[摘? 要]：現(xiàn)代施工工藝在保障施工質(zhì)量和安全的同時還應(yīng)以環(huán)保、健康、高效為目的，甚至要為全壽命周期內(nèi)的安全檢測、維修養(yǎng)護、加固改造等預(yù)留方案。文章較全面地介紹了電梯導(dǎo)軌支架與混凝土電梯井道連接固定全過程施工中的新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用。可供電梯工程設(shè)計與施工技術(shù)人員提供參考。

[關(guān)鍵詞]：電梯導(dǎo)軌支架; 混凝土用錨栓; 設(shè)計與施工

TU857B

高層建筑作為現(xiàn)代城市的象征在城市建筑中的比重越來越大。以成都為例，超過30層的高層住宅小區(qū)就超過220個，其總量已經(jīng)超過京滬同類建筑的總和。城市化和城市中高層建筑的大量涌現(xiàn)促進了我國電梯市場的迅猛發(fā)展，無論是擁有量、年產(chǎn)量還是年增量目前都位居世界第一。而且隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，人們對電梯安全性的重視和舒適度的追求也越來越高。電梯導(dǎo)軌支架的固定安裝質(zhì)量關(guān)系到導(dǎo)軌在電梯使用中是否會發(fā)生松動，直接影響到電梯運行的穩(wěn)定性、舒適度和安全性。電梯導(dǎo)軌支架的固定施工技術(shù)隨著現(xiàn)代科技手段的不斷提高得到了很好地發(fā)展。

1 導(dǎo)軌安裝前的準(zhǔn)備工作

1.1 測量及放線——BIM模型與三維激光掃描設(shè)備結(jié)合

導(dǎo)軌支架安裝前需要對井道壁進行測量和放線定位，三維激光掃描測量儀器（圖1）的引入只需測量人員在井道底坑放置和調(diào)整激光測量儀器即可采集數(shù)據(jù)，與設(shè)計圖紙（BIM模型）中的坐標(biāo)、高程、尺寸等進行對比，進行現(xiàn)場復(fù)核。同時，數(shù)據(jù)可以無線傳輸?shù)狡渌O(shè)備或云端備份存檔。也可以逆向?qū)IM模型中的圖紙標(biāo)記參考點直接通過激光投射到井道壁，代替?zhèn)鹘y(tǒng)墨線定位方式，實現(xiàn)的現(xiàn)場的高精度智能放線。三維激光掃描設(shè)備只需單人操作且人員和設(shè)備無需移動也無需搭建臨時操作平臺，可以大大提高測量和定位的工作效率和施工精度。

1.2 鉆孔前的準(zhǔn)備工作——鋼筋探測

在電梯導(dǎo)軌支架安裝施工中，電梯井不僅為電梯運行提供空間，更是建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件。所以，采用后錨固施工時應(yīng)盡量避免傷害電梯井墻體內(nèi)的受力鋼筋，引發(fā)不必要的結(jié)構(gòu)安全隱患。有些建筑的電梯井壁中還可能埋有管線，這也應(yīng)在鉆孔過程中避免碰觸。鉆孔前采用超聲波探測儀或精度更高的雷達探測儀探明鉆孔位周邊的鋼筋和管線狀態(tài)，可以有效避開這些既有預(yù)埋物，保證一次性鉆孔成功。鉆孔前的探測工作雖然貌似增加了工序，但它可以有效避開隱蔽物，避免鉆孔返工和無謂的鉆頭損耗，也可以省去后期廢孔修復(fù)的工作。所以，鉆孔前的探測工作非常必要。

2 靈活的施工方法——混凝土后錨固施工技術(shù)

2.1 后錨固施工技術(shù)的特點

無論是新建建筑還是既有建筑的電梯改造或電梯更換，后錨固錨栓這種連接方式正在取代傳統(tǒng)的預(yù)埋件連接方式。新建建筑施工中取消預(yù)埋件施工不僅可以簡化主體工程施工工序加快工程進度，而且避免了后續(xù)導(dǎo)軌支架安裝過程中可能出現(xiàn)的因預(yù)埋件錯位帶來的補救施工及因焊接作業(yè)帶來的安全隱患。后錨固施工可以提高施工精度、免除現(xiàn)場焊接而且還可以幾乎與主體工程平行進行，不會對工期造成影響。在既有建筑電梯改造中，如若需要導(dǎo)軌更新，焊接作業(yè)的安全隱患更大，既有預(yù)埋鋼板承載力評估也非常困難。所以，后錨固施工成為不二之選。雖然后錨固施工有諸多優(yōu)勢，但是我們也要看到在電梯井內(nèi)進行后錨固施工，會受到井道空間的限制和相對封閉環(huán)境的影響。這不僅會影響影響到工人的施工效率，也會因為鉆孔、清孔等必要工序產(chǎn)生的粉塵不能及時有效排出而對環(huán)境和個人健康產(chǎn)生影響。有必要采用新技術(shù)提高電梯井道內(nèi)施工的安全性和工作效率并改善施工環(huán)境。

2.2 便利、高效且安全的施工工具——無繩電錘和無繩電動扳手

無繩電動工具自問世以來，因為其操作的便捷性和安全性得到使用者的青睞。充電速度和續(xù)航能力這兩大一直詬病的問題隨著鋰電池的使用，也都得到了全面改善。配合硬質(zhì)合金鉆頭的無繩電錘的鉆孔效率足以匹敵有繩電錘?？梢院芎玫倪m用于鋼筋混凝土鉆孔作業(yè)。相較于手動扳手，電動安裝工具更適用于小空間操作，而且可以提高安裝扭矩精度，避免人為怠工造成的安裝扭矩不當(dāng)，保障錨栓安裝和螺目緊固的安全性。無繩安裝工具的使用可以降低工人勞動強度、提高工作效率。而且相對于電源拉線作業(yè)，無繩工具不受電源和接線的限制，可以減少接線帶來的安全隱患，使用更靈活。

2.3 鉆孔施工過程中的環(huán)境和健康——控制粉塵污染

錨栓的鉆孔和清孔工序是后錨固傳統(tǒng)施工過程中必不可少的2個環(huán)節(jié)。鉆孔和清孔工作不僅繁瑣而且通常會產(chǎn)生大量的粉塵，特別是在相對狹小和空氣流通較差的電梯井道內(nèi)施工，不僅對環(huán)境造成影響也會危害工人健康。為了盡量避免鉆孔過程中的粉塵擴散，常用方式是在鉆頭頭部配置一個防塵罩，在鉆孔過程中承接鉆頭帶出來的粉塵。但是，因為產(chǎn)品的局限性，這種防塵罩通常比較適用于家裝鉆孔等小功率小直徑單手持電鉆。不適用于建造業(yè)的鉆孔施工。還有一種配置小型同步吸塵的電錘見圖3（a）。吸塵器與電錘的開關(guān)聯(lián)動，鉆孔的同時，吸塵器將鉆頭排出的粉塵收集干凈。這種鉆孔方式可以解決鉆孔過程中的粉塵收集問題，但對于一些需要刷、吹孔的操作，仍會帶給空氣大量粉塵見圖2（b）。更高效的工具是采用配置中空鉆頭和外掛吸塵器的電錘見圖3（b）。特制的中空鉆頭的端部有吸塵孔，鉆孔過程中產(chǎn)生的灰塵可以直接在鉆頭端部被吸走，實現(xiàn)鉆孔與吸塵清孔的同步操作。完全實現(xiàn)了鉆、清孔一次性操作。避免了因鉆孔和清孔作業(yè)造成的環(huán)境污染和和對個人健康的傷害。資料顯示[3]這種鉆孔方式可以大大提高鉆、清孔效率，減少工人21%～40%的操作時間。而且可以簡化施工流程，保證鉆孔質(zhì)量，確保錨栓的承載力。

除了采用新式鉆清孔設(shè)備避免粉塵污染之外，目前也有可以無需清孔步驟即可有效安裝的機械膨脹錨栓、膠粘型錨栓和自攻錨栓。傳統(tǒng)膨脹錨栓的清孔作業(yè)（刷孔和吹孔）必不可少，如果清孔不徹底或忽略，會因為孔壁附著的粉塵影響到膨脹錨栓的摩擦力大小，進而降低錨固效果，影響支架安全。新型的免清孔膨脹錨栓膨脹片對孔壁粉塵的敏感度極低，摩擦力幾乎不受粉塵影響，所以可以免除清孔作業(yè)。免清孔膠粘型錨栓的原理是膠粘劑具有較好的滲透侵入性，可以將粉塵當(dāng)作膠粘骨料的一部分參與固化作用。從而有效避免孔內(nèi)粉塵的不利影響，這種錨栓同樣可以免去清孔作業(yè)。自攻錨栓的傳力主要依靠螺牙與孔壁咬合產(chǎn)生的嵌固作用，其本身并不會受孔內(nèi)粉塵的影響，但為了避免鉆孔時積存在孔洞內(nèi)的粉塵（特別是水平和向下鉆孔時）阻塞錨栓安裝到位，需要依靠電錘帶動鉆頭在鉆孔內(nèi)往復(fù)操作將孔內(nèi)大部分粉塵帶出。這3類錨栓如果經(jīng)過嚴(yán)格的系統(tǒng)測試和認(rèn)證，都可以在維持足夠承載能力的前提下，省略清孔步驟，有效減少粉塵向外界的排放和提高工作效率。

2.4 導(dǎo)軌支架的靈活調(diào)整——可調(diào)節(jié)自攻錨栓

為了實現(xiàn)導(dǎo)軌支架的調(diào)整，通常會將支架上的錨板孔做成長槽型，但缺點是減少了與標(biāo)準(zhǔn)尺寸螺母和墊片的接觸面積，這可能會引起使用過程中的螺母松動進而導(dǎo)致支架松動。與木螺絲的工作原理類似，自攻錨栓（圖4）在混凝土鉆孔內(nèi)通過自帶的切削螺牙實現(xiàn)與混凝土孔壁的嵌固。安裝支架時不用再將支架連接孔做成長槽孔。支架固定后如需進行平整度調(diào)整，可以回退擰松錨栓，調(diào)整支架完后再擰緊錨栓而不會影響其承載力。同時，自攻錨栓螺母與螺桿為一整體，這就不會存在螺母松動的問題。而且，自攻錨栓的安裝和調(diào)校直接采用電動安裝工具進行，操作便捷高效。如果其成本和價格可以進一步降低，相信會逐步取代膨脹錨栓，在電梯導(dǎo)軌固定中得到普及。

3 后錨固連接的安全保障——產(chǎn)品質(zhì)量與施工質(zhì)量

3.1 錨栓的質(zhì)量——合格產(chǎn)品應(yīng)具備的基本特點

電梯工程與導(dǎo)軌支架相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)錨栓固定的規(guī)定僅見于文獻[2]中提到的“采用建筑錨栓安裝的導(dǎo)軌支架，只能用于具有足夠強度的混凝土井道構(gòu)件上，建筑錨栓的安裝應(yīng)垂直于墻面”。這里僅對混凝土基材強度和錨栓安裝的垂直度提出了要求，而對錨栓的種類、性能、質(zhì)量等并無明確規(guī)定。目前，在電梯導(dǎo)軌支架中普遍采用的錨栓種類是膨脹錨栓（圖4）?，F(xiàn)代合格的錨栓產(chǎn)品已不再僅僅局限于對尺寸和鋼材強度的要求，更注重在實際安裝過程和使用過程等真實環(huán)境下的受力狀態(tài)和承載力及變形能力，確保被固定物的穩(wěn)固和正常工作。比如，導(dǎo)軌或支架多點固定時應(yīng)保證每個錨固點的極限承載能力盡可能相同;群錨錨固的各單錨的剛度差異不應(yīng)太大以免承載不均勻;控制膨脹錨栓對采用新舊鉆頭鉆孔時產(chǎn)生的鉆孔大小誤差的承載力敏感性;盡量避免施加扭矩安裝時因扭矩過大造成的錨栓內(nèi)力損傷或扭矩不足造成的承載力下降等。甚至要考慮地震發(fā)生時的動載環(huán)境下錨固的安全性等。對于很多超高層建筑使用的高速電梯，我們還應(yīng)考慮錨栓的抗疲勞能力。目前，相關(guān)的國際產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[4]和國內(nèi)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[5]中都提出了相應(yīng)的錨固安全性測試和評定方法。只有經(jīng)過綜合測試和評定的產(chǎn)品才可以有效應(yīng)對上述可能遇見的各種狀況，真正實現(xiàn)錨栓的牢固安裝，保證電梯的安全運行。

3.2 錨栓安裝時的注意事項

針對電梯井道內(nèi)導(dǎo)軌支架固定的安裝工程特點，錨栓安裝時應(yīng)特別留意以下幾點，避免錨栓承載力不足導(dǎo)致將來支架的松動，帶給導(dǎo)軌和電梯安全隱患。

（1）應(yīng)避開既有鋼筋。鉆孔時如果切到既有鋼筋會影響主體結(jié)構(gòu)安全性，同樣，膨脹錨栓安裝過程中如果觸碰到既有鋼筋，可能會影響膨脹片的有效膨脹進而影響錨栓的承載力。在鉆孔前進行鋼筋探測至關(guān)重要。

（2）嚴(yán)格按照錨栓產(chǎn)品說明書的要求施加安裝扭矩。采用標(biāo)定的手動扳手或配套的電動扳手對錨栓施加目標(biāo)扭矩。很多時候由于操作空間限制，工人為省事而僅僅帶緊螺母但并未達到指定的安裝扭矩值，這將影響錨栓的實際承載能力。

（3）如果需要現(xiàn)場焊接導(dǎo)軌支架，應(yīng)盡可能先焊接、后安裝錨栓。如果必須要后焊接，應(yīng)采用濕毛巾或冰水對錨栓進行局部隔熱降溫，避免燒焊產(chǎn)生的高溫快速直接傳遞到錨栓上去。更禁止對螺桿或螺母直接施焊，因為大部分錨栓產(chǎn)品屬于冷加工產(chǎn)品，瞬時高溫會改變鋼材材性，降低錨栓承載力。

4 結(jié)束語

電梯給人們的日常生活帶來便捷，但電梯安裝工程中最易忽略電梯導(dǎo)軌支架金屬連接板與混凝土電梯井壁的錨固固定施工質(zhì)量，它不僅需要創(chuàng)新的施工技術(shù)更需要全面的健康和安全認(rèn)知。本文介紹的綜合技術(shù)和安全理念不僅適用于電梯導(dǎo)軌支架連接板施工也為其它鋼支架（如支吊架等）在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的連接固定起到借鑒作用。

參考文獻

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 混凝土后錨固技術(shù)規(guī)程： JGJ145-2013[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 電梯安裝驗收規(guī)范： GB/T10060-2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[3] 汪曉明，熊朝暉. 后錨固施工自清孔技術(shù)介紹[C]//第十三屆全國建筑物鑒定與加固改造學(xué)術(shù)會議論文集 土木工程檢測鑒定與加固改造：成都;編制組，2016：65-69.

[4] EOTA. [4]EAD-330232-00-0601， Mechanical Fasteners for Use in Concrete[S]， 2016

[5] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 混凝土用機械錨栓：JG/T160-2017[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.