科技創(chuàng)新成果研究應(yīng)用報告：鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯施工工藝
趙昱
摘要：目前， 會所、星級酒店大堂、展廳等跨層裝飾工程常常采用旋轉(zhuǎn)樓梯。如果旋轉(zhuǎn)樓梯在土建施工時完成，往往采用混凝土支模現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，則容易出現(xiàn)厚重笨拙、外觀不完美等問題，裝飾效果不佳。鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯以其制作輕巧、安裝簡便、流線性強(qiáng)、更能表現(xiàn)輕快的氣氛等優(yōu)點受到青睞，本文探究了鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯施工工藝的施工技術(shù)，對建筑施工技術(shù)的革新有重大幫助。
關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新;鋼結(jié)構(gòu);旋轉(zhuǎn)樓梯;施工
一、工程簡介
陜西信息大廈觀光會所坐落于陜西省西安市南二環(huán)中段，位于素有“陜西省第一高樓”之稱的陜西信息大廈 三層(49~51層)，大廈整體定位為高端國際酒店連鎖品牌——皇冠假日酒店。本工程裝飾施工面積為4450㎡，定位為超五星級豪華會所。會所內(nèi)設(shè)豪華套間、視聽室、中餐包間、西餐包間、特色餐廳及酒吧，可俯瞰西安全景，是集休閑、娛樂、餐飲為一體的多功能場所。
陜西信息大廈外景
二、創(chuàng)新成果簡述
目前， 會所、星級酒店大堂、展廳等跨層裝飾工程常常采用旋轉(zhuǎn)樓梯。如果旋轉(zhuǎn)樓梯在土建施工時完成，往往采用混凝土支�，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，則容易出現(xiàn)厚重笨拙、外觀不完美等問題，裝飾效果不佳。而鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯以其制作輕巧、安裝簡便、流線性強(qiáng)、更能表現(xiàn)輕快的氣氛等優(yōu)點，得到了諸多設(shè)計師的青睞。
本工程的鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯位于觀光會所第50層接待大廳西南角，從50層通往51層。樓梯高度4500毫米，共計28踏，踏步高度161毫米，梯寬1750毫米。鋼結(jié)構(gòu)梯梁是空間立體結(jié)構(gòu)，為螺旋形，因此，控制梯梁的空間立體行位公差成為施工難點。且由于樓梯起點與終點基本上在一條直線上，整段樓梯懸挑于空中，扭曲力度較大。為保證裝飾效果，樓梯厚度需嚴(yán)格控制。我司采用箱梁式鋼結(jié)構(gòu)工藝，使樓梯鋼結(jié)構(gòu)完成厚度控制在最小范圍內(nèi)，做到整體完成效果美觀、輕盈。
三、設(shè)計計算
我們對樓梯整體重量進(jìn)行驗算，包括自重、欄桿、飾面，合計114.1kN(標(biāo)準(zhǔn)值)，結(jié)果如下圖。
樓梯重量(單位kN)
考慮樓梯對主體結(jié)構(gòu)的影響，計算樓梯支反力(基本組合，含人群)，結(jié)果如下圖。
下支點支反力計算結(jié)果(單位kN-m)
樓梯與50層固定點為一邊在400梁上，一邊在240梁上，施工時在梁上分別預(yù)埋鋼板，樓梯最后一級踏步用化學(xué)錨栓與預(yù)埋件及梁固定后滿焊連接。
樓梯平面圖
樓梯立面圖
四、施工準(zhǔn)備
1、技術(shù)準(zhǔn)備
按照圖紙、圖集施工，施工前進(jìn)行圖紙會審，組織施工人員熟悉圖紙，嚴(yán)格遵守施工規(guī)范。
2、人員準(zhǔn)備
對施工人員進(jìn)行上崗檢查和培訓(xùn)，特種作業(yè)人員必須持證上崗。
五、鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝
1、下料
下料前，應(yīng)該對鋼材的質(zhì)量進(jìn)行檢驗，合格后即可使用;下料前必須看清、看懂圖紙。嚴(yán)格按圖紙施工，確定圖紙的幾何尺寸。預(yù)備氣割損耗量及焊接收縮量。
鋼板下料時，必須找到切割符號及碰爬線符號，防止切錯線檢查幾何尺寸。切割后必須清除氧化鐵。
按設(shè)計要求對接和搭接(臺階)，全焊滿焊透，焊縫外觀幾何尺寸按圖紙標(biāo)準(zhǔn)。
2、零件加工
鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯在拼接及焊接時，緊固件(六角頭帶墊螺栓)、踏步鋼板等零件按要求尺寸加工，零件應(yīng)做相應(yīng)的性能檢測，拉力荷載、硬度、螺母保證荷載試驗等，檢測無誤后即可使用。
3、構(gòu)件裝配拼接
這是本工程的關(guān)鍵工序。臺階用單塊鋼板拼接而成，第1踏至第4踏為樓梯底座，用膨脹螺栓與地面固定連接;第15踏是樓梯平臺，占4踏位置，第28踏與大梁用化學(xué)錨栓固定相連，其余各踏步全部懸空，踏步為箱形結(jié)構(gòu)，踏步與踏步之間用緊固件連接并滿焊處理。底部加肋條4道，與踏步滿焊連接。
焊接形式需按設(shè)計要求，選擇合適的焊接工藝、焊條工藝、焊條直徑、焊接電流、焊接速度、焊接電弧的長度。本工程根據(jù)其設(shè)計及實際工程情況，進(jìn)行手工電弧焊進(jìn)行對接焊縫。
焊接時，清理焊口，焊前檢查坡口，組裝間縫是否符合要求，定位焊是否牢固，焊縫周圍不得有油污、銹物。為了防止焊縫裂紋，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)和施焊程序，避免用大電流，不要突然熄火，焊縫接頭應(yīng)搭10-15mm,焊接中不允許搬動，敲擊焊件。
鋼結(jié)構(gòu)安裝施工
安裝完畢的鋼結(jié)構(gòu)基層
4、成品檢驗測試
鋼結(jié)構(gòu)樓梯梯身及臺階整體完成后，進(jìn)行檢測(制作焊縫超聲波探傷檢測)，對其鋼樓梯部件、材料(Q235B)、結(jié)構(gòu)與施工及建筑材料與性能進(jìn)行檢測。檢測焊縫外觀質(zhì)量結(jié)果為：該旋轉(zhuǎn)樓梯上下部肋板對接焊縫，踏步支撐三角板對接焊縫，焊波均勻、飽滿，未見表面裂縫，氣孔、夾渣等缺陷，對接焊縫余高(C=1.0-2.0MM)，符合規(guī)范和設(shè)計要求;焊縫超聲探傷結(jié)果為：旋轉(zhuǎn)樓梯上下肋板對焊3條(20%)，踏步支撐三角板對焊縫31條(20%)，進(jìn)行超聲波探傷，焊縫質(zhì)量等級均為二級，符合規(guī)范及設(shè)計要要求，檢測合格。
5、鋼結(jié)構(gòu)防銹處理
本工程防銹漆選用H06-4(702)環(huán)氧富鋅防銹漆-甲組份涂裝，涂層厚度符合規(guī)范要求。
6、踏步面層安裝
臺階旁側(cè)暗藏?zé)魩В鎸影惭b百利金大理石，石材拼接平整，使整個樓梯的裝飾效果閃亮、完美。
踏步面層施工
六、施工注意事項
1、地腳螺栓的預(yù)埋精度(標(biāo)高、軸線位移)直接關(guān)系到鋼樓梯的精度定位和節(jié)點處理。當(dāng)螺栓表面有銹蝕時，使用角磨機(jī)配電動鋼絲刷打磨螺栓栽埋段，至露出金屬光澤。
2、必須采用合理的安裝順序，以清除安裝積累誤差，確保垂直度。
3、鋼結(jié)構(gòu)安裝為高空作業(yè)，必須采用實際的安全措施，結(jié)構(gòu)吊裝時，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)拇胧�，防止產(chǎn)生過大的彎曲變形，吊裝就位后，及時系牢支撐及其他連接構(gòu)件，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4、有關(guān)焊接要求，在焊接時，根據(jù)構(gòu)件，選擇合理的焊接順序，減少鋼結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的焊接應(yīng)力計焊接變形。
5、安全文明保護(hù)措施：
各種機(jī)械設(shè)備、電氣部件要經(jīng)常檢查，做到安全可靠，吊裝由專人指揮，不允許超負(fù)荷工作，吊件下嚴(yán)禁站人。保持現(xiàn)場清潔，為施工人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，現(xiàn)場機(jī)具、材料有序堆放，做到一頭齊，一條線，保持規(guī)范化、制度化。
七、結(jié)語
本工程鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯完工交付使用后，由于其流線造型美觀、典雅，節(jié)省空間而受歡迎。整體工藝、技術(shù)、效果也得到業(yè)主及廣大用戶的贊賞。
鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯完工實景
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