CN108166691A - 一种预制预应力混凝土梁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梁式楼梯及制作施工方法，属于建筑工程技术领域，其结构包括梁式楼梯本体和支撑梁式楼梯本体的上层楼梯梁、下层楼梯梁，梁式楼梯本体包括梯段斜梁和阶梯状踏步，梯段斜梁沿梁式楼梯本体长度方向设置，踏步的两端支撑于梯段斜梁上，梁式楼梯本体的两端分别与上层楼梯梁、下层楼梯梁相连，梯段斜梁下部沿长度方向布置预应力钢筋，梯段斜梁上部沿长度方向布置上部普通钢筋，预应力钢筋和上部普通钢筋的外部沿长度方向等间距布置箍筋，预应力钢筋和上部普通钢筋位于箍筋内，所述的踏步内设置有踏步分布钢筋。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梁式楼梯及制作施工方法。
背景技术
楼梯在建筑物中作为楼层间垂直交通的构件，担负着人员流动、灾害逃生的重要功能。钢筋混凝土楼梯的施工方法有整体现浇和预制装配两种。整体现浇楼梯的支模工序复杂且模具不能重复利用，因此现场建造耗费工时多、施工周期长、建设成本高且环境污染重等缺点。
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。与传统整体现浇楼梯相比，预制混凝土楼梯在构件工厂整体预制，运输至施工现场后进行吊装就位，因此具有模具可重复利用、构件成型质量高、建造成本低、现场施工简便等优点，符合国家绿色、环保、可持续发展要求。
现有大量应用的预制装配式楼梯多为板式楼梯，尤其是板式剪刀梯。然而，板式剪刀梯用于开间和层高较大的建筑时，其自身重量较大，导致楼梯吊装、运输及安装困难。另外，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楼梯，能够满足自重轻、适用跨度大、抗裂性能好、安装便捷、施工工期短的要求。
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梁式楼梯及制作施工方法，该一种预制预应力混凝土梁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梁式楼梯，包括梁式楼梯本体和支撑梁式楼梯本体的上层楼梯梁、下层楼梯梁，所述的梁式楼梯本体包括梯段斜梁和阶梯状踏步，梯段斜梁沿梁式楼梯本体长度方向设置，踏步的两端支撑于梯段斜梁上，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，所述的梁式楼梯本体的两端分别与上层楼梯梁、下层楼梯梁相连，所述的梯段斜梁下部沿长度方向布置预应力钢筋，梯段斜梁上部沿长度方向布置上部普通钢筋，预应力钢筋和上部普通钢筋的外部沿长度方向等间距布置箍筋，预应力钢筋和上部普通钢筋位于箍筋内，所述的踏步内设置有踏步分布钢筋。
所述的箍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。
所述的梁式楼梯本体的前后两侧靠近端部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。
所述的梯段斜梁的一侧预埋有脱模翻转用吊装件，数量为2个。
所述的梁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。
梁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梁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梁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，梁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，且相连接处的梁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，梁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，梁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。
所述的梁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梁式楼梯的制作施工方法，包括以下步骤：
(1)根据梁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、箍筋、吊点加强筋、洞口加强筋和踏步分布钢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)将梁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梁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)将梁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梁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梁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：
梁式楼梯本体下部沿长度方向上布置预应力钢筋，通过对梁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，抗裂性能，减小板厚，减轻自重，降低预制楼梯运输、吊装及安装的难度；
梁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，梁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，有效减小梁式楼梯本体所受的地震作用，有利于人员逃生，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，梁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；梁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梁式楼梯的侧视结构示意图；
附图2是梁式楼梯本体的俯视图；
附图3是梁式楼梯本体的侧视图；
附图4是梁式楼梯本体配筋示意图；
附图5是梁式楼梯本体配筋断面示意图；
附图6是梁式楼梯本体与上层楼梯梁安装示意图；
附图7是梁式楼梯本体与下层楼梯梁安装示意图；
附图标记说明：1、梁式楼梯本体；101、梯段斜梁；102、阶梯状踏步；2、层楼梯梁；3、下层楼梯梁；4、下层L形搭接台；5、预应力钢筋；6、上部普通钢筋；7、箍筋；8、踏步分布钢筋；9、防滑条安装槽；10、现场安装用吊装件；11、脱模翻转用吊装件；12、吊点加强筋；13、安装洞；14、洞口加强筋；15、栏杆安装孔；16、上层L形搭接台；17、钢筋；18、水泥砂浆找平层；19、水泥灌浆料；20、螺母；21、砂浆；22、弹性垫片；23、聚苯填充层；24、注胶层；25、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梁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梁式楼梯，包括梁式楼梯本体1和支撑梁式楼梯本体1的上层楼梯梁2、下层楼梯梁3，所述的梁式楼梯本体1包括梯段斜梁101和阶梯状踏步102，梯段斜梁101沿梁式楼梯本体1长度方向设置，踏步12的两端支撑于梯段斜梁101上，踏步12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9，踏步12高度及宽度应满足国家建筑规范要求，踏步12数量应根据楼梯间进深及结构层高确定，所述的梁式楼梯本体1的两端分别与上层楼梯梁2、下层楼梯梁3相连，所述的梯段斜梁101下部沿长度方向布置预应力钢筋5，梯段斜梁101上部沿长度方向布置上部普通钢筋6，预应力钢筋5和上部普通钢筋6的外部沿长度方向等间距布置箍筋7，预应力钢筋5和上部普通钢筋6位于箍筋7内，所述的踏步12内设置有踏步分布钢筋8。
所述的箍筋7与预应力钢筋5和上部普通钢筋6之间通过绑扎的方式相固定。
所述的预应力钢筋5采用1570级ΦH4.8消除应力螺旋肋钢丝。预应力钢筋5的张拉应力、数量及间距应根据设计要求及施工条件确定。通过对梯段斜梁101下部预应力钢筋5施加预应力，可有效提高楼梯平面外刚度，减小预制楼梯厚度并降低构件自重。
所述的梁式楼梯本体1的前后两侧靠近端部预埋有现场安装用吊装件10，数量为4个；每个现场安装用吊装件10的两端分别设置有吊点加强筋12。
所述的梯段斜梁101的一侧预埋有脱模翻转用吊装件11，数量为2个。
所述的梁式楼梯本体1两端与上层楼梯梁2和下层楼梯梁3搭接处分别预留安装洞13。
梁式楼梯本体1两端的安装洞13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，且两端的安装洞13的洞口边缘距梁式楼梯本体1端面距离大于100mm，每个安装洞13处的外围分别设置有洞口加强筋14，且每个安装洞13处洞口加强筋14分别为两个，上下分布设置，每个洞口加强筋14的直径为10mm。
所述的上层楼梯梁2的端部设置有上层L形搭接台16，下层楼梯梁3的端部设置有下层L形搭接台4，所述的上层L形搭接台16上预埋钢筋17，下层L形搭接台4上预埋螺栓25，预埋钢筋17或螺栓25的位置与梁式楼梯本体1端部预留安装洞13的位置一一对应，梁式楼梯本体1上端支撑于上层楼梯梁2的上层L形搭接台16上，下端支撑于下层楼梯梁3的下层L形搭接台4上，且相连接处的梁式楼梯本体1顶面应与上层楼梯梁2顶面和下层楼梯梁3顶面平齐，梁式楼梯本体1下部与上层L形搭接台16、下层L形搭接台4之间分别铺设水泥砂浆找平层18，现场安装时，预埋的钢筋17和螺栓25应插入梁式楼梯本体1两端的安装洞13内，安装完成后，设置有钢筋的安装洞13内灌注有水泥灌浆料19，其顶部通过砂浆21封堵，设置有螺栓的安装洞13内采用螺母20固定，螺母20下部设置有弹性垫片22，螺母20上部通过砂浆21封堵，梁式楼梯本体1两端面与上层楼梯梁2和下层楼梯梁3之间留有一定的间隙，间隙内填充聚苯填充层23，并采用注胶层24进行密封。
所述的梁式楼梯本体1的一侧设置有栏杆安装孔15。
一种预制预应力混凝土梁式楼梯的制作施工方法，包括以下步骤：
(1)根据梁式楼梯本体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5；
(2)将模具内放入由上部普通钢筋6、箍筋7、吊点加强筋12、洞口加强筋14和踏步分布钢筋8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5并依次进行张拉；
(3)根据需要放置现场安装用吊装件10和脱模翻转用吊装件11，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5；当混凝土抗压强度达到设计值的100％后，脱模起吊；
(5)将梁式楼梯本体1吊运至施工现场；
(6)校核上层楼梯梁2和下层楼梯梁3预埋钢筋17和螺栓25的位置是否与梁式楼梯本体1端部预留安装洞13的位置一一对应，并在上层楼梯梁2、下层楼梯梁3中的上层L形搭接台16和下层L形搭接台4上铺设水泥砂浆找平层18；
(7)将梁式楼梯本体1吊装就位，上端支撑于上层楼梯梁2的上层L形搭接台16上，下端支撑于下层楼梯梁3的下层L形搭接台4上，且上层楼梯梁2和下层楼梯梁3中预埋的钢筋17和螺栓25应插入梁式楼梯本体1两端预留的安装洞13内；
(8)对安装洞13及端部间隙进行封闭处理。
本发明梁式楼梯本体1下部沿长度方向布置预应力钢筋5，通过对梁式楼梯本体1下部预应力钢筋5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，降低梁式楼梯本体1运输、吊装及安装难度。梁式楼梯本体1两端支撑于楼梯梁L形搭接台上，梁式楼梯本体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梁式楼梯，其特征是：包括梁式楼梯本体和支撑梁式楼梯本体的上层楼梯梁、下层楼梯梁，所述的梁式楼梯本体包括梯段斜梁和阶梯状踏步，梯段斜梁沿梁式楼梯本体长度方向设置，踏步的两端支撑于梯段斜梁上，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，所述的梁式楼梯本体的两端分别与上层楼梯梁、下层楼梯梁相连，所述的梯段斜梁下部沿长度方向布置预应力钢筋，梯段斜梁上部沿长度方向布置上部普通钢筋，预应力钢筋和上部普通钢筋的外部沿长度方向等间距布置箍筋，预应力钢筋和上部普通钢筋位于箍筋内，所述的踏步内设置有踏步分布钢筋。
2.根据权利要求1所述的一种预制预应力混凝土梁式楼梯，其特征是：所述的箍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梁式楼梯，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梁式楼梯，其特征是：所述的梁式楼梯本体的前后两侧靠近端部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梁式楼梯，其特征是：所述的梯段斜梁的一侧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梁式楼梯，其特征是：所述的梁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梁式楼梯，其特征是：梁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梁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梁式楼梯，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梁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，梁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，且相连接处的梁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，梁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，梁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梁式楼梯，其特征是：所述的梁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梁式楼梯的制作施工方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)根据梁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、箍筋、吊点加强筋、洞口加强筋和踏步分布钢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)将梁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梁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)将梁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梁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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