大型旋转楼梯弧形梯梁制作控制技术分析

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年3月9期   作者:王峰
[导读] 在经济快速发展的背景下,大型旋转楼梯在建筑工程中得到了广泛应用
        王峰
        上海渊横建筑工程有限公司
        摘要:在经济快速发展的背景下,大型旋转楼梯在建筑工程中得到了广泛应用,具有易安装、造型美观、节省空间等特点。本文以优衣库武汉M+购物中心店项目为研究背景,对工程中的大型旋转楼梯弧形梯梁制作控制技术进行分析,以期全面提升现代化建筑的艺术性、美观性与功能性,希望为楼梯安装施工提供科学参考。
        关键词:旋转楼梯;弧形梯梁;控制技术;安装施工

        前言:在设计大型旋转楼梯弧形梯梁制作方案的过程中,需要从全局角度分析钢结构楼梯,并结合实际情况对安装施工方案进行调整与优化,针对弧形梯梁制作控制技术难点确定合理的施工工艺流程,在确保各类构件安装精度与规格尺寸的前提下,形成较为完善的制作控制技术方案,确保施工作为顺利开展。
1工程概况
优衣库武M+购物中心店项目位于湖北省武汉市江汉区江汉路187号M+购物中心的一楼与二楼,项目总建设面积1750m2,分销售区和后场区(员工休息区、仓库等)两部分。一楼与二楼服装销售店铺通过弧形钢结构楼梯连接,该弧形旋转楼梯设计独特新颖,是优衣库武M+购物中心店项目的最大亮点之一。
2结构特点与技术难点
2.1结构特点
大型旋转楼梯弧形梯梁结构特点如下:
第一,大型旋转楼梯整体长度、楼梯高度、弧形梯梁半径不同。
第二,考虑到大型旋转楼梯运输以及现场吊装问题,需要分成几段进行制作,对段与段之间的钢结构焊接工艺要求较高,以此避免施工现场安装出现偏差。
2.2技术难点
大型旋转楼梯弧形梯梁制作控制技术难点如下:
第一,弧形旋转楼梯钢结构工程的定位、制作、安装中的精度控制与质量控制。
第二,弧形旋转楼梯的装饰面制作控制技术。楼梯踏步侧面为镜面不锈钢装饰,楼梯踏步为拉丝不锈钢装饰,楼梯扶手为8+8mm超白钢化夹胶玻璃,上口为拉丝不锈钢装饰,因此对安装技术、精度控制、质量控制要求较高,否则镜面会出现哈哈镜现象[1]。
3旋转楼梯弧形梯梁制作控制技术
3.1施工流程
根据大型旋转楼梯结构特点、受力特点以及构件生产厂的实际加工能力,制定科学合理的施工流程:搭设一楼楼梯脚手架→安装一楼楼梯线杆→焊接一楼楼梯钢结构→拆除一楼楼梯脚手架→以同样施工流程进行二楼楼梯施工。旋转楼梯弧形梯梁制作工艺流程如下图所示。

图 1 弧形梯梁制作工艺流程
3.2旋转楼梯制备
3.2.1制作放样
放样是弧形梯梁制作工艺中的第一步,为避免造成施工出现偏差,一方面,必须严格按照设计图纸科学控制各部位构件尺寸,确保梯梁与楼梯安装施工项目技术要求相符;另一方面,在制成样板之后,一定要做好记录工作。在完成测量放样精度控制之后,进行数控切割。弧形梯梁切割工艺,需要按照图纸要求控制角度样板的精度,充分考虑样板的收缩余量与组装误差,然后再进行切割,控制好切割过程中的氧气压力、火焰大小等,以此保证切口的平滑度。
3.2.2扭转构件加工
(1)腹板卷制
根据优衣库武汉M+购物中心店项目弧形梯梁零件展开图,结合大型旋转楼梯斜度,在钢板上依次画出与卷管机角度相平行的线条,同时结合卷制进程控制好轴辊下压深度与钢板弧度,并根据弧形梯梁分段的圆弧直径,控制好卷板弧度,通过一定制作控制技术措施的保护,有效避免了转运过程中钢板出现变形,便于运输与存放。
(2)梯梁组装
大型旋转楼梯弧形梯梁组装工艺如下:
第一,在项目施工现场,根据图纸在现场地面放线,将钢结构楼梯的圆管支撑柱、挑梁、楼梯侧梁及楼梯踏步全部在地面进行精准定位放线,确保图纸尺寸和现场保持一致。
第二,完成胎架定位之后,旋转下翼缘板,根据坐标参数调整下翼缘板的位置,确保与第一块腹板相对应。
第二,固定好下翼缘板之后,根据梯梁组装图纸安装腹板,确保腹板与安装标志线相对应,并垂直于地面。安装完第一块腹板之后,根据加劲板位置划线安装隔板,并确保腹板安装稳定性与牢固性。
第三,以第一块翼缘板为基准,安装第二块腹板,所有安装就位后进行焊接,最后完成上翼缘板的安装工作。
(3)梯梁预拼装
因项目结构跨度较大,大型旋转楼梯高度较高,若在工程完成预拼装则会影响施工现场进度与制作控制,因此,采用分段拼装方式,不仅能够减少胎架使用数量,而且能够保证项目一楼与二楼连接楼梯的整体性,具有较强的美观性。组织完第一段胎架后,在其上端设置第二段拼装使用到的胎架,同时保证胎架设置的合理性[2]。其次,在完成第二段梯梁预拼装之后,与第一段梯梁进行拼装,以此保证预拼装与设计标准相符,然后才能进行涂装与除锈工作。由于项目弧形旋转楼梯梁侧面包镜面不锈钢,先做钢板基层,为了保证装饰效果,基层精度要求较高,否则装饰面可能会有哈哈镜现象。基层做完后,现场制作1:1模板至工厂,工厂根据模板制作,现场安装注意每两块板搭接处理完美,每个环节的制作和验收都需保证极高的精度。
3.3预埋件位置校正
根据项目对大型旋转楼梯弧形梯梁制作控制技术的要求,需要结合旋转楼梯空间位置以及各钢结构位置的连接特点,对连接螺杆竖向高程、水平位置以及伸出长度进行现场测试,同时利用施工现场的辅助支撑结构、压力扩散板,对与旋转楼梯各弧形梯梁段相连接的辅助支撑垫板进行铺设,以此保证现场弧形梯梁连接的整体性与合理性。此外,根据钢结构制作定位框,确保混凝土结构中预埋件的牢固性。在旋转楼梯进入施工现场之前,需要根据土建提供的基准点对现场钢结构基准点与轴线进行准确测量,以此保证轴线与钢结构基准点相符,确保验收合格。
3.4旋转楼梯吊装
起吊设备的吊索应与旋转楼梯端部钢板、梯板上吊装连接杆牢固连接,然后将旋转楼梯起吊至辅助支撑结构的上部,再在梁端连接板滑移连接槽中穿过连接螺杆,并初步紧固预设连接螺杆。与此同时,对预设连接螺杆以及辅助支撑钢结构的空间位置进行合理调整,以此保证旋转楼梯商场中的合理性。依次安装完上部旋转钢结构楼梯之后,进一步校正旋转楼梯的各钢结构的空间位置,在使用螺栓紧固钢结构之后进行钢构件的焊接工作。
3.5脚手架搭设
按照项目中大型旋转楼梯的坐标孔隙、旋转方向,合理确定脚手架搭立杆搭设位置。与此同时,以旋转楼梯横断面为脚手架的一个单元,控制脚手架单元与主体间的距离在1.5米以内,并合理设置剪刀撑,每隔1m设置一道横杆,以此保证施工用脚手架的稳定性。由于项目包括一楼与二楼服装销售区,旋转楼梯跨度较大,还应保证满堂脚手架搭设精度与稳定,进而保证现场大型旋转楼梯施工作业顺利开展。
3.6钢管拼接
由于大型旋转楼梯弧形梯梁的部分标杆在运输过程中会出现回弹现象,所以需要对回弹的部分构件与标杆进行处理,通过二次加工提高旋转楼梯整体安装精度,实现工程质量进一步提升的目标。对于加工好的杆件,运用汽车起重机将其吊装到具体安装位置,并进行人工焊接。在此过程中,若钢柱中心线出现3mm以内的偏差,需要对定位轴线进行调整,避免形成积累误差,影响项目施工水平与质量[3]。
3.7焊接施工
项目中运用到的大型旋转楼梯弧形梯梁钢结构主要采用点焊,在此过程中,需要保证焊接电流与电压,并按照设计的规范施工程序进行焊接,以此避免焊接之后出现裂缝。在焊接过程中,需要采用高精度的控制技术,以此保证焊接作业质量与水平。若复校尺寸、局部情况与实际情况出现偏差,需要适当调整焊接方法与顺序,并采用连续跟踪的方式控制焊接作业精度,避免复校实测方向与确定的施焊方法出现偏差。
4质量控制技术要点
为保证大型旋转楼梯弧形梯梁制作与现场安装质量、水平,首先,参与施工各方,熟悉并充分理解设计图纸方案,尤其在测量放线中,要结合方案具体要求与现场实际情况进行有效沟通。其次,结合工期要求,制定整体施工方案,保证项目施工按期有序开展,避免形成偏差、误差积累。最后,跟踪项目难点部分工厂制作、现场安装,保证项目完美交付,从根本上保证梯梁制作与安装质量、精度。在遇到工程难点,需要把关好每道工序的质量和进度,各方通力合作,这样就能把工程做好,项目得以圆满竣工。同时,还应有效控制各工序可能造成的尺寸偏差,根据弧形梯梁使用到的构件,选择尺寸、精度合适的工装胎架,并对焊接参数进行严格控制,以此避免钢结构反复出现变形,并切实加强设计人员、施工人员的综合业务能力,对提升旋转楼梯整体生产效率与制作精度奠定坚实基础,保障项目顺利竣工。
结论:综上所述,对于该施工项目而言,控制楼梯梯梁精度、尺寸是大型旋转楼梯制作的关键技术之一,针对技术难点确定的工艺流程,可大幅度降低构件尺寸控制难度,同时结合质量控制,进一步提升旋转楼梯钢结构制作控制技术水平与效果,对使用功能的充分发挥具有重要意义,确保我国建筑业健康持续发展。
参考文献:
[1]邹建磊,范锐钊,赵国强,等.扭曲箱型旋转钢楼梯施工安装技术应用[J].建筑机械化,2020,41(11):39-40.
[2]杨必峰.大跨钢结构楼梯的舒适度分析[J].建筑结构,2019,49(S2):662-667.
[3]刘国强,姜圣洁.钢框架-支撑结构化工装置常见设计问题浅析[J].山东工业技术,2019(09):100.
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