黃饒軍
建筑物新增電梯有兩種情況:1)在建筑物內(nèi)部增加;2)在建筑物外部貼建。兩種情況均可能對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,從而引起不必要的增加加固費用和施工時間,故在保證質(zhì)量的情況下控制工程造價和減短工期是關(guān)鍵。新宏安大廈位于上海市靜安區(qū)武寧南路438弄,由三幢高層住宅和裙房組成。該工程完工于1998年,其中1號樓24層,1層~6層為辦公用房,以上為居民住宅。該樓由于辦公人員進出頻繁,影響了居民的正常生活,為解決該矛盾,物業(yè)公司于2001年8月決定給1層~6層辦公人員單獨增加一部電梯,位置只能在建筑物外部貼建。
根據(jù)辦公人員數(shù)量,一部10人電梯已可滿足要求。為節(jié)約工期,方便施工,電梯選用通力800 kg無機房電梯。經(jīng)過對該樓及周邊情況分析,并考慮辦公人員的出入方便,將該電梯位置定于北側(cè)入口,如圖1所示。
經(jīng)查結(jié)構(gòu)竣工圖紙可知該樓為剪力墻結(jié)構(gòu),墻厚250,整體剛度較大。為與原結(jié)構(gòu)體系保持一致,初步?jīng)Q定電梯井道亦采用剪力墻結(jié)構(gòu);但如何使新增電梯井結(jié)構(gòu)盡量減小對整體結(jié)構(gòu)的影響是本工程成功的關(guān)鍵。本工程經(jīng)多方案對比,從中選出最優(yōu)方案。
方案一:電梯井道采用全鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),墻厚200。該方案優(yōu)點是施工簡便快捷,施工質(zhì)量易保證;缺點是由于井道整體剛度較大,對原結(jié)構(gòu)整體剛度造成較大影響;且其在地震狀況下會吸收較多地震能,為保證結(jié)構(gòu)安全,勢必要求有較大的配筋,增加工程費用。
方案二:電梯井道采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu),填充墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊,墻厚200。該方案優(yōu)點是經(jīng)過優(yōu)化短肢剪力墻的長度,可使新增結(jié)構(gòu)對原結(jié)構(gòu)整體剛度影響較小,且整體重量較輕;缺點是增加了填充墻的砌筑時間。
經(jīng)綜合對比分析,決定采用方案二,具體結(jié)構(gòu)平面布置如圖2所示。結(jié)構(gòu)采用PKPM系列軟件中的SATWE進行整體分析計算,結(jié)果表明局部增加電梯對整體影響很小,原結(jié)構(gòu)可不用加固處理。
一個建筑的成功建造,基礎(chǔ)的成功占了很大的比重;本工程基礎(chǔ)更是占著舉足輕重的地位。經(jīng)查結(jié)構(gòu)竣工圖紙,該樓基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁加1.9 m厚的筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)底板挑出較大,達(dá)2.2 m,電梯井位置基本處于底板范圍內(nèi)。經(jīng)計算,新增結(jié)構(gòu)和設(shè)備總重量約為1 800 kN,其若完全落于原挑出底板上,底板結(jié)構(gòu)可滿足承載力要求。初步?jīng)Q定開挖至原底板面,在底板上植筋后現(xiàn)澆四根短柱作為上部結(jié)構(gòu)支撐。
現(xiàn)場勘察表明該處有較多管道通過,計有給水、排水、污水及消防水管,鄰近1 m處尚有小區(qū)煤氣總管。為管道安全計,甲方請有關(guān)方將主要管道移位,但污水管為PVC管且已破損難以移動。污水管管頂距地面750 mm,為防止電梯井底板壓壞污水管,考慮將電梯井底板架空于其上,故將原±0.000 mm抬高300 mm以滿足電梯坑深1.4 m的要求。
施工單位在工程具體施工時碰到了如下困難:1)污水管為PVC管且已破損,難以架空施工;2)開挖深度近4 m,對周邊影響較大,必須進行基坑圍護,但由于場地管線密布,難以施工圍護樁。在常規(guī)的幾種可行方案中,錨桿靜壓樁與樹根樁由于條件所限,均難以施行。經(jīng)認(rèn)真分析研究,決定采用架空底板下密布φ48×3.5微型鋼管樁,并對整塊土體進行壓密注漿加固,使其形成整體復(fù)合地基。污水管兩側(cè)砌溝槽保護。
具體施工方案見圖3。
根據(jù)計算確定各構(gòu)件尺寸及配筋,底板厚350 mm,墻厚200 mm,連梁200 mm×300 mm。由于新舊結(jié)構(gòu)連接考慮鉸接,故連接處做法均為鑿出原結(jié)構(gòu)主筋,并將新建結(jié)構(gòu)主筋與其單面焊接,焊縫長度10d;再用C30細(xì)石混凝土補強。
根據(jù)以往的工程經(jīng)驗,不處理的鋼管樁在土中50年銹蝕厚度約為1 mm,計算表明,本工程φ48×3.5鋼管樁表面銹蝕1 mm后,仍能滿足承載力要求。實際施工時,為增加基礎(chǔ)安全度,減慢鋼管樁的銹蝕速度,所有鋼管樁施工前表面均涂防銹漆。
對已破損的污水管,其外表面包裹鋼筋混凝土修補。污水管兩側(cè)砌溝槽,與底板架空隔開以防其受壓破壞。
施工中施工單位提出電梯井壁施工時采用先砌混凝土砌塊,再澆筑混凝土墻、梁的方法,這樣可有效地防止后砌填充墻難以砌實而引起墻體滲漏的弊病。根據(jù)此工程實際情況,同意該方案。
本工程整體工期一個月,于2001年12月完工,已施工完畢超過九年。從施工現(xiàn)場的檢測情況及其后的實際使用情況來看,效果較好,改造的質(zhì)量得到了保證。設(shè)計過程中通過對該工程具體情況具體分析,在滿足結(jié)構(gòu)安全的情況下,盡量減小對原結(jié)構(gòu)體系的破壞及對周圍環(huán)境的影響,做到造價省、進度快、質(zhì)量優(yōu),收到了很好的綜合效益。作為一個舊建筑增加電梯工程的實例,可為其他類似工程提供借鑒。
[1]GBJ 9-87,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].
[2]GBJ 10-89,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].
[3]GBJ 11-89,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].
[4]JGJ 3-91,鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程[S].
[5]JGJ 79-91,建筑地基處理規(guī)范[S].
[6]GBJ 7-89,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].