刘聚波
(中铁三局集团建筑安装工程有限公司,山西太原 030006)
滑动支座楼梯设计与施工技术探究
刘聚波
(中铁三局集团建筑安装工程有限公司,山西太原030006)
摘要:根据滑动支座楼梯的设计原理,从梯段板下聚四氟乙烯板安装、滑动支座安装、楼段混凝土浇筑等方面,阐述了滑动支座楼梯的施工工艺,并总结了施工技术要点,指出滑动支座楼梯具有良好的社会经济效益,应用前景广阔。
关键词:滑动支座楼梯,聚苯板,聚四氟乙烯板,地震灾害
传统的楼梯是采用两端固结的支座方式进行设计的,传统的楼梯支座属于刚性支座,这一支座在楼梯建设中的使用可以提升楼梯的整体刚度,同时使楼段板作为楼梯间的斜撑构件,但是这一结构在遭遇地震灾害时常会产生明显的破坏作用,造成人员的逃生困难问题。单从楼梯整体的受力角度进行分析,增加楼梯构件的截面尺寸或者增加配筋可以提高楼梯的抗震功能,但是就实际情况而言,这一更改会在更大程度上提升局部的刚度,使楼梯间在经历地震等自然灾害时会增加其作用力的分配,从而更容易受到地震的破坏。因此,将楼梯的底端由传统的设计形式设置成滑动支座,有效的增加了楼梯底端的柔性,有效的减轻了水平方向上对支座的约束,滑动支座在楼梯设计中的使用既保证了楼梯间的刚度,又可以通过滑动支座连接下端与支撑构件,断开了水平方向力的作用路径,从而释放支座处的弯矩。
滑动支座楼梯的设计具有显著的抗震作用,其设计原理为:将传统楼梯设计中的两个固定端改为上端为固定支座,下端为滑动支座,同时在下端的滑动支座处设置具有防腐性的高强度聚四氟乙烯垫板,通过这一改变有效的延缓或者是减轻楼梯段被破坏的可能性。
2.1施工流程
安装楼梯模板→下层楼面处安装梯段下端聚四氟乙烯板→绑扎楼梯梯段钢筋→层间平台处梯段下端聚四氟乙烯板预埋→梯段踏步吊模→在支座侧面和梯梁空隙间安装聚苯板→浇筑梯段混凝土。
2.2施工工艺
在进行滑动支座楼梯施工的过程中,滑动支座的安装主要可以分为两种情况:一种是利用聚四氟乙烯将滑动支座安装在楼段板下层已成型的混凝土支承面上;另一种方法就是,同样利用聚四氟乙烯,在楼梯间的休息平台处梯段板下端的钢筋内进行预埋安装。本文将详细介绍这两种滑动支座的安装方式。
1)梯段板下聚四氟乙烯板的安装。
在进行安装之前,首先要完成的工作就是要对安装部位进行事先打磨,从而使安装部位具有适于安装工作进行的光洁度和平整度。随后在提前设置好的安装控制线内部准确的安装打磨好的板子,并使用合适的固定工具对其进行固定。
2)层间平台处低端滑动支座安装。
a.滑动端支座模板安装。在施工中,通常会对休息平台处滑动支座的安装采用预埋的方式进行,这样既可以保证施工的效率又可以有效的节约混凝土的浇筑次数。相对于梯段板下聚四氟乙烯板的安装而言,这样的安装方式更难以操作。整浇上端与休息平台之间的连接处,而下端与休息平台之间的连接处则是分开配筋和浇筑的两个构件,通常在这两者之间进行滑动支座的设置。在进行浇筑时,要充分关注板面的平整度以及踏步与梯梁之间的伸缩缝,这是楼梯抵抗地震灾害时整体伸缩量控制的关键环节。
b.水平构件预埋。楼梯的休息平台处预放聚四氟乙烯板可以充分的发挥出其隔离作用,可以有效的保证板子在浇筑后的位置的准确性,充分的体现出滑动支座的功能。同时,为了防止聚四氟乙烯板的表面污染情况的产生,可以采用塑料薄膜覆盖的方式对其进行保护。
c.竖向构造预埋。在施工的过程中,要严格的确保施工竖缝两侧的钢筋通线调直,保证其长短一致,同时确保其间距能够满足规定要求。在竖缝中填筑已预先结为整体的木模和聚苯板,可以有效的保证整体的贯通,防止混凝土浇筑时产生的形变,从而在一定程度上保证缝隙大小的均一性。
2.3浇筑梯段混凝土
预埋处理后,首先要浇筑楼层间休息平台和下梯段板的混凝土,要适当的放缓浇筑速度,浇筑时主要可以分为以下几步进行:首先浇至预埋聚四氟乙烯板底,使混凝土初步凝固;其次浇筑上端梯段板,要注意保证其在梯段和支承面之间的平整度和标高;同时还要使滑移段底端受力均匀,与聚四氟乙烯板之间充分接触。
滑动支座楼梯在进行施工时主要有四个施工的关键点,分别是:
1)聚四氟乙烯自身具有滑动性好、摩擦系数小等特点,在滑动支座楼梯的施工中充分的利用了聚四氟乙烯自身的特点,将其应用在楼梯和承接面之间,同时在施工中提前留设出伸缩缝,使楼梯与承接面之间形成可以相对滑动的水平面。
2)将楼梯与建筑平台由传统的整体形式相脱离开来,可以有效的削弱楼体结构对建筑物整体产生的影响,减小地震对其产生的破坏作用,增强当地震等自然灾害发生时楼梯的安全性。
3)在施工中使用聚四氟乙烯板,可以使整个滑动支座具有较为理想的滑动效果,并且,在安装前对其进行打磨操作,可以增加接触面的平整度以及咬合密闭性。
4)在楼层之间的休息平台处梯段的滑动支座采用预埋形式,可以在一定程度上减少楼梯段的浇筑次数,并有效的保证施工效率。同时,在进行滑动支座安装前预设限位装置也能够更好的保证聚四氟乙烯板的平整性以及安装的准确性,这一施工过程具有着相对较高的质量要求。
4.1效益分析
现代建筑中越来越多的采用滑动支座楼梯,相对于传统的底端固接支座楼梯而言,这一现代化的楼梯类型可以完全断开楼梯下端与支撑面之间的连接,从而有效的避免了传统的作业方式中在楼梯段的1/3处留设施工缝的做法。同时,对于整个建筑物的楼梯乃至其整体而言,在很大程度上增加了其整体的抗震性能,可以有效的减轻因地震带来的损害,并且这一楼梯支座安装简便,相对于传统的楼梯而言,其造价也没有明显的差异。滑动支座在楼梯建筑施工中的使用,可以有效的减轻地震给楼梯造成的破坏,为人员的疏散和救援工作的开展争取到了宝贵的时间,从而在一定程度上避免了不必要的人员伤亡和财产损失。
4.2应用前景
传统的楼梯在施工时是采用固接的方式连接楼梯两端的,这样虽然有效的增加了楼梯间的刚度,但是在遭遇地震等自然灾害时,常常会导致楼梯的破坏,尤其是地震等自然灾害使楼梯的框架结构遭到破坏后,会严重的限制楼梯建设过程中所赋予的疏散和救援等功能的发挥。所以,在现代建筑中使用滑动支座楼梯,可以使楼梯的整体造型发生变化,提高楼梯整体的抗震能力,通过增加楼梯的适应拉压变形能力减小地震对楼梯的损坏,在当前的框架结构体系中滑动支座楼梯已经有了初步的应用,今后这一楼梯的推广将会是一种必然的发展趋势。
滑动支座楼梯的设计与施工能够起到显著的抗震作用,既增加了楼梯的使用寿命,又有效的保证居民的人身安全和财产安全,同时,这一楼梯设计工艺还具有安装简便、造价合理等特点,在今后的楼房设计与施工中有着明显的发展优势和广阔的发展前景。
参考文献:
[1]张斌,谢步瀛.框架结构抗震设计中楼梯间设置滑动支座的进一步分析[J].建筑与结构设计,2011(9):99-101.
[2]陈静波,吴志杰.滑动支座楼梯设计与施工技术[J].施工技术,2015(22):97-99.
[3]侯强东.滑动支座楼梯施工技术应用[J].山西建筑,2016,42(3):92-93.
Exploration on sliding support stairs design and construction technology
Liu Jubo
(Construction and Installation Engineering Limited Company,China Railway Third Bureau Group,Taiyuan 030006,China)
Abstract:According to the design principle of sliding support stair,from the PTFE plate installation under the stairs plate,sliding support installation,stairs section concrete pouring and other aspects,elaborated the construction technology of sliding bearing stairs,and summarizes the construction technology key points,pointed out that the sliding support stairs had good social and economic benefits,and had application prospect. Key words:sliding support stairs,polystyrene,PTFE plate,earthquake disaster
中图分类号:TU229
文献标识码:A
文章编号:1009-6825(2016)09-0108-02
收稿日期:2016-01-17
作者简介:刘聚波(1980-),男,工程师