钢结构螺旋楼梯安装技术研究

李 水 冰

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

钢结构螺旋楼梯安装技术研究

李 水 冰

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

通过对某工程安装钢结构螺旋楼梯的实例进行分析，得到其安装过程中存在的难点及重点，根据工程实际经验提出相应的制作和安装措施，为以后类似项目的施工提供一定的实际参考。

钢结构，螺旋，楼梯，安装，施工

0 引言

近些年随着经济的不断发展，人们的生活水平逐渐提高，人们对建筑的造型要求也逐年提高。钢结构作为目前建筑结构中的主要结构形式之一，具有空间小、承载力高、可塑性强等优点而被广泛应用。常见的钢结构形式主要有整体钢结构和局部钢结构，其中整体钢结构主要为工业厂房、大型建材市场等；局部钢结构主要为钢结构楼梯、钢结构屋面等。在局部钢结构中应用量中广泛应用的是钢结构楼梯，由于钢结构楼梯具有占地面积小、空间占用率低、造型美观、承载高等优点，但钢结构楼梯中的旋转楼梯在施工过程中存在诸多问题，从而影响其正常发展和使用。

1 工程实例

某酒店大厅内为增加大厅内建筑美观，需在地下2层、地下1层和1层位置安装螺旋钢结构楼梯，其中地下2层层高5.7 m，地下1层层高6.25 m，1层层高4.95 m，楼梯剖面图见图1。楼梯俯视图如圆环状，其中内圆直径4 590 mm，外圆直径9 920 mm。建设方要求在每层楼梯中部设置休息平台，因此设计单位为便于钢结构楼梯运输和施工将每层楼梯共分为3段，其中第一段为平台下部楼梯，第二段为休息平台，第三段为平台上部楼梯。

本工程中所使用的梯梁形式为箱型主梁，箱型主梁所使用的钢板厚度为25 mm。本工程中的难点主要为如何将25 mm厚的钢板按照设计要求进行卷圆。因此在施工过程中，控制好钢结构螺旋楼梯的精度成为施工过程中的重点。

2 螺旋楼梯的制作工艺

2.1 前期准备工作

在进行施工前施工单位应对楼梯安装的位置进行准确定位并进行相关放样施工，减小后期施工中的误差，从而提高钢结构螺旋楼梯的制作和安装精度。

2.2 钢板切割

在制作钢结构螺旋楼梯时应使用数控技术对钢板进行裁切，裁切时应将裁切误差、钢板受热的膨胀变形、拼装焊接的误差进行综合考虑，计算出实际裁切的尺寸，以确保钢结构楼梯的实际施工尺寸与设计尺寸相符。

2.3 拼板焊接

为提高钢结构螺旋楼梯的整体性和确保钢结构楼梯的使用功能不受影响，在安装施工时应对所有钢板进行焊接。焊接施工前应对焊接位置进行相应清理，避免焊接位置存在油污、锈等杂物，从而影响钢结构螺旋楼梯的焊接质量。

由于螺旋楼梯呈圆形，因此要求其梯梁所用的钢板为螺旋形。对此类钢板进行加工制作时需对钢板进行卷圆施工，卷圆时应多次成型，避免一次成型而导致钢板韧性不足而断裂或卷圆机损坏。

钢结构螺旋楼梯的梯梁为800 mm×300 mm×25 mm的箱型钢梁，在对箱型钢梁进行焊接时应对四面钢板进行相应固定，避免因焊接过程中局部过热而导致变形，影响箱梁尺寸和外观质量。为便于施工，在预制厂内将每层楼梯分为三段进行焊接施工，其中平台板上下楼梯的踏步与箱梁在预制厂内进行焊接施工，焊接完成后运输至安装现场再进行拼接施工。

2.4 安装施工

拼接施工时，应先安装最底部梯段，悬空部位用H型钢进行支撑，且底部梯段与地面进行有效连接，但无需进行固定连接。之后再安装顶部梯段，顶部梯段顶与楼板有效连接，但可轻微移动，下部同样适用H型钢进行支撑。最后安装中部休息平台，休息平台使用吊车进行起吊，休息平台两端分别与上部梯段和下部梯段进行固定连接。最后再将上下部梯段与楼板和地面进行紧固连接，确保楼梯的稳定性和安全性。其余两层楼梯与上述楼梯施工方法相同，逐层进行安装、固定。

2.5 组装后校正

在钢结构旋转楼梯组装完成之后焊接之前，应按照规范要求和设计要求对组装的钢结构楼梯进行校正。校正时可使用加热校正法，加热时温度应控制在900 ℃以内。加热校正后通过自然降温的方法将其冷却，不得泼水降温。加热校正后应确保钢材表面不存在相应热损伤或裂缝等病害。

2.6 焊接时应注意的问题

进行焊接施工时，所使用的焊机和焊丝应符合规范要求和设计要求，焊接前应对待焊缝处进行清理，避免焊缝处存在油污或杂物等而影响焊接强度和焊接效果。焊接时应使用引弧板和收弧板，引出的焊缝长度不应小于50 mm，且焊接完成后应立即将其切除。焊接时根据相关规范选择合适的电流和电压，确保焊接质量，避免出现变形等质量缺陷。

3 钢结构螺旋楼梯安装工艺

3.1 预埋件安装

安装钢结构螺旋楼梯前，应首先在上下结构板上安装预埋件。安装预埋件时应根据土建施工进度穿插进行定位安装，安装前通过设计单位提供的控制点对测量控制网进行复核校正，最后根据测量控制网定位预埋件的安装位置。

定位时根据土建施工中的方格网，使用钢板制作定位框，将预埋件焊接在结构板主筋上，浇筑混凝土时为避免预埋件位置发生错动，应及时对预埋件位置进行校正。吊装钢结构楼梯前应对预埋件位置进行复测，一切程序无误后方可进行吊装施工。

3.2 安装支撑胎架

由于钢结构螺旋楼梯体积和自重均较大，为确保施工安全，吊装前根据楼梯各段处的标高制作H型钢支撑胎架，对胎架的基础进行放线定位。胎架就位后安装钢结构楼梯，先安装每结构层的上下部梯段，上部梯段的下端和下部梯段的上端与胎架进行点焊，确认安装位置无误后方可进行焊接施工。最后再将休息平台处的梯段焊接至上下部梯段间，每层钢结构楼梯安装方法相同，胎架安装情况如图2所示。安装的胎架周围应安装带护栏型脚手架，以确保施工人员可在脚手架上灵活安全施工。

3.3 安装楼梯时的细节处理

吊装楼梯前，应在楼梯预安装位置的地面投影上按1∶1的比例绘制圆环。吊装时在梯段内侧和外侧上分别吊垂线，当垂线与地面投影上的圆形重合后方可进行焊接固定。吊垂线时应尽可能多的布置垂线以提高安装精度。当某段梯段焊接完成后以此类推对其他梯段进行吊装、固定、焊接。

梯段运输至施工现场后可能在运输过程中产生相应的变形，在起吊过程中也可能产生挠曲变形，为降低各种因素作用下的累计误差，在各阶段施工中应尽可能的减小误差。如在运输过程中应对各梯段进行相应的固定，做好相应防护措施；在吊装施工时应使用多台吊装设备同时作业，加强协调吊装，吊装时施工人员指挥吊装人员起吊平稳、落吊安全，避免梯段出现较大变形影响下一步安装施工。吊装后立即对各梯段的尺寸和变形进行量测，若存在超过规范要求的偏差，应使用火焰进行相应矫正，矫正合格后再进行电焊固定。

3.4 加强测量校正

吊装施工时除应使用吊垂线的方法提高安装精度，还应使用两台经纬仪进行互相垂直跟踪矫正，当吊装完成后再进行整体测量矫正。

3.5 焊接施工控制

在进行焊接施工时，各段梯梁连接处均设置焊接坡口，且梯梁横截面较大需焊接的面积较大，焊接时应使用全熔透、气体保护焊焊接，因此应在焊接时搭设临时防风棚，做好焊接防护工作。焊接完成后应使用金属超声波无损检测仪器对所有焊缝进行检测，确保焊缝内无夹渣、孔洞、裂纹等内部缺陷，确保钢结构螺旋楼梯的安全、正常使用。

3.6 拆除胎架等支撑设施

焊接完成后，根据自上而下的拆除原则将胎架等支撑设施进行拆除，拆除时避免使用暴力的方法进行拆除，避免楼梯出现较大变形而影响使用和验收。

3.7 最终复核检查

所有安装工序完成后，应对钢结构螺旋楼梯的尺寸、安装位置、焊缝表观质量等进行复核检查，检查完毕且相应偏差及缺陷满足相应规范要求后方可进行下一步装饰施工，装饰施工后的实际效果如图3所示。

4 结语

随着楼梯结构形式的不断发展，钢结构螺旋楼梯在商场和其他大型公用建筑中的应用量也逐年增加。在钢结构螺旋楼梯施工过程中，如何制作、安装、控制安装精度等成为施工中的难点，本文即根据某工程实例的施工经验对上述问题进行分析，指导以后类似项目的施工，促进钢结构螺旋楼梯的进一步发展。

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Researchonspiralstaircaseinstallationtechnologyofsteelstructure

LiShuibing

(ShanxiFirstConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

An example of the installation of steel spiral staircase through a project to carry on the analysis, obtained the important and difficult point in the installation process, and puts forward the corresponding measures according to the actual production and installation engineering experience for the future construction of similar projects to provide actual reference.

steel structure, spiral, staircase, installation, construction

2017-10-06

李水冰(1974- )，女,工程师

1009-6825(2017)35-0093-02

TU758.11

A