徐耀東，馬 騫，盧 旦

(1.上海市建筑建材業(yè)市場管理總站，上海 200032；2.華東建筑設(shè)計研究院有限公司，上海 200011)

0 引言

受總體經(jīng)濟條件制約，我國仍存在大量多層住宅未安裝電梯，隨著人民生活水平的提高，這類住宅帶來很大不便，特別是居住人群以老年人為主，生活的不便性則更加突出。因此，國家與地方各級政府先后出臺各類政策鼓勵既有住宅加裝電梯。

多年來，眾多學(xué)者對老舊住宅加裝電梯進行了研究?，F(xiàn)階段加裝電梯主體結(jié)構(gòu)多采用鋼結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)體系自重較小，可一定程度減少基礎(chǔ)所需樁，降低對原有建筑的影響。但鋼結(jié)構(gòu)體系需定期維護，且維護成本和難度較大。

模塊化預(yù)制混凝土電梯井道施工技術(shù)，采用工廠化制造，機械化、自動化生產(chǎn)，可提高構(gòu)件質(zhì)量，縮短工期；節(jié)約原材料，降低能源消耗，大幅度減少施工現(xiàn)場的建筑垃圾、揚塵及噪聲污染。模塊化混凝土技術(shù)結(jié)構(gòu)性能安全可靠，具有防火、防腐、后期維護簡便等特點，能極大減少電梯使用過程中的維護工作。但模塊化預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量較大，對吊運設(shè)備要求較高；對構(gòu)件尺寸、鋼筋與預(yù)埋件數(shù)量、位置等精度要求較高。

1 模塊化混凝土預(yù)制電梯系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成

模塊化預(yù)制混凝土加裝電梯產(chǎn)品整體包括現(xiàn)場澆筑與工廠預(yù)制2部分。現(xiàn)場澆筑部分包括樁基、混凝土基坑、連廊地坪、出入口臺階、坡道等；工廠預(yù)制部分包括預(yù)制混凝土井道主體墻板、連廊板、連廊框架、井道頂蓋等，預(yù)制部分需在工廠安裝組合，形成單元式組合構(gòu)件體，如圖1所示。該系統(tǒng)既能充分發(fā)揮傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點，又能實現(xiàn)工廠生產(chǎn)、初步安裝，現(xiàn)場裝配式安裝。

圖1 電梯井道構(gòu)件板

受制作設(shè)備制約，現(xiàn)有預(yù)制工廠無法將電梯井道一次性預(yù)制成型，因此需對井道進行拆分設(shè)計，通過1次預(yù)制、2次安裝的方式形成整體電梯井道，具體生產(chǎn)、安裝工藝如下。

1)在工廠生產(chǎn)電梯井道主體墻板。

2)在工廠將電梯井道主體墻板進行角部現(xiàn)澆連接，即第1次拼裝，形成四面圍合的組合井道，如圖2所示。

圖2 電梯井道組合

3)將組合井道運輸至現(xiàn)場，與現(xiàn)場澆筑成型的井道基坑連接，并依次連接上部各層組合井道。

4)井道主體安裝完成后，鋪設(shè)內(nèi)部電梯軌道、管線等。

5)安裝電梯轎廂。

6)安裝預(yù)制電梯井道頂蓋。

1.2 連接構(gòu)造

1)鋼筋套筒灌漿連接 構(gòu)件的豎向連接采用鋼筋灌漿套筒，在井道墻體構(gòu)件下部，縱向受力筋對應(yīng)位置預(yù)埋鋼筋灌漿套筒。結(jié)合項目綜合考慮，若采用外飾面一體化安裝，灌漿套筒的出、入漿孔應(yīng)設(shè)置在井道內(nèi)側(cè)；若后裝外飾面，套筒出、入漿孔則可面向外側(cè)，以便套筒灌漿。

2)水平構(gòu)件鋼筋U形環(huán)扣連接 目前常用的鋼筋連接方式主要有搭接、焊接、機械連接及灌漿套筒連接等。其中，搭接因須滿足鋼筋搭接長度要求，需較大空間；焊接和機械連接需專用設(shè)備，也需較大操作空間。結(jié)合本方案中構(gòu)件在水平連接時均為轉(zhuǎn)角連接的特點，提出采用U形環(huán)扣鋼筋連接的新型節(jié)點形式。構(gòu)件生產(chǎn)時，將水平鋼筋兩端設(shè)置為U形，水平鋼筋垂直間距需滿足結(jié)構(gòu)安全性。U形鋼筋由單根鋼筋彎折形成，兩塊構(gòu)件U形鋼筋交界處為現(xiàn)澆區(qū)域，在形成的方形空間4個角部后置縱向插銷鋼筋，形成箍筋籠，然后在外側(cè)局部支模，對搭接區(qū)域進行混凝土澆筑，完成構(gòu)件連接。

2 構(gòu)件設(shè)計與制作

對方案進行全尺寸試驗，試驗設(shè)計為2層，以對方案的結(jié)構(gòu)安全性及施工便捷性進行評估。根據(jù)試驗需要共設(shè)計井道背側(cè)墻板構(gòu)件、井道側(cè)墻板構(gòu)件、井道門側(cè)墻板構(gòu)件、加裝電梯與原有建筑連廊構(gòu)件、連廊框架5種構(gòu)件，共11塊，如圖3所示。

圖3 新增電梯井道構(gòu)件組合示意

電梯井道背側(cè)墻板尺寸為2.2m×3m，共2塊，墻板兩邊朝向井道一側(cè)，U形鋼筋從上向下均勻布置，垂直于墻板，伸出長度與間距根據(jù)結(jié)構(gòu)計算得出，如圖4所示。

圖4 井道背側(cè)墻板

電梯井道側(cè)墻板尺寸為1.4m×3m，共4塊，墻體兩側(cè)水平分布筋由環(huán)狀筋代替，并伸出墻板側(cè)面，形成U形筋，伸出長度與水平間距應(yīng)符合結(jié)構(gòu)安全性要求，如圖5所示。

圖5 井道側(cè)墻板

電梯井道門側(cè)墻板尺寸為2.2m×3m，共2塊,墻板兩邊朝向井道一側(cè)，U形鋼筋由上往下均勻布置，朝向電梯門廳一側(cè)在上部樓層標高處設(shè)置U形鋼筋，均垂直于墻板，伸出長度與間距根據(jù)結(jié)構(gòu)計算得出，如圖6所示。

圖6 井道門側(cè)墻板

以上墻板均厚200mm，底部預(yù)埋鋼筋灌漿套筒，頂部后置縱向插銷鋼筋，鋼筋兩端錨固長度應(yīng)符合結(jié)構(gòu)安全性要求，并定位準確，以確保與鋼筋灌漿套筒的連接。

新加電梯與原有建筑間連廊板尺寸為1.23m×2.2m，厚100mm，共2塊。兩側(cè)設(shè)300mm×200mm連梁，并在梁端設(shè)U形鋼筋，分別與預(yù)制井道門側(cè)墻板、連梁框架連接，避免連廊過大加大荷載，如圖7所示。

圖7 連廊板

連廊框架尺寸為2.2m×6m，共1塊，如圖8所示。通過與連廊板、新增部分基礎(chǔ)的連接，與整個加裝電梯井道部分形成整體，使加裝電梯在原有建筑外部形成閉合整體，在原有建筑外部完成各類荷載的傳遞，避免新增電梯部分對原有建筑增加額外荷載。

圖8 連廊框架

3 電梯井道安裝

電梯井道的安裝分為工廠拼裝和現(xiàn)場安裝。

3.1 工廠拼裝

在工廠生產(chǎn)各類預(yù)制構(gòu)件，進行第1次構(gòu)件拼裝；拼裝前需按電梯井道尺寸預(yù)制底座，并在對應(yīng)位置設(shè)好井道墻板定位、臨時支撐等工序所需孔位，基本安裝流程如下(見圖9)。

圖9 電梯井道第1次拼裝

1)電梯井道背部墻板定位 采用斜撐在底座上對墻板進行臨時固定，斜撐桿≥2根，位于構(gòu)件同一側(cè)，且桿件與水平面夾角≥60°。利用靠尺隨時校驗墻體垂直度，保證墻體垂直。

2)電梯井道兩側(cè)墻板安裝 吊裝過程與普通墻板吊裝過程基本一致，但吊裝定位完成后不增加斜撐，而是利用對拉桿件與井道背部墻板連接進行精確定位，對拉桿≥2根，在構(gòu)件上均勻布置，對拉桿件全部安裝完成后拆除井道背部墻板的斜撐。

3)電梯井道門側(cè)墻板安裝 安裝步驟與側(cè)墻板安裝基本一致。

4)完成四面墻體的臨時支撐與相互定位后，對井道墻板4個交角處臨時支模板，進行現(xiàn)澆段連接澆筑，完成一個層面的井道拼裝。

3.2 現(xiàn)場安裝

3.2.1井道安裝

井道拼裝完成后以一個整體運輸至現(xiàn)場，由于構(gòu)件組合呈立方體，解決了豎向構(gòu)件存放時的站立問題，降低了施工現(xiàn)場對構(gòu)件臨時堆放工作的要求。

井道組合體與加裝電梯基坑間、相互樓層的井道組合體間利用鋼筋灌漿套筒連接，待加裝電梯井道全部安裝完成、結(jié)構(gòu)牢固后拆除井道四面墻體相互間的臨時拉結(jié)桿件。漿料灌注需注意以下事項。

1)灌漿前應(yīng)檢查灌漿孔道是否通暢，避免堵塞。

2)各構(gòu)件及現(xiàn)澆電梯基坑的連接面應(yīng)保持干凈，灌漿前對各表面進行濕潤。

3)電梯基坑與預(yù)制井道組合體、不同樓層的井道組合體連接處水平縫用漿料填實。

3.2.2框架安裝

由于電梯軌道對安裝精度要求極高，現(xiàn)階段采取后期統(tǒng)一安裝，因此應(yīng)在電梯井道安裝完成且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，再進行電梯軌道、管線的統(tǒng)一安裝，以保證電梯后期的穩(wěn)定運行。

3.2.3平臺安裝

連廊板與兩側(cè)連接所需的框架梁一起預(yù)制，通過梁端U形環(huán)扣鋼筋與預(yù)制井道墻板、連廊框架的U形環(huán)扣鋼筋進行局部現(xiàn)澆連接，如圖10所示。

圖10 連廊平臺連接示意

電梯平臺連廊安裝時，需充分考慮新老建筑完成面的標高統(tǒng)一性，在平臺安裝時可適當將設(shè)計標高降低20～50mm，后期利用平臺面層貼地磚或調(diào)節(jié)連廊地坪的水泥砂漿找平層厚度與原建筑標高達到一致。

4 結(jié)語

既有建筑加裝電梯，是政府對老舊小區(qū)性能提升的重要舉措，能有效提高居民的生活便利性、舒適性，有效解決老年人上下樓難題，是一項貼合民生的重大工程。模塊化預(yù)制混凝土加裝電梯是基于裝配式混凝土技術(shù)的新型建造技術(shù)，解決了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)難度大的問題，節(jié)約電梯運行的綜合成本，具有顯著的經(jīng)濟效益和現(xiàn)實意義。