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摘要：随着我国国民经济的不断增长以及建筑技术的不断提高，我国的大行工程项目也越来越多，主要体现在城市的代表性建筑和地表性建筑。本文从施工技术角度，就某大型建筑工程项目的倾斜钢螺旋楼梯进行相关探讨。
关键词：建筑工程；钢结构；螺旋楼梯；施工
1.引言
某钢旋转楼梯位于大堂中庭内，造型为斜简体，由钢管立柱、旋转梯梁、“L”形踏步板及顶部钢框架梁组成。楼梯旋转直径19.6，沿12根钢管柱盘旋而上。整个楼梯（包括钢管柱）沿高度按1：3斜度向东倾斜，到顶層偏移量达10.89m。旋转楼梯箱型梯梁属弯扭构件，再加之整体倾斜，又被圆管悬挑梁贯穿，其坐标复杂，加工、安装难度极大。
2.钢结构加工安排
2.1杆件下料和加工
该工程中管件的相贯线切割采用国内最先进的六轴相贯线数控切割机进行。管件切割前采用先进的PIPE2000软件完成管件下料对象的尺寸、相关的角度等基本参数的计算，并利用计算机建立三维模型进行数学放样。求出各管件切割参数，并与计算出的参数进行比校。
2.2特殊构件加工安排
铸钢节点选用国内著名的有实力的制造厂家制造。由我公司技术人员经仔细的设计核对，提出详细的节点数量、形式、杆件之间的夹角，相关管件的直径、壁后、材质等资料，提交铸钢节点加工厂家进行制作。
2.3钢结构组装安排
斜柱支撑、主钢架、铸钢节点完成制作后，在钢结构制作加工场，首先根据不同构件制作不同的胎膜或胎架，胎膜或胎架选用材料应合理，所有的胎架保证具有足够的强度，满足拼装要求。
安装现场在指定的拼装场地搭设拼装平台，把运输到现场的桁架单元拼装成吊装单元后，吊装就位。
3.钢构件加工
3.1工艺流程图（见图1）
3.2焊接箱型变截面曲梁加工
为满足设计和工期的要求，保证旋转楼梯曲梁的外形尺寸和相邻接口的匹配精度，我们设计两条箱型变截面曲梁整体拼装胎架，采用多节段连续匹配组装的方法进行箱型变截面曲梁节段的生产，第一轮生产完毕，留下一段与第二轮继续连续匹配组装，依次类推，实现立体阶梯式的推进。根据设计线形及外形尺寸的不同，制作不同的组焊胎型。以胎架为外胎，横隔板为内胎，重点控制箱梁几何形状精度、相邻接口的匹配精度等。
3.3圆管线型加工
根据深化设计图纸可得到弦管弧的半径，依据不同弧的半径进行分别煨弯，煨弯采用我公司自制的液压式推弯中频弯管机加工，可弯制直径500mm左右及以内的钢管，在煨弯时须注意如下几点：
（1）煨弯时首先选定好要弯管弧的半径，调整弯管机各项技术参数，煨弯后立即进行编号或编写上弧的半径。
（2）每根管煨弯的末端与下一根管端部进行对接，对接处需进行足够强度的点焊。便于保证钢管端部的弧度平缓过度，同时可节省钢管的用量，更能保证弯管的精度。
（3）煨弯过程中应控制管的行走速度、液压速度和冷却水流速。
（4）煨弯后的钢管应放在平台上检验弧度是否符合设计要求。且钢管弧度宜在同一平面内，对不符合要求的进行火焰校正，校正温度控制在650℃范围内。温度用测温仪控制。
（5）弯管成型后应满足下列要求：
管材弯曲成型后的质量不得有明显改变，仍能符合EN10210的规定；
管材表面平滑过渡，不得出现突起、折痕、表面凹凸不平等现象；
管材弯曲成型后的直径与设计直径的差值不得大于+2ram及设计直_径的0.5%中的最小值，壁厚与设计壁厚的差值不得大于±1mm及设计壁厚的10%中最小值。整体弧度偏差在5mm之内。
3.4构件组装
（1）组装方法及顺序：
组装前在胎膜上放出精确的大样，详细、准确标出节点位置，制作相应的具有足够精度的模板工具，放样尺寸和模板工具经检查确认无误后进行组装。组装时采取由下到上、从中间到两边的组装顺序。根据图纸要求尺寸，严格控制各尺寸偏差在规定范围内，尤其是坡口间隙，对保证焊接质量起关键性作用。组装时采用手工电弧焊方法点焊固定。钢桁架拼装接头处，弦杆的对接接头不应在同一垂直截面上，而应错开200mm。组装完成并经检验合格后，按规定进行焊接。
（2）组装要求：
单榀主架组装时，接头不可设在节点位置上，接头位置可留在节问长度的1/3附近，距节点最小不得小于200mm，对于桁架腹杆不得有拼接。弦杆曲杆不得有扭曲错位现象。组装用的钢卷尺必须经过计量部门检验过的合格品，并在使用时按检验值进行调整。组装时在断口外应设置定位耳板，便于现场拼装时对口及精度控制。
（3）组装前，零件部件应经检查合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边50mm范围内的铁锈，毛刺、污垢、尘土等清除干净。零件若有拼接，应在组装前进行，构件的组装应将其部件组装焊接矫正或钻孔坡口后进行。
（4）若在钢件上点焊临时卡具进行组装，在拆除卡具时不得损伤母材，对残留的焊疤应修整平，磨去母材在3mm以内，并进行MPI检验。
4.现场安装
4.1钢结构现场拼装
（1）组装场地：
主桁架在工厂制作成散件或小单元，运至现场，拼装成吊装段后，方可吊装，每榀主桁架的拼装需在场内进行。拼装位置见施工现场平面布置图。
（2）组装平台：
首先平整场地，在地面上分别放出桁架水平放置的大样，而后在桁架接点处的地面挖基础坑浇筑500×500×500的混凝土支墩，支墩顶部设钢板预埋件，各预埋件顶面高低差在3cm范围内，支墩强度达到要求后，在支墩上搭设钢制制作平台，平台表面高低差控制在3mm范围内，并进行加固，保证平台的刚度和稳定性。 （3）组装方法：
组装前在平台上放出精确的制作大样，详细、准确标出节点位置，制作相应的具有足够精度的模板工具，放样尺寸和模板工具经检查确认无误后进行组装。组装是平面卧地，采取从中问到两边的组装顺序。根据图纸要求尺寸，严格控制各尺寸偏差在规定范围内，尤其是坡口间隙，对保证焊接质量起关键性作用。组装时采用手工电弧焊方法点焊固定。钢桁架的吊装拼装接头处，弦杆的对接接头不应在同一垂直截面上，而应错开50cm。组装完成并经检验合格后，按规定进行焊接。接头一节内的腹杆不焊，待吊装时统一安装焊接。
4.2主钢架的安装
根据本工程结构特点，结构中主钢架的安装是本工程的安装重点，而大型机械的选择是安装的主要内容，因此在详细图纸完成后，应首先计算构件单重，以进一步确定吊装机械的选择。
4.3钢结构预埋件和支座位置测量控制
在纵横轴线上，用两台经纬仪分别指挥，使预埋件（包括支座）上的定位线平行移动到望远镜的十字丝上，而不允许只将纵横定位线的中心点移到望远镜的十字丝上，仅将预埋件（包括支座）转动。预埋件（包括支座）固定后，在浇捣混凝土时，由于受振动和混凝土倾倒流淌时的侧向挤压会有偏移。因此，在混凝土浇捣时应派两名测量员在两个互相垂直的轴线上用经纬仪监视偏差情况，及时调校正确。
4.4临时支撑设置
由于钢柱为倾斜角度，吊装时选用分段吊装的方法，因此不可缺少临时支撑的设置。在每根钢柱在吊装前，首先应在必要位置设置l临时支撑，主要在钢柱的各段高空拼装部位设置临时支撑。
4.5构件吊装的要求
构件吊装前，根据计算，找出整个构件的中心，确定吊装点的具体位置，捆绑钢丝绳，试吊。确定无误后缓慢起吊，移至安装位置上方，轻轻放下，校正到位后，与底座或支座点焊连接，构件拉上缆风绳，连接好临时支撑，防倾倒措施做完后吊车才可以松钩。
（1）调节标高，保证达到拼装点的设计高程和控制曲线的均匀过渡。
箱型大梁的拼装要严格控制扭曲错边、错口和焊接间隙，每一段拼装就位后要经过严格检查，合格后方可能够焊接。
（2）焊接顺序要严格按照焊接工程制定的焊接顺序进行施焊，一根构件严禁两端同时施焊，防止焊接收缩造成焊口开裂。
（3）吊车和运输车辆必须在规定的道路（经过加固或经特殊处理）上行走和施工，道路用红线鲜明标注。
（4）吊装前，所有的吊装构件必须进行细致的检查，检查内容应包括：核验构件的重量，构件的截面尺寸、长度、坡口状况以及吊点等方面和部位；吊装前吊装设备、工具的检查和准备，检查内容应包括：吊车的车况检查、钢丝绳、吊具、安装螺栓等方面的检查；吊装前，所有参加吊装的施工人员进行班前技术、图纸、安全交底。
（5）吊裝范围的划定，指挥人员必须站在视线开阔的位置，同时在各级吊装人员可以看见或知道的位置上，指挥联络采用对讲机进行。
参考文献
[1]《钢筋焊接接头试验方法》，JGJ/T27-2001.
[2]《钢筋焊接及验收规程》，JGJ18-2003.
[3]《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》，GB50212-91.
[4]《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》，GB50224-95.
[5]《钢结构工程施工质量验收规范》，GB50205-2002.
收稿日期：2013-4-7
作者简介：卢国永（1979-），男，大学本科，助理工程师，主要从事于建筑工程施工与管理工作。
朱亮（1982-），男，大学本科，助理工程师，主要从事于工业与民用建筑施工技术与管理工作。
关键词：建筑工程；钢结构；螺旋楼梯；施工
1.引言
某钢旋转楼梯位于大堂中庭内，造型为斜简体，由钢管立柱、旋转梯梁、“L”形踏步板及顶部钢框架梁组成。楼梯旋转直径19.6，沿12根钢管柱盘旋而上。整个楼梯（包括钢管柱）沿高度按1：3斜度向东倾斜，到顶層偏移量达10.89m。旋转楼梯箱型梯梁属弯扭构件，再加之整体倾斜，又被圆管悬挑梁贯穿，其坐标复杂，加工、安装难度极大。
2.钢结构加工安排
2.1杆件下料和加工
该工程中管件的相贯线切割采用国内最先进的六轴相贯线数控切割机进行。管件切割前采用先进的PIPE2000软件完成管件下料对象的尺寸、相关的角度等基本参数的计算，并利用计算机建立三维模型进行数学放样。求出各管件切割参数，并与计算出的参数进行比校。
2.2特殊构件加工安排
铸钢节点选用国内著名的有实力的制造厂家制造。由我公司技术人员经仔细的设计核对，提出详细的节点数量、形式、杆件之间的夹角，相关管件的直径、壁后、材质等资料，提交铸钢节点加工厂家进行制作。
2.3钢结构组装安排
斜柱支撑、主钢架、铸钢节点完成制作后，在钢结构制作加工场，首先根据不同构件制作不同的胎膜或胎架，胎膜或胎架选用材料应合理，所有的胎架保证具有足够的强度，满足拼装要求。
安装现场在指定的拼装场地搭设拼装平台，把运输到现场的桁架单元拼装成吊装单元后，吊装就位。
3.钢构件加工
3.1工艺流程图（见图1）
3.2焊接箱型变截面曲梁加工
为满足设计和工期的要求，保证旋转楼梯曲梁的外形尺寸和相邻接口的匹配精度，我们设计两条箱型变截面曲梁整体拼装胎架，采用多节段连续匹配组装的方法进行箱型变截面曲梁节段的生产，第一轮生产完毕，留下一段与第二轮继续连续匹配组装，依次类推，实现立体阶梯式的推进。根据设计线形及外形尺寸的不同，制作不同的组焊胎型。以胎架为外胎，横隔板为内胎，重点控制箱梁几何形状精度、相邻接口的匹配精度等。
3.3圆管线型加工
根据深化设计图纸可得到弦管弧的半径，依据不同弧的半径进行分别煨弯，煨弯采用我公司自制的液压式推弯中频弯管机加工，可弯制直径500mm左右及以内的钢管，在煨弯时须注意如下几点：
（1）煨弯时首先选定好要弯管弧的半径，调整弯管机各项技术参数，煨弯后立即进行编号或编写上弧的半径。
（2）每根管煨弯的末端与下一根管端部进行对接，对接处需进行足够强度的点焊。便于保证钢管端部的弧度平缓过度，同时可节省钢管的用量，更能保证弯管的精度。
（3）煨弯过程中应控制管的行走速度、液压速度和冷却水流速。
（4）煨弯后的钢管应放在平台上检验弧度是否符合设计要求。且钢管弧度宜在同一平面内，对不符合要求的进行火焰校正，校正温度控制在650℃范围内。温度用测温仪控制。
（5）弯管成型后应满足下列要求：
管材弯曲成型后的质量不得有明显改变，仍能符合EN10210的规定；
管材表面平滑过渡，不得出现突起、折痕、表面凹凸不平等现象；
管材弯曲成型后的直径与设计直径的差值不得大于+2ram及设计直_径的0.5%中的最小值，壁厚与设计壁厚的差值不得大于±1mm及设计壁厚的10%中最小值。整体弧度偏差在5mm之内。
3.4构件组装
（1）组装方法及顺序：
组装前在胎膜上放出精确的大样，详细、准确标出节点位置，制作相应的具有足够精度的模板工具，放样尺寸和模板工具经检查确认无误后进行组装。组装时采取由下到上、从中间到两边的组装顺序。根据图纸要求尺寸，严格控制各尺寸偏差在规定范围内，尤其是坡口间隙，对保证焊接质量起关键性作用。组装时采用手工电弧焊方法点焊固定。钢桁架拼装接头处，弦杆的对接接头不应在同一垂直截面上，而应错开200mm。组装完成并经检验合格后，按规定进行焊接。
（2）组装要求：
单榀主架组装时，接头不可设在节点位置上，接头位置可留在节问长度的1/3附近，距节点最小不得小于200mm，对于桁架腹杆不得有拼接。弦杆曲杆不得有扭曲错位现象。组装用的钢卷尺必须经过计量部门检验过的合格品，并在使用时按检验值进行调整。组装时在断口外应设置定位耳板，便于现场拼装时对口及精度控制。
（3）组装前，零件部件应经检查合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边50mm范围内的铁锈，毛刺、污垢、尘土等清除干净。零件若有拼接，应在组装前进行，构件的组装应将其部件组装焊接矫正或钻孔坡口后进行。
（4）若在钢件上点焊临时卡具进行组装，在拆除卡具时不得损伤母材，对残留的焊疤应修整平，磨去母材在3mm以内，并进行MPI检验。
4.现场安装
4.1钢结构现场拼装
（1）组装场地：
主桁架在工厂制作成散件或小单元，运至现场，拼装成吊装段后，方可吊装，每榀主桁架的拼装需在场内进行。拼装位置见施工现场平面布置图。
（2）组装平台：
首先平整场地，在地面上分别放出桁架水平放置的大样，而后在桁架接点处的地面挖基础坑浇筑500×500×500的混凝土支墩，支墩顶部设钢板预埋件，各预埋件顶面高低差在3cm范围内，支墩强度达到要求后，在支墩上搭设钢制制作平台，平台表面高低差控制在3mm范围内，并进行加固，保证平台的刚度和稳定性。 （3）组装方法：
组装前在平台上放出精确的制作大样，详细、准确标出节点位置，制作相应的具有足够精度的模板工具，放样尺寸和模板工具经检查确认无误后进行组装。组装是平面卧地，采取从中问到两边的组装顺序。根据图纸要求尺寸，严格控制各尺寸偏差在规定范围内，尤其是坡口间隙，对保证焊接质量起关键性作用。组装时采用手工电弧焊方法点焊固定。钢桁架的吊装拼装接头处，弦杆的对接接头不应在同一垂直截面上，而应错开50cm。组装完成并经检验合格后，按规定进行焊接。接头一节内的腹杆不焊，待吊装时统一安装焊接。
4.2主钢架的安装
根据本工程结构特点，结构中主钢架的安装是本工程的安装重点，而大型机械的选择是安装的主要内容，因此在详细图纸完成后，应首先计算构件单重，以进一步确定吊装机械的选择。
4.3钢结构预埋件和支座位置测量控制
在纵横轴线上，用两台经纬仪分别指挥，使预埋件（包括支座）上的定位线平行移动到望远镜的十字丝上，而不允许只将纵横定位线的中心点移到望远镜的十字丝上，仅将预埋件（包括支座）转动。预埋件（包括支座）固定后，在浇捣混凝土时，由于受振动和混凝土倾倒流淌时的侧向挤压会有偏移。因此，在混凝土浇捣时应派两名测量员在两个互相垂直的轴线上用经纬仪监视偏差情况，及时调校正确。
4.4临时支撑设置
由于钢柱为倾斜角度，吊装时选用分段吊装的方法，因此不可缺少临时支撑的设置。在每根钢柱在吊装前，首先应在必要位置设置l临时支撑，主要在钢柱的各段高空拼装部位设置临时支撑。
4.5构件吊装的要求
构件吊装前，根据计算，找出整个构件的中心，确定吊装点的具体位置，捆绑钢丝绳，试吊。确定无误后缓慢起吊，移至安装位置上方，轻轻放下，校正到位后，与底座或支座点焊连接，构件拉上缆风绳，连接好临时支撑，防倾倒措施做完后吊车才可以松钩。
（1）调节标高，保证达到拼装点的设计高程和控制曲线的均匀过渡。
箱型大梁的拼装要严格控制扭曲错边、错口和焊接间隙，每一段拼装就位后要经过严格检查，合格后方可能够焊接。
（2）焊接顺序要严格按照焊接工程制定的焊接顺序进行施焊，一根构件严禁两端同时施焊，防止焊接收缩造成焊口开裂。
（3）吊车和运输车辆必须在规定的道路（经过加固或经特殊处理）上行走和施工，道路用红线鲜明标注。
（4）吊装前，所有的吊装构件必须进行细致的检查，检查内容应包括：核验构件的重量，构件的截面尺寸、长度、坡口状况以及吊点等方面和部位；吊装前吊装设备、工具的检查和准备，检查内容应包括：吊车的车况检查、钢丝绳、吊具、安装螺栓等方面的检查；吊装前，所有参加吊装的施工人员进行班前技术、图纸、安全交底。
（5）吊裝范围的划定，指挥人员必须站在视线开阔的位置，同时在各级吊装人员可以看见或知道的位置上，指挥联络采用对讲机进行。
参考文献
[1]《钢筋焊接接头试验方法》，JGJ/T27-2001.
[2]《钢筋焊接及验收规程》，JGJ18-2003.
[3]《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》，GB50212-91.
[4]《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》，GB50224-95.
[5]《钢结构工程施工质量验收规范》，GB50205-2002.
收稿日期：2013-4-7
作者简介：卢国永（1979-），男，大学本科，助理工程师，主要从事于建筑工程施工与管理工作。
朱亮（1982-），男，大学本科，助理工程师，主要从事于工业与民用建筑施工技术与管理工作。