唐建明，杨建伦，石磊，叶腾茂
（重庆建工第二建设有限公司，重庆400030）
摘要：该文基于传统楼梯模板及支撑体系的不足以及对工程施工的总结，讲述了一种工具式可调节楼梯模板及其支撑体系，楼梯有足够的空间兼作安全通道使用，能满足施工安全的需要，能极大地提高楼梯的施工质量、施工效率，并且节约材料。
关键词：工具式；可调节楼梯模板；支撑
作为建筑物工程中必要的垂直交通设施—楼梯，是建筑物应对断电和着火等自然事故发生，人类应急中必不可少的构件[1]。传统的楼梯模板及支撑体系一般采用钢管脚手架加扣件支撑，支撑的尺寸和间距过密，工人的操作空间较小，极大地限制施工空间的拓展，其施工质量得不到保证。本文基于传统楼梯模板及支撑体系的不足以及对工程施工的总结，讲述了一种工具式可调节楼梯模板及其支撑体系，楼梯有足够的空间兼作安全通道使用，能满足施工安全的需要，能极大地提高楼梯的施工质量、施工效率和节约材料，同时，规避了定型模板针对每种楼梯单独配置的缺点。
传统楼梯支模多采用木模板。钢管、方木作为模板的主、次背楞；顶托和钢管作为模板的支撑体系；侧模留有卡口，踢板则安装在卡口内；最后再采用螺杆和钢丝加固模板。具体如图1、图2所示。
图1 支撑体系
该支模方法可靠性差；易跑模；整体刚度不强，造成产品质量差、木模板损耗大、支模用工多[2]；若用钢模板代替木模板，虽然可减少损耗，但固定困难，模板尺寸与设计踏步尺寸不一定相符，造成工人不易掌握操作几何尺寸，支拆模劳动强度大、用工多，踏步尺寸误差等问题。
图2 侧模及踢步板安装
模板施工的类型主要有四种：组合式模板，工具式模板，永久性模板，胶合板模板[3]。工具式楼梯模板能满足施工安全的需要；可以实现整支、整拆、整体转移[4]；一次制作，多次周转，不仅提高了工效，而且大大减少了支拆的工作量，加快了施工速度。因此，目前应用较为广泛。其中，常用的工具式楼梯模板主要有以下两类。
2.1 模板形式1
如图3所示，采用槽钢作为模板支架，两侧末端通过“L”型连接板与横向短槽钢支架螺栓固定，形成模板支架架构[5]。其中，模板支架部件通过连接角钢部件与踏步挡板部件采用螺栓连接，达到楼梯模板可在操作平台面上被散拼成整体使用，可拆卸成每个单体部件搬运；也可在使用前现场组装完毕后再整体吊装、整体拆卸，实现了楼梯钢模板的工具化。该类模板适用性较强，但整体重量大，对支撑系统要求较高。
图3 可拆卸式楼梯钢模板构造
2.2 模板形式2
如图4所示，支模的具体方法是：首先根据工程图纸尺寸要求放出大样，找出各部角度，然后选用不同类型的定型组合模板进行拼装。楼梯踏步侧帮模板由工地自制，铁板和槽钢点焊而成。两块侧帮之间的踏步挡板可以采用钢模板或木模板。该类模板的优点在于施工操作简单，拆卸方便，不需要大型机械吊装，但是其可调节性差，针对每种楼梯还得单独配置，适用性不广。
图4 模板透视图
3.1 工具式可调节模板设计
该工具式模板整体及各部件名称如图5所示。如图6，底板采用木模板，方木板作为次背楞，桁架作为主背楞，同时，桁架还兼做底模板支撑，桁架刚度较大，能够有效抑制胀模跑模，施工质量得以保证。如图7所示，侧模采用槽钢并布置加劲肋；侧帮与槽钢通过螺栓连接；如图8所示，侧帮上面开有卡槽，U形卡口通过螺栓与侧帮连接，并且可以通过调节螺栓在卡槽中的位置实现楼梯踏面宽度、踢面高度可调节；踏步挡板固定于U形卡口中，挡板高度和宽度都留有一定富余，以实现楼梯高度和宽度的可调节。
图5 楼梯模板整体示意图
图6 主、次背楞及支撑布置示意图
图7 侧模和侧帮螺栓连接
图8 侧帮上卡槽示意图
3.2 工具式可调节模板支撑系统设计
3.2.1 支撑系统构成
该工具式可调节楼梯模板采用自重小、刚度大的定型桁架作为支撑，并且取消全部竖向支撑。受力性能方面，桁架结构体系无论是在抗弯还是抗剪都具有良好的性能[6]。在施工的同时，扎好临时护手栏杆，楼梯仍可以作为安全通道使用。针对常规尺寸的楼梯，如图9所示，先初步设计桁架整体结构及尺寸。
图9 桁架示意图
其中，钢桁架采用型钢拼接，为了保证一定的稳定性，上下弦杆采用双角钢，腹杆采用单角钢，利用缀板将腹杆和上、下弦杆连接，连接方式为螺栓连接。
3.2.2 踢板钢桁架设计
（1）荷载取值
G1钢筋混凝土：25kN/m3
G2组合钢模：78kN/m3
G3木方：5kN/m3
G4混凝土振动荷载：2kN/m3
q1施工荷载：1.5kN/m3
（2）荷载计算
①底板：
g1=25x0.08=2kN/m2
②踏步：
28x0.005=0.14kN/m2
④侧模+三角形侧帮：
取0.32kN/m2
⑤木方：
g4=5x0.25x0.3÷0.7=0.536kN/m2
⑥混凝土振动荷载：
g4=2kN/m2
⑦施工荷载：
q1=1.5kN/m2
（3）钢桁架外力转化为节点荷载
均布荷载：
q=(γgx(g1+g2+g3+g4+g5)+γqxq1)x1.2÷2
=(1.2x(2+1.736+0.32+0.5)+1.4x1.5)x1.2÷2=6.01kN/m节点荷载：
P1=6.01kN/mx0.3m=1.80kN
P2=6.01kN/mx(0.3+0.1)m÷2=1.20kN
P3=6.01kN/mx(0.3x0.5+0.36x0.5)m=1.98kN
P4=6.01kN/mx0.36m=2.16kN
综上，桁架受力如图10所示（受拉为正，受压为负）。
图10 踢板桁架内力图
（4）桁架杆件及节点验算
根据前面计算的荷载大小，初步将双角钢尺寸定为100mmx63mm，间距6mm，厚度5mm，腹杆采用45mmx45mm单角钢，厚度为5mm，螺栓直径为10mm。
再按照《钢结构设计规范》验算其强度、刚度、稳定性均满足要求。
3.2.3 踢梁和歇台板钢桁架设计
计算方法同踢板钢桁架设计，桁架结构及杆件尺寸亦同踢板钢桁架。
3.2.4 踢梁及平台板下型钢柱设计
踢梁和平台板下型钢柱选用H型钢，尺寸定为：
H×B1×B2×Tw×T1×T2=300mm×200mm×200mm×8mm×12mm× 12mm
经验算，其承载力、平面内外稳定性均满足规范要求。
现场实施具体步骤如下：
（1）按照设计图纸，不同规格楼梯均绘制模板组装工况图，每跑配备两名工人组装。
（2）复核底模标高、定位尺寸、拼缝，踏步模板的定位、步高、步宽。
（3）把制作好（经检验符合安全使用要求）的梯梁桁架，歇台板桁架分别插入支座墙体预留孔洞中去，再用虎头楔紧楔平。
（4）梯板桁架按第一跑和第二跑顺序依次扦挂在梯梁（支承梁）桁架孔洞中去。
（5）桁架上再铺设模板即可。
（6）自上而下浇筑混凝土，以踏步挡板下边缘齐平为准，找平楼梯踏步面层。待混凝土强度达到1.2MPa且不会因拆除而造成棱角损坏时，方可拆除模板踏步及侧模。
（7）拆下的模板，及时进行清理，再用于后续周转使用。
如图11所示为现场浇筑完成后混凝土外观效果，楼梯踏步外观质量好。
新型工具式可调节楼梯模板自身刚度大，施工周转次数多，不同项目均可使用。工具式组装模板，组装后作为定型模板使用，可整体吊装与拆除，也可现场散拼，可以灵活调节踏步宽度、高度，调整操作方便灵活，安全性好。减少劳动力投入，工期缩短，能满足施工人员上下通行。楼梯踏步尺寸外观质量好。减少木材资源消耗，绿色环保，经济效益高。
图11 楼梯外观效果
参考文献：
[1]谷永宏.谈定型楼梯木模板施工[J].山西建筑，2015（17）：73-74.
[2]周基龙.住宅楼现浇混凝土楼梯专用模具[J].建筑安全，1998（7）：16.
[3]刘德榜.高层建筑模板施工技术[J].陕西建筑，2013（10）：18-22.
[4]刘笑天.建筑模板技术的发展与展望[J].太原城市职业技术学院学报，2008（3）：136-137.
[5]黄旭腾，杨庆泽，张福强.新型工具式可调节楼梯钢模板技术应用[J].城市建筑，2014（4）：76，82.
[6]陈经堂.住宅楼梯现浇混凝土模板支撑的改进[J].建筑安全，2000（12）：22-23.
责任编辑：孙苏，李红
Tool-type Model and Supporting for Cast-in-place Concrete Staircase
Abstract：Based on the pitfalls of traditional staircase model and supporting system and summarization of engineering construction,this paper introduces a tool-type adjustable staircase model and its supporting system.The staircase has enough space and can also be used as exit passageway.It can meet the requirements of construction safety,and greatly enhance the construction quality and efficiency of staircase,with materials saved.
Keywords：tool-type;adjustable staircase model;supporting
中图分类号：TU755
文献标识码：A
文章编号：1671-9107（2016）12-0037-04
doi：10.3969／j.issn.1671-9107.2016.12.037
收稿日期：2016-09-09
作者简介：唐建明（1969-），男，重庆人，本科，工程师，主要从事建筑施工工作。
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