模具内放入由上部普通钢筋、环形分布钢筋、吊点加强筋和洞口加强筋绑扎形成的钢筋笼，然后通过模具两端预留端孔往模具内穿插预应力钢筋并依次进行张拉；
(3)根据需要放置现场安装用吊装件和脱模翻转用吊装件，并控制好钢筋保护层厚度；
(4)往模具内浇筑混凝土并振捣养护；当混凝土立方体抗压强度达到设计抗压强度标准值的75％时，放张预应力钢筋；当混凝土抗压强度达到设计值的100％后，脱模起吊；
(5)将板式楼梯本体吊运至施工现场；
(6)校核上层楼梯梁和下层楼梯梁预埋钢筋和螺栓的位置是否与板式楼梯本体端部预留安装洞的位置一一对应，并在上层楼梯梁、下层楼梯梁中的上层L形搭接台和下层L形搭接台上铺设水泥砂浆找平层；
(7)将板式楼梯本体吊装就位，上端支撑于上层楼梯梁的上层L形搭接台上，下端支撑于下层楼梯梁的下层L形搭接台上，且上层楼梯梁和下层楼梯梁中预埋的钢筋和螺栓应插入板式楼梯本体两端预留的安装洞内；
(8)对安装洞及端部间隙进行封闭处理。
本发明的一种预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
板式楼梯本体下部沿长度方向上布置预应力钢筋，通过对板式楼梯本体下部预应力钢筋施加预应力，能够有效提高其平面外刚度及抗裂性能，减小板厚，减轻自重，降低预制楼梯运输、吊装及安装难度；
板式楼梯本体两端支撑于楼梯梁L形搭接台上，与楼梯梁采用不完全固结方式连接，板式楼梯本体端面与楼梯梁保留一定的间隙，间隙内填充弹性材料，地震发生时，二者之间能够发生相对滑动，有效减小板式楼梯本体所受的地震作用，有利于人员逃生，同时，可消除楼梯对主体结构受力及刚度的影响，减轻地震对楼梯的损伤，确保建筑安全；
采用工业化预制装配技术，板式楼梯本体在预制构件厂采用统一模具制作，成型质量易得到有效保证；板式楼梯本体工厂预制完成后，运输至现场通过吊装即可完成楼梯施工，速度快、效率高，且施工现场建筑垃圾少，施工条件及环境得到明显改善。
附图说明
附图1是一种预制预应力混凝土板式楼梯的侧视结构示意图；
附图2是板式楼梯本体的俯视图；
附图3是板式楼梯本体的侧视图；
附图4是板式楼梯本体配筋示意图；
附图5是板式楼梯本体配筋断面示意图；
附图6是板式楼梯本体与上层楼梯梁安装示意图；
附图7是板式楼梯本体与下层楼梯梁安装示意图；
附图标记说明：1、板式楼梯本体；2、上层楼梯平台；3、下层楼梯平台；4、上层楼梯梁；5、下层楼梯梁；6、踏步；7、防滑条安装槽；8、预应力钢筋；9、上部普通钢筋；10、环形分布钢筋；11、现场安装用吊装件；12、脱模翻转用吊装件；13、吊点加强筋；14、安装洞；15、洞口加强筋；16、栏杆安装孔；17、上层L形搭接台；18、下层L形搭接台；19、钢筋；20、水泥砂浆找平层；21、水泥灌浆料；22、螺母；23、砂浆；24、弹性垫片；25、聚苯填充层；26、注胶层；27、螺栓。
具体实施方式
参照说明书附图1至附图7对本发明的一种预制预应力混凝土板式楼梯及制作施工方法作以下详细地说明。
本发明的一种预制预应力混凝土板式楼梯，包括倾斜设置的板式楼梯本体1、上层楼梯平台2、下层楼梯平台3、上层楼梯梁4和下层楼梯梁5，所述的上层楼梯平台2与上层楼梯梁4相连，所述的下层楼梯平台3与下层楼梯梁5相连，所述的板式楼梯本体1的两端分别与上层楼梯梁4和下层楼梯梁5相连，所述的板式楼梯本体1上设置有阶梯状踏步6，踏步6的上端面为水平设置的踏步面，踏步面上设置有防滑条安装槽7，防滑条安装槽7内用于放置防滑条，踏步6高度及宽度应满足国家建筑规范要求，踏步数量应根据楼梯间进深及结构层高确定，所述的板式楼梯本体1内下部沿长度方向布置预应力钢筋8，上部沿长度方向布置上部普通钢筋9，中部沿长度方向等间距布置环形分布钢筋10，环形分布钢筋10位于下部的预应力钢筋8和上部的上部普通钢筋9之间。
所述的环形分布钢筋10与预应力钢筋8和上部普通钢筋9之间通过绑扎的方式相固定。
所述的预应力钢筋8采用1570级ΦH4.8消除应力螺旋肋钢丝。构件工厂浇筑楼梯混凝土前应先张拉预应力钢筋8，待混凝土强度达到75％时对预应力钢筋8进行放张。预应力钢筋8的张拉应力、数量及间距应根据设计要求及施工条件确定。通过对板式楼梯本体1下部钢筋施加预应力，可有效提高楼梯平面外刚度、减小板式楼梯本体1板厚并降低自重。
所述的板式楼梯本体1上靠近端部的两处踏步预埋有现场安装用吊装件11，数量为4个。
每个现场安装用吊装件11的两端分别设置有吊点加强筋13。
所述的板式楼梯本体1的侧面预埋有脱模翻转用吊装件12，数量为2个。
所述的板式楼梯本体1两端与上层楼梯梁4和下层楼梯梁5搭接处分别预留安装洞14。
板式楼梯本体1两端的安装洞14中，其内腔一端为阶梯孔，一端为通孔，通孔的直径和阶梯孔的大孔直径分别为50mm，且两端的安装洞14的洞口边缘距板式楼梯本体1端面距离大于100mm，每个安装洞14处的外围分别设置有洞口加强筋15，且每个安装洞14处洞口加强筋15分别为两个，上下分布设置，每个洞口加强筋15的直径为10mm。
上层楼梯平台2与上层楼梯梁4通过现浇方式连接形成整体，下层楼梯平台3与下层楼梯梁5通过现浇方式连接形成整体。所述的上层楼梯梁4的端部设置有上层L形搭接台17，下层楼梯梁5的端部设置有下层L形搭接台18，所述的上层L形搭接台17上预埋钢筋19，下层L形搭接台18上预埋螺栓27，预埋钢筋19或螺栓27的位置与板式楼梯本体1端部预留安装洞14的位置一一对应，且伸入至安装洞14内，板式楼梯本体1上端支撑于上层楼梯梁4的上层L形搭接台17上，下端支撑于下层楼梯梁5的下层L形搭接台18上，且相连接处的板式楼梯本体1顶面应与上层楼梯梁4顶面和下层楼梯梁5顶面平齐，板式楼梯本体1下部与上层L形搭接台17、下层L形搭接台18之间分别铺设水泥砂浆找平层20，现场安装时，预埋的钢筋19和螺栓27应插入板式楼梯本体1两端的安装洞14内，安装完成后，设置有钢筋的安装洞14内灌注有C40级水泥灌浆料21，其顶部通过砂浆23封堵，设置有螺栓27的安装洞14内采用螺母22固定，螺母22下部设置有弹性垫片24，螺母22上部通过砂浆23封堵，板式楼梯本体1两端面与上层楼梯梁4和下层楼梯梁5之间留有一定的间隙，间隙宽度为30mm～50mm，间隙内填充聚苯填充层25，并采用注胶层26进行密封。
所述的板式楼梯本体1的一侧设置有栏杆安装孔16。
一种预制预应力混凝土板式楼梯的制作施工方法，包括以下步骤：
(1)根据板式楼梯本体1的尺寸规格制作模具，模具两端预留端孔用于穿插预应力钢筋8；
(2)将模具内放入由上部普通钢筋9、环形分布钢筋10、吊点加强筋13和洞口加强筋15绑扎形成的钢筋笼，然后通过模具两端预留端孔往模具内穿插预应力钢筋8并依次进行张拉；
(3)根据需要放置现场安装用吊装件11和脱模翻转用吊装件12，并控制好钢筋保护层厚度；
(4)往模具内浇筑混凝土并振捣养护；当混凝土立方体抗压强度达到设计抗压强度标准值的75％时，放张预应力钢筋8；当混凝土抗压强度达到设计值的100％后，脱模起吊；
(5)将板式楼梯本体1吊运至施工现场；
(6)校核上层楼梯梁4和下层楼梯梁5预埋钢筋19和螺栓27的位置是否与板式楼梯本体1端部预留安装洞14的位置一一对应，并在上层楼梯梁4、下层楼梯梁5中的上层L形搭接台17和下层L形搭接台18上铺设水泥砂浆23找平层20；
(7)将板式楼梯本体1吊装就位，上端支撑于上层楼梯梁4的上层L形搭接台17上，下端支撑于下层楼梯梁5的下层L形搭接台18上，且上层楼梯梁4和下层楼梯梁5中预埋的钢筋19和螺栓27应插入板式楼梯本体1两端预留的安装洞14内；
(8)对安装洞14及端部间隙进行封闭处理。
本发明板式楼梯本体1下部沿长度方向布置预应力钢筋8，通过对板式楼梯本体1下部预应力钢筋8施加预应力，能够有效提高其平面外刚度及抗裂性能，减小板厚，减轻自重，降低板式楼梯本体1运输、吊装及安装难度。板式楼梯本体1两端支撑于楼梯梁L形搭接台上，板式楼梯本体1端面与楼梯梁保留一定的间隙，间隙内填充弹性材料，地震作用下可消除楼梯对主体结构受力及刚度的影响，减轻地震对楼梯的损伤，确保建筑安全。
以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：包括倾斜设置的板式楼梯本体、上层楼梯平台、下层楼梯平台、上层楼梯梁和下层楼梯梁，所述的上层楼梯平台与上层楼梯梁相连，所述的下层楼梯平台与下层楼梯梁相连，所述的板式楼梯本体的两端分别与上层楼梯梁和下层楼梯梁相连，所述的板式楼梯本体上设置有阶梯状踏步，踏步的上端面为水平设置的踏步面，踏步面上设置有防滑条安装槽，所述的板式楼梯本体内下部沿长度方向布置预应力钢筋，上部沿长度方向布置上部普通钢筋，中部沿长度方向等间距布置环形分布钢筋，环形分布钢筋位于下部的预应力钢筋和上部的上部普通钢筋之间。
2.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的环形分布钢筋与预应力钢筋和上部普通钢筋之间通过绑扎的方式相固定。
3.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的预应力钢筋采用1570级ΦH4.8消除应力螺旋肋钢丝。
4.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的板式楼梯本体上靠近端部的两处踏步预埋有现场安装用吊装件，数量为4个；每个现场安装用吊装件的两端分别设置有吊点加强筋。
5.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的板式楼梯本体的侧面预埋有脱模翻转用吊装件，数量为2个。
6.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的板式楼梯本体两端与上层楼梯梁和下层楼梯梁搭接处分别预留安装洞。
7.根据权利要求6所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：板式楼梯本体两端的安装洞中，其内腔一端为阶梯孔，一端为通孔，通孔的直径和阶梯孔的大孔直径分别为50mm，且两端的安装洞的洞口边缘距板式楼梯本体端面距离大于100mm，每个安装洞处的外围分别设置有洞口加强筋，且每个安装洞处洞口加强筋分别为两个，上下分布设置，每个洞口加强筋的直径为10mm。
8.根据权利要求7所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的上层楼梯梁的端部设置有上层L形搭接台，下层楼梯梁的端部设置有下层L形搭接台，所述的上层L形搭接台上预埋钢筋，下层L形搭接台上预埋螺栓，预埋钢筋或螺栓的位置与板式楼梯本体端部预留安装洞的位置一一对应，且伸入至安装洞内，板式楼梯本体上端支撑于上层楼梯梁的上层L形搭接台上，下端支撑于下层楼梯梁的下层L形搭接台上，且相连接处的板式楼梯本体顶面应与上层楼梯梁顶面和下层楼梯梁顶面平齐，板式楼梯本体下部与上层L形搭接台、下层L形搭接台之间分别铺设水泥砂浆找平层，板式楼梯本体两端面与上层楼梯梁和下层楼梯梁之间留有一定的间隙，间隙内填充聚苯填充层，并采用注胶层进行密封，设置有钢筋的安装洞内灌注有水泥灌浆料，其顶部通过砂浆封堵，设置有螺栓的安装洞内采用螺母固定，螺母下部设置有弹性垫片，螺母上部通过砂浆封堵。
9.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土板式楼梯，其特征是：所述的板式楼梯本体的一侧设置有栏杆安装孔。
10.一种预制预应力混凝土板式楼梯的制作施工方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)根据板式楼梯本体的尺寸规格制作模具，模具两端预留端孔用于穿插预应力钢筋；
(2)将模具内放入由上部普通钢筋、环形分布钢筋、吊点加强筋和洞口加强筋绑扎形成的钢筋笼，然后通过模具两端预留端孔往模具内穿插预应力钢筋并依次进行张拉；
(3)根据需要放置现场安装用吊装件和脱模翻转用吊装件，并控制好钢筋保护层厚度；
(4)往模具内浇筑混凝土并振捣养护；当混凝土立方体抗压强度达到设计抗压强度标准值的75％时，放张预应力钢筋；当混凝土抗压强度达到设计值的100％后，脱模起吊；
(5)将板式楼梯本体吊运至施工现场；
(6)校核上层楼梯梁和下层楼梯梁预埋钢筋和螺栓的位置是否与板式楼梯本体端部预留安装洞的位置一一对应，并在上层楼梯梁、下层楼梯梁中的上层L形搭接台和下层L形搭接台上铺设水泥砂浆找平层；
(7)将板式楼梯本体吊装就位，上端支撑于上层楼梯梁的上层L形搭接台上，下端支撑于下层楼梯梁的下层L形搭接台上，且上层楼梯梁和下层楼梯梁中预埋的钢筋和螺栓应插入板式楼梯本体两端预留的安装洞内；
(8)对安装洞及端部间隙进行封闭处理。
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