浅谈一端为滑动支座的现浇板式楼梯施工技术
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摘要：在遭受破坏的建筑物中，楼梯间的结构破坏现象较为普遍，现将现浇楼梯的二个固定端，改成上端为固定支座，下端为滑动支座，当地震发生时楼梯段可以在一定的区间内自由伸缩滑动，从而便能延缓或减轻楼梯段发生破坏的可能性。本文首先介绍了混凝土板式楼梯滑动支座设计和工艺原理，然后分析了材料与设备和施工工艺流程及操作要点，最后探讨了质量控制措施。
关键词：滑动支座；预埋钢板；石墨；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
楼梯是多层及高层建筑结构的重要组成部分，在地震作用下受力较为复杂。传统构造方式的混凝土楼梯，梯段板与主体结构整浇，相当于斜撑构件参与抗侧力，致使结构受力复杂，而其自身在强震作用下也往往先行破坏。以往震害，特别是 2008 年汶川地震震害调查表明，楼梯及其相关结构的抗震设计存在不足，影响逃生及救援，是造成强震下人员伤亡增多的原因之一。鉴于此，新修订的建筑抗震设计规范对涉及楼梯抗震设计的条文增加了具体规定。国家建筑标准图集也对此进行了相应的修改，例如，对于现浇混凝土框架的板式楼梯，在构造上增设滑动支座，梯段板采用上下双层配筋、设置边缘约束构件等。强烈地震发生时，楼梯作为重要的紧急逃生的竖向通道，担任着重要的角色，应适当提高楼梯和梯板的抗震能力。楼梯的堵塞和破坏会延误人员撤离及救援工作，从而造成严重伤亡。现浇板式楼梯在钢筋混凝土框架结构中应用非常广泛，而实际震害却表明，现浇板式楼梯通常是钢筋混凝土框架结构抗震中的最薄弱环节，并未在强震面前发挥其所应有的功能，其破坏反而相对更为严重和集中。在遭受破坏的建筑物中，楼梯间的结构破坏现象较为普遍，现将现浇楼梯的二个固定端，改成上端为固定支座，下端为滑动支座，当地震发生时楼梯段可以在一定的区间内自由伸缩滑动，从而便能延缓或减轻楼梯段发生破坏的可能性。
在建筑物中，楼梯是重要的竖向交通线路，在地震时，是人群进行疏散的惟一途径。从近来发生的四川汶川地震和青海玉树地震的调查来看，楼梯间内部极易出现破坏，包括梯板的折断，梯柱破坏等。在目前的设计中，普遍采用上部没有拉通的配置方式，而在实际地震作用下，可能实际的受力是斜向支撑的方式，削弱了其在拉弯和压弯的周期循环下的能力。在2010版的抗震规范中，明确要求考虑楼梯构件的影响。而当前在我国工程设计界中，普遍采用的PKPM软件中，不考虑楼梯的斜向支撑作用，而仅考虑楼梯间的荷载传导。在新版板式楼梯图集中，首次引入带滑动支座楼梯的新形式。在以前的设计方案中没有采用过这种新型的楼梯形式。
1、混凝土板式楼梯滑动支座设计
2011年9月1日，原图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土板式楼梯）》（03G101-2）废止，由（11G101-2）替代。比较这2本图集的区别，新图集增加了有抗震构造措施的3种楼梯类型：ATa，ATb，ATc。前2种楼梯ATa，ATb在起步处设计成滑动支座，梯段板与梯梁脱开。但图集中梯段ATa，ATb仅能满足梯段为AT型（梯板全由踏步段构成）梯板的要求。由于建筑楼梯布局的多样化，BT型（梯板由低端平板和踏步段构成）、CT型（梯板由踏步段和高端平板构成）、DT型（梯板由低端平板，踏步段和高端平板构成）在实际工程中使用频繁。但图集中没有标准做法。
为了更好地配合建筑设计，根据实际工程经验以及图集（11G101-2）中ATa，ATb滑动支座的构造做法及AT、BT、CT、DT梯板配筋构造补充了CTa、CTb、BTb、DTb的构造做法，如图1~图4所示。
图 1CTa楼梯板配筋构造
(其余未注明均同国标图集 11G1011-2《现浇混凝土板或楼梯》P40)
图1中，CTa下部低端梯梁做法完全同图集中ATa的做法，但高端做法可参照CT型楼梯高端的做法。由于抗震要求，需要把钢筋的锚固长度由原图集中的 La改为 LaE，且板面钢筋按ATa中做法全长贯通。
图 2 CTb楼梯板配筋构造
（其余未注明均同国标图集 11G101-2《现浇混凝土板或楼梯》P42）
图2中，CTb下部低端梯梁做法完全同图集中ATb的做法，但高端做法可参照CT型楼梯高端的做法，由于抗震要求，需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为LaE，且板面钢筋按ATb中做法全长贯通。
图 3 BTb楼梯板配筋构造
(其余未注明均同国标图集 11G101-2《现浇混凝土板或楼梯》P42)
图 4 DTb楼梯板配筋构造
(其余未注明均同国标图集 11G101-2《现浇混凝土板或楼梯》P42)
图3、图4中，采用梁上挑牛腿的方法搁置下端平台板，下部低端平台板做法同图集中BT、DT的做法，但需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为LaE，且板面钢筋也要全长贯通。BTb高端节点构造做法同ATb。DTb高端节点的做法可参照DT型楼梯高端的做法，但需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为LaE。
以上几种楼梯类型基本可以满足建筑功能的需求，如遇到本文未涉及到的楼梯类型，比如钢楼梯也可在起步处设计成滑动支座。
2、工艺原理
滑动支座的设置方法是：在楼梯段板下端的下表面预埋一块钢板，在下端支承构件上表面预埋一块钢板，钢板的宽度和长度等同于二者的接触面，上下钢板接触支承荷载，支承面钢板上满铺石墨粉层，形成滑动面，其余空隙处用聚苯乙烯泡沫板填充。广泛适用于各类地区、尤其适用于地震多发地区的民用公共建筑结构体系，特别适用于框架结构。
3、材料与设备
3.1 材料：Q235钢板，符合GB/T709-2006指标要求。石墨粉，无杂质的普通石墨粉。
3.2 机械设备：电弧焊机。
4、施工工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程
支承构件钢筋绑扎完毕预埋支承构件上表面的钢板复测其标高与水平位置浇筑支承构件混凝土搭设梯段模板清理支承构件上预埋钢板的表面满铺石墨粉预埋楼段下端钢板复测其标高与水平位置并固定绑扎梯段钢筋浇筑梯段混凝土养护。
4.2操作要点（附梯段构造示意）
图 5 预埋钢板图
图 6M-1 图
4.2.1施工条件
设计施工图纸和有关技术资料文件齐全；编制施工方案、经监理认可，并已完成技术交底；钢板、石墨粉有出厂合格证书，钢板已按图纸要求尺寸加工成型，并有存放的临时库房；施工环境的温度不宜低于0℃，现场应采取防风措施。
4.2.2支承构件上预埋钢板
支承构件（楼面）钢筋绑扎完毕，经验收合格后按图纸尺寸要求预埋钢板，检查其水平位置与标高，复核无误后将预埋钢板的锚脚（锚脚采用Φ6钢筋制作，间距＜200mm）与楼层结构钢筋进行点焊接，确保其位置准确，不松动。
4.2.3铺设石墨粉
首先清理干净支承构件（楼面）钢板的上表面，去除混凝土等泥浆杂物，并用清水冲洗干净、晾干；在支承构件（楼面）钢板的上表面的四周用白色泡沫条做成边框；用铁抹将石墨粉均匀地铺设在钢板上，铺设厚度约3mm。
4.2.4预埋梯段下端钢板
将楼梯段下端的钢板按图示尺寸要求放置在石墨粉上，检测其水平位置及标高，并压实钢板。
4.2.5浇筑梯段下端混凝土
钢板埋设完毕后，绑扎楼梯段钢筋，在混凝土浇筑前再次检查钢板的位置与标高，确保无误后浇筑混凝土。
5、质量控制措施
所用钢板需有出厂质量合格证明，并经外观查看合格后方可使用。外观指标，表面平整，尺寸准确，锚脚的规格、尺寸、间距准确，焊接牢固。石墨铺设均匀，无杂质。
6、结语
采用滑动支座替代固定支座，一是采用滑动支座将整体现浇楼梯分为两段施工，避免了在楼梯段中间1/3 部位因留设施工缝而带来的施工不便；二是在地震发生时可以有效延缓楼梯发生破坏的时间，或减轻楼梯破坏的程度，从而为人员的逃生创造条件或赢得宝贵时间。
参考文献
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