劉 瓊，陳雄輝，陳 浩，2，侯雄信，王江營，2

（1.湖南建工集團有限公司，湖南 長沙410004；2.長沙市新型裝配式建筑技術創(chuàng)新中心，湖南 長沙410004）

電梯是現(xiàn)代建筑必不可少的設備之一，許多專家對電梯井施工進行了研究[1]。戴岳成[2]針對高層建筑電梯井施工存在空間狹小、工序復雜、施工風險大、人力物力投入多等不足之處，研發(fā)了一種電梯井自動提升組合模板體系，可很好地改善現(xiàn)場施工作業(yè)。田承堯等[3]結合滁州原創(chuàng)科技城高層項目，提出了可適用于電梯井施工的半自動內模板提升系統(tǒng)，對其14 個技術要點進行了詳細介紹，并從安全、經(jīng)濟、適用等角度進行了論證。吳麗青[4]針對電梯井改造建設需求，采用了梁、柱等結構粘鋼加固方法，其具有成本低、速度快、效果好的特點。羅繼振等[5]為了降低高層建筑電梯井施工風險和建設成本，提升工作效率和質量，采用了增設臨時混凝土薄板的工藝方法，并結合具體工程對其操作注意事項進行了論述。

綜上所述可知，傳統(tǒng)框架、框架-剪力墻等結構體系電梯井施工存在安全風險大、工程質量低、施工速度慢、建設成本高、不利于節(jié)能環(huán)保等不足。此外，電梯設備一般在井道施工結束后才采購，造成電梯召喚盒、層間顯示盒等留洞位置均需現(xiàn)場在磚砌井道或預制墻板井道上后期進行開洞處理，增加了現(xiàn)場工作量，并影響施工質量。

為此，陳浩等[6]依托全國裝配式建筑科技創(chuàng)新基地和長沙市新型裝配式建筑技術創(chuàng)新中心，基于模塊化裝配式建筑產(chǎn)品理念和混凝土配套結構技術體系，研發(fā)了層疊式模塊化預制混凝土電梯井及其連接裝置[7]，本文將對這種新型預制混凝土電梯井的設計原理、連接方式及工程應用進行論述。

1 預制混凝土電梯井設計原理

1.1 預制混凝土電梯井結構設計

預制混凝土電梯井受力原理類似于體育器材-木質“跳箱”，即根據(jù)建筑層高及吊裝重量限制等要求，將電梯井道在豎向分為2～3 節(jié)，每節(jié)之間采用企口構造，從下至上、層層壘疊組成每個樓層完整的電梯井道，然后再與每個樓層支承其重量的樓面梁一起形成層疊式模塊化預制混凝土電梯井技術體系，如圖1 所示，圖中：1 吊孔、2 電梯井上節(jié)模塊、3 電梯井下節(jié)模塊、4 預留洞、5 樓面板、6樓面梁、7 波紋管、8 螺紋套筒。

圖1 預制混凝土電梯井設計原理圖

預制混凝土電梯井為非承重預制部件，它的主要作用是替代框架、框架-剪力墻等結構體系中傳統(tǒng)磚砌或其他預制墻板電梯井道。

1.2 預制混凝土電梯井規(guī)格設計

工民建電梯根據(jù)用途可將其分為乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、住宅電梯、觀光電梯、病床電梯等類型。電梯主要設計參數(shù)為額定載重量和額定速度，電梯井道尺寸需根據(jù)其型號來確定，通常電梯轎廂尺寸與其額定載重量成正比，即額定載重量越大電梯轎廂尺寸越大。電梯由于主機位置和繩輪布置的不同，其平衡裝置分為對重側置式和對重后置式，這兩類電梯的井道長、寬方向不同，對重側置式電梯平行門寬的方向是長向，對重后置式電梯垂直門寬的方向是長向。可知，電梯井道平面尺寸主要由額定載重量和平衡裝置布置方式共同決定。

綜合考慮建筑物層高、建筑面積、使用性質、平面布局和電梯設備的額定載重量、平衡裝置布置方式等因素，可設計出不同序列的預制混凝土電梯井道標準化規(guī)格，如表1 所示。表中，3560mm、3260mm、2960mm 三種井道高度分別對應不同層高，井道筒體可為單筒、雙筒或多筒組合。

序列號 井道寬×深凈空(mm） 井道高度(mm）3560 60 系列 1700×1850 3260 2150×1550 2960 3560 80 系列 1850×2000 3260 2150×1950 2960... ... ...3560 200 系列 2550×2700 3260 2300×3150 2960

1.3 預制混凝土電梯井材料

預制混凝土電梯井在選擇材料時，應考慮以下幾點。

（1）井道結構應具有整體性，工廠一次成型，滿足功能完整性要求。

（2）井道需具有一定強度，滿足運輸、吊裝、安裝、錨固等要求。

（3）滿足隔音、防火、防水等性能指標要求。

（4）材料可就地取材，滿足環(huán)保要求。

綜合考慮后，電梯井選用C30 普通混凝土。為減輕自重，井壁采用類似“三明治墻體”做法，井壁厚200mm，中間填充80mm 厚XPS 擠塑聚苯板，同時還可起到隔音的作用，兩側每邊靠外側配置Ф6mm@200mm×200mm 單層鋼筋網(wǎng)，起到抗裂和增強整體性的作用；在預制混凝土電梯井道四角和電梯軌道安裝連接件的部位，預制混凝土電梯井道壁內設置暗柱，保證預制混凝土電梯井道的整體性和電梯軌道安裝的便捷性和可靠性；每節(jié)預制混凝土電梯井道壁頂面四角預埋有底部帶孔吊裝錨釘H6000-3.0-65。

2 預制混凝土電梯井連接設置

圖2 為預制混凝土電梯井連接設置示意圖，圖中：1-8 與圖1 相同，9 砂漿、10 鋼筋、11 擠塑板、12 螺栓、13 連接件。由圖2 可知，其連接設置共有上、中、下三個部位，上部（圖2（a）A 處）是電梯井頂面與上樓面梁底部連接，中部（圖2（a）B 處）是上、下節(jié)電梯井連接，下部（圖2（a）C 處）是電梯井底面與下層樓面板頂部連接。

圖2 預制混凝土電梯井連接設置

預制混凝土電梯井頂面設置有20mm 厚難燃型聚苯板隔離層與上層樓面梁底面脫開，采用后置錨固式拉結筋與上層樓面梁進行拉結連接，既保證預制混凝土電梯井限位，又不改變主體結構樓面梁受力特性，如圖2（b）所示。

上、下節(jié)預制混凝土電梯井之間采用企口構造，結合面采用20mm 厚不低于M15 水泥砂漿層進行粘接，并利用井壁內側端部預埋的M16 螺紋鋼套筒，采用鍍鋅鋼板連接件和不銹鋼螺栓進行連接固定，如圖2（c）、（d）所示。

預制混凝土電梯井直接擱置在下層樓面梁頂部，結合面采用20mm 厚不低于M15 水泥砂漿層調平和粘結，利用井壁內側底部預埋的M16 螺紋鋼套筒，采用鍍鋅鋼板連接件和不銹鋼螺栓將下節(jié)電梯井與樓面梁進行連接固定，保證二者之間不發(fā)生相對水平位移，如圖2（e）、（f）所示。

3 工程應用

2020 年4~12 月，在湖南創(chuàng)意設計總部大廈項目A棟，安裝了層疊式模塊化預制混凝土電梯井，該棟建筑為裝配整體式框架剪力墻結構，高59.5m，16 層，總建筑面積12525.20m2，整體裝配率79%。

現(xiàn)場安裝工藝流程為：準備工作→定位放線→井底坐漿→位置標高復核→下節(jié)電梯井起吊→位置、標高復核→位置、標高確認→下節(jié)電梯井安裝→上節(jié)電梯井安裝→摘鉤重復工序。

準備工作環(huán)節(jié)，應對樓面基層進行清理、充分濕潤，砂漿找平層采用1∶1 水泥砂漿，強度等級≥M20，厚度為20mm。根據(jù)縱橫向定位線實測復核平面位置，允許偏差為±5mm；根據(jù)標高基準線實測復核砂漿找平層頂面標高，允許偏差為±3mm。在下節(jié)電梯井落位時，可使用撬棍調節(jié)電梯井位置，緩慢落位，用2m 靠尺和塞尺檢查內腔四個方向的平整度，平整度控制在8mm 以內。當上、下兩節(jié)電梯井落位后，用批灰刀清理多余砂漿，抹平灰縫。

對于上節(jié)電梯井頂梁安裝，首先在上節(jié)電梯井頂面靠內鋪設180×20mm 阻燃型擠塑板，梁底支撐標高調好后，將預制疊合梁吊裝安放在上井筒位置，使用撬棍調節(jié)預制梁位置，緩慢落位，用2m 靠尺和塞尺檢查內腔四個方向的平整度，平整度控制在8mm 以內，對于外側20mm 縫隙用M10 砂漿修補。圖3 所示為現(xiàn)場安裝完成后的照片。

圖3 電梯井現(xiàn)場安裝完成后照片

4 結論

（1）層疊式模塊化預制混凝土電梯井采用分節(jié)段整體預制，通過企口構造及連接措施，提高了電梯井的整體性、施工工效及裝配式率，解決了傳統(tǒng)磚砌電梯井、現(xiàn)澆電梯井道施工質量難以保證、安全風險高、工效低等不足之處。

（2）電梯井采用普通混凝土預制，井壁中內嵌聚苯板，受力及預埋軌道部位采用實心混凝土，有效降低了預制混凝土電梯井重量及生產(chǎn)成本。

（3）電梯井與樓層樓板采用柔性連接，有效避免了電梯井安裝后對層間剛度的影響。