王 剛 章勇軍 徐巨龍

在原有建筑內(nèi)進(jìn)行裝修改造施工時(shí)，要求增設(shè)一臺(tái)室內(nèi)施工電梯。傳統(tǒng)的電梯井道為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工時(shí)需先對(duì)電梯周邊原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固、拆除，再施工電梯基坑及電梯井道，最后安裝電梯。因其涉及到多個(gè)專業(yè)施工，且施工部位為樓內(nèi)、高層，其施工技術(shù)難度顯著增加且面臨施工機(jī)具搬運(yùn)、材料運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題。

綜合考慮項(xiàng)目整體工期、材料現(xiàn)場(chǎng)垂直運(yùn)輸、新增結(jié)構(gòu)自重過(guò)大及施工質(zhì)量難以保證等因素。施工建議業(yè)主將原井道設(shè)計(jì)優(yōu)化為現(xiàn)澆鋼筋混凝土+鋼結(jié)構(gòu)的形式。采用優(yōu)化后施工工藝，井道自重降低，且避免了整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)材料運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，整體工期縮短約25 %，勞動(dòng)力成本減少10 %，整體成本降低12 %，可為相同類型項(xiàng)目施工提供參考。

1 工程概況

1.1 工程概述

杭州某辦公樓裝飾工程位于杭州市上城區(qū)，總建筑面積41 114 m2，規(guī)模等級(jí)為一類公共建筑，地下含夾層及3 層地下室，地上19 層，建筑限高80 m，結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速值0.1 g，框架抗震等級(jí)為二級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)；建筑設(shè)計(jì)使用年限為50 年。

裝飾施工內(nèi)容：包括1F ～19F 機(jī)電安裝、消防、加固、景觀電梯安裝、屋頂花園。業(yè)主為方便董事長(zhǎng)在屋頂花園招待客人特意要求在十七層至十九層之間加設(shè)一臺(tái)景觀電梯，依據(jù)裝飾設(shè)計(jì)圖紙，此電梯設(shè)置在樓內(nèi)如圖1 所示。

圖1 樓內(nèi)新增電梯設(shè)計(jì)圖（來(lái)源：作者自繪）

結(jié)構(gòu)拆除范圍為：18 層至屋面層4 ～5 軸交F-G 軸中間區(qū)域樓板，面積總計(jì)約15 m2。結(jié)構(gòu)加固內(nèi)容為：新增結(jié)構(gòu)、樓板碳纖維、梁粘鋼。

1.2 方案優(yōu)化

原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新增電梯井道采用的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土，考慮本項(xiàng)目整體工期、材料現(xiàn)場(chǎng)垂直運(yùn)輸、新增結(jié)構(gòu)自重過(guò)大及施工質(zhì)量難以保證等因素。施工方建議業(yè)主將原井道設(shè)計(jì)優(yōu)化為現(xiàn)澆鋼筋混凝土+鋼結(jié)構(gòu)的形式。優(yōu)化后井道設(shè)計(jì)方案為：現(xiàn)澆鋼筋混凝土+鋼結(jié)構(gòu)的形式（圖2、圖3、圖4）。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為：側(cè)壁及底板均為厚度為200 mm 的C35細(xì)石混凝土，側(cè)壁配筋豎向C12 間距為150 mm、橫向C10 間距200 mm，底板配雙層雙向C12 間距150 mm。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用Q235B 方鋼組成，包括鋼柱、鋼梁、鋼斜撐如圖5 所示，構(gòu)件之間連接采用手工電焊和高強(qiáng)度螺栓連接，焊接材料為E43（Q235B；HPB300）、E55（HRB400）焊條，安裝完成后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)并涂刷防銹漆。

圖2 優(yōu)化后井道立面圖（來(lái)源：作者自繪）

圖3 電梯基礎(chǔ)剖面圖（來(lái)源：作者自繪）

圖4 電梯基礎(chǔ)平面圖（來(lái)源：作者自繪）

圖5 鋼結(jié)構(gòu)井道設(shè)計(jì)圖（來(lái)源：作者自繪）

2 施工工作流程

工作流程：設(shè)計(jì)出圖、核審→深化設(shè)計(jì)→定位、放樣→加固→拆除→梯井底座砼澆搗→鋼龍骨安裝→磚砌體圍護(hù)墻→電梯安裝配合→運(yùn)行測(cè)試→交付。

3 施工技術(shù)工藝

3.1 設(shè)計(jì)出圖、核審

由電梯公司根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸，給出電梯定位放樣圖，如圖6。該電梯廠商的平面設(shè)計(jì)圖應(yīng)經(jīng)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位對(duì)開(kāi)鑿洞口結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行驗(yàn)算，出具對(duì)開(kāi)鑿樓板洞口梁的結(jié)構(gòu)加固施工圖紙（圖7），經(jīng)審圖辦審核后投入施工。

圖6 電梯洞口定位圖（來(lái)源：作者自繪）

圖7 梁加固節(jié)點(diǎn)圖（來(lái)源：作者自繪）

3.2 深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件加工

針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工廠協(xié)同進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，明確各構(gòu)件加工尺寸、規(guī)格及端部處理方式、預(yù)埋板安裝位置、列出構(gòu)件加工清單等。

鋼構(gòu)件應(yīng)依據(jù)深化料單由專業(yè)廠家定尺加工，按結(jié)構(gòu)的安裝順序分單元成套供應(yīng)。構(gòu)件的切割應(yīng)考慮切割過(guò)程對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生的影響，為將此影響降到最低，切割應(yīng)先從短邊開(kāi)始。對(duì)不同形狀的鋼構(gòu)件進(jìn)行切割加工時(shí)，應(yīng)依據(jù)深化設(shè)計(jì)后的構(gòu)件規(guī)格、尺寸，進(jìn)行合理規(guī)劃，充分利用原材，減少損耗。切割過(guò)程同時(shí)應(yīng)講究先割大件，后割小件，先割不規(guī)則構(gòu)件，后割規(guī)則構(gòu)件的原則進(jìn)行切割；進(jìn)行窄長(zhǎng)條形板的切割時(shí)，為防止鋼構(gòu)件產(chǎn)生變形，必須針對(duì)兩長(zhǎng)邊同時(shí)進(jìn)行切割[1]。切割允許偏差詳見(jiàn)表1、表2。

表1 機(jī)械切割的允許偏差

表2 氣割的允許偏差

鋼構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后存放應(yīng)設(shè)置專門存放場(chǎng)地，場(chǎng)地地面要進(jìn)行硬化找平處理，設(shè)排水措施，保證場(chǎng)地?zé)o積水。鋼構(gòu)件堆放應(yīng)按照構(gòu)件的規(guī)格及安裝順序進(jìn)行存放。構(gòu)件堆放時(shí)底部必須墊墊枕，墊枕應(yīng)有足夠支承面。構(gòu)件需要疊放時(shí)，各層構(gòu)件之間必須用墊枕隔開(kāi)，防止構(gòu)件之間產(chǎn)生碰撞變形，構(gòu)件疊放層數(shù)應(yīng)按構(gòu)件重量進(jìn)行分別控制。焊接材料和螺栓涂料等小件材料應(yīng)建立專門倉(cāng)庫(kù)存放，庫(kù)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置窗戶，保持干燥通風(fēng)。

3.3 定位、放樣

第一，先自十七層根據(jù)原有墻體及梁、柱控制線用經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)一條基準(zhǔn)線，水平線利用水準(zhǔn)儀按已有墻體的水平標(biāo)高線為基準(zhǔn)線，放出電梯底坑、及各層的電梯梁邊線；再放出樓板需要拆除、加固范圍線。第二，利用升降操作平臺(tái)，將加固定位線以及各錨固鋼筋錨固點(diǎn)位引至梁底及板底。第三，現(xiàn)有需要加固的柱進(jìn)行統(tǒng)一的垂直方正檢測(cè)，在縱橫統(tǒng)一的軸線上檢測(cè)偏離誤差。在柱截面加固時(shí)對(duì)嚴(yán)重偏離軸線的柱體進(jìn)行處理。

3.4 結(jié)構(gòu)加固

3.4.1 碳纖維加固

本項(xiàng)目施工區(qū)域?yàn)?6 樓碳纖維加固區(qū)域（板面：6 ～8/F ～1/G 軸范圍板，板底6 ～7/F ～G 軸碳纖維加固）。屋面層碳纖維加固區(qū)域（板底：4 ～5/F ～G軸范圍板、4 ～7/D ～E 軸范圍板），如圖8 所示。

圖8 板底碳纖維加固（來(lái)源：作者自攝）

材料選用：本項(xiàng)目采用的為同正碳纖維布（TZ-300）滿足碳纖維受拉彈性模量≥2.4×105 MPa，受拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不小于3 400 MPa；膠粘劑采用A 級(jí)膠粘劑，現(xiàn)場(chǎng)使用為同正浸漬樹(shù)脂（TZ-RH），其抗拉強(qiáng)度為59.8 MPa ≥40 MPa。

基層處理：碳纖維施工前應(yīng)先對(duì)結(jié)構(gòu)基層進(jìn)行處理，需用混凝土角磨機(jī)、砂輪（砂紙）等工具出去裝飾層，直至混凝土結(jié)構(gòu)面，將混凝土表面凸起部位用角磨機(jī)磨平，針對(duì)轉(zhuǎn)角要粘貼部位要做成圓弧狀倒角，R 2＞20 mm。再清理干凈混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，最后用空壓機(jī)將混凝土表面清理干凈并保持干燥。有裂縫部位，要應(yīng)先對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理。

涂膠：按要求調(diào)配好膠液后用滾桶刷或毛刷將膠液均勻涂抹于處理好的混凝土表面， 涂抹厚度不超過(guò)0.4 mm，不得有流淌、氣泡，同時(shí)不能有漏涂。膠液涂刷完成后要讓膠液有充足的固化時(shí)間，保證強(qiáng)度，固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2 h。

貼碳纖維布：按設(shè)計(jì)要求尺寸裁剪碳纖維，并應(yīng)將碳纖維表面擦拭干凈至無(wú)粉塵，后按照纖維方向進(jìn)行粘貼，并立即涂刷粘結(jié)膠，膠層應(yīng)呈突起狀，平均厚度不小于2 mm。再用特制光滑滾筒在碳纖維片材表面沿同一方向進(jìn)行反復(fù)滾壓，直至膠料滲出碳纖維片材外表面，以確保去除膠層內(nèi)空氣，并使碳纖維充分浸潤(rùn)膠料。多層粘貼重復(fù)按以上步驟操作即可。

每?jī)蓪犹祭w維粘貼技術(shù)間歇時(shí)間控制以纖維表面用指觸感干燥，方可進(jìn)行下一層碳纖維的粘貼。碳纖維全部粘貼完畢后需在最外層碳纖維的外表面再均勻涂抹一層粘貼膠料并養(yǎng)護(hù)。

3.4.2 粘接鋼板加固

材料選用：鋼板：Q355B 級(jí)；焊條：E43（Q235B；HPB300）、E55（HRB400）；同正粘鋼結(jié)構(gòu)膠（TZ-NG），A 級(jí)膠粘劑，現(xiàn)場(chǎng)按產(chǎn)品要求進(jìn)行調(diào)制，抗拉強(qiáng)度30.3 MPa ≥30 MPa。鋼板在安裝之前應(yīng)先對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行除銹，如鋼板未生銹或輕微銹蝕，可用噴砂法除銹或采用平砂輪打磨除銹，除銹完成后用脫脂棉沾丙酮對(duì)構(gòu)件整體進(jìn)行擦拭，保證鋼構(gòu)件表面干凈。鋼構(gòu)件表面的油脂用三氯乙烯進(jìn)行清理擦拭，最后再用清水進(jìn)行沖洗。

基層處理：對(duì)原混凝土構(gòu)件的粘合面，應(yīng)先將裝飾層鏟除，后對(duì)粘合面進(jìn)行打磨，除去2 ～3 mm 厚表層，直至完全露出新面，再用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表面油垢污物，并用清水沖洗，最后用無(wú)油壓縮空氣吹除粉塵并是混凝土表面干燥。若混凝土表面嚴(yán)重凹凸不平，可先用高強(qiáng)修補(bǔ)材料修補(bǔ)找平。

粘接鋼板：為降低應(yīng)力水平，減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力應(yīng)變滯后，粘鋼前對(duì)構(gòu)件適量卸荷，卸荷穩(wěn)定以后再開(kāi)始粘鋼。如果用千斤頂卸荷，為了防止油壓千斤頂漏油使卸載不穩(wěn)定，必須使用螺旋千斤頂卸載。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鉆孔注膠后用抹刀同時(shí)將膠粘劑涂抹在已處理好的鋼板表面和混凝土表面上，膠粘劑厚度宜控制在1 ～3 mm 之間，并以中間厚邊緣較薄為宜，最后將鋼板粘貼于預(yù)定位置見(jiàn)圖9。鋼板粘好后立即用螺栓或夾具、鋼管頂撐，并適當(dāng)加壓，以使膠液從鋼板邊緣擠出為宜。

圖9 粘接鋼板加固（來(lái)源：作者自攝）

固化養(yǎng)護(hù)：建筑結(jié)構(gòu)膠的固化養(yǎng)護(hù)，如環(huán)境溫度保持在15℃以上，則24 h 可拆除夾具及支撐，3 d 后可受力使用；如環(huán)境溫度低于15℃，應(yīng)當(dāng)采用人工升溫措施。固化期間不得對(duì)鋼板進(jìn)行任何的擾動(dòng)。

3.4.3 主梁加大截面加固

按照設(shè)計(jì)要求電梯搭設(shè)的二根主梁，均需植筋加固。施工順序：先在電梯梁與主梁需搭接處，先植上下大梁主筋2Φ20+6Φ25，植入深度是20 d。再在原梁中部?jī)蛇呏睪Φ14@200 腰筋，其次在板內(nèi)植Φ10@200 的U 形箍筋，植入深度是10 d。

加固混凝土灌注：等加固鋼筋綁扎、模板支撐完成后，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行灌漿施工[2]，本工程設(shè)計(jì)加固截面采用灌漿料為C40 無(wú)收縮混凝土灌漿料。為混凝土澆筑質(zhì)量控制，在梁上部樓板位置開(kāi)洞，混凝土從洞口往下進(jìn)行澆筑，C30 砼澆搗需澆拌均勻，保證砼質(zhì)量。

灌漿料制備:灌漿料的配置需嚴(yán)格按照廠家提供的配合比及加料順序進(jìn)行拌制，攪拌用水必須采用飲用水。以漿料整體均勻、無(wú)浮漿即可。最后將灌漿料與細(xì)石混凝土按7:3 的比例混合成混合料使用。

3.5 結(jié)構(gòu)拆除

樓板的拆除選用靜力切割機(jī)械，具體操作入下：先進(jìn)行洞口四周的切割，將砼切割塊放置在支撐平臺(tái)上，風(fēng)鎬破碎。拆除部位周邊需在拆除作業(yè)開(kāi)始直徑完成對(duì)結(jié)構(gòu)的回頂，保證安全。

3.6 梯井底座混凝土澆搗

（1）混凝土澆筑:混凝土澆筑前，須對(duì)原結(jié)構(gòu)表面鑿毛清洗處理，鑿毛深度應(yīng)以剔鑿到結(jié)構(gòu)面層以下1 ～2 cm 為準(zhǔn)，剔鑿到位后用清水進(jìn)行沖洗。面層沖洗干凈后，涂刷水泥凈漿作為界面劑?；炷潦┕?yīng)編制專項(xiàng)模板支撐方案，現(xiàn)場(chǎng)按方案設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)搭設(shè)支模架及模板加固。混凝土采用商品混凝土，通過(guò)電梯運(yùn)送到位，澆筑過(guò)程中要對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，保證混凝土密實(shí)度。澆筑過(guò)程中要按規(guī)范要求留下混凝土試塊。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土澆搗后，要及時(shí)對(duì)混凝土表面覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不應(yīng)小于14 d。如混凝土表面開(kāi)始變干，要及時(shí)進(jìn)行灑水并重新覆蓋塑料薄膜，以保證混凝土表面一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

（3）電梯混凝土底座澆搗安全：由于電梯混凝土底座重量較大，模板支撐平臺(tái)需嚴(yán)格按照規(guī)范要求搭設(shè)如圖10 所示，在砼澆搗過(guò)程中要派人全程旁站，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)加固支撐[3]。電梯基礎(chǔ)完成后要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證混凝土質(zhì)量如圖11。

圖10 電梯井道基礎(chǔ)施工（來(lái)源：作者自攝）

圖11 混凝土基礎(chǔ)完成（來(lái)源：作者自攝）

3.7 鋼龍骨安裝

為加強(qiáng)電梯井的剛度，井道圍護(hù)墻設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)龍骨，磚砌體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在鋼支架上電焊豎向間距Φ6@600 鋼筋作為砌體拉結(jié)筋[4]。

本工程鋼結(jié)構(gòu)主材全部采用Q235B方鋼制作，包括鋼柱、鋼梁、鋼斜撐。連接形式為采用手工電焊和高強(qiáng)度螺栓連接，焊接材料為E43（Q235B；HPB300）、E55（HRB400）焊條，安裝工藝為：構(gòu)件散件進(jìn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)鋼構(gòu)件組裝場(chǎng)，在鋼構(gòu)件組裝場(chǎng)拼裝成多個(gè)安裝單元，運(yùn)至安裝樓層后用葫蘆配合人工進(jìn)行安裝。根據(jù)樓層高度，通過(guò)深化設(shè)計(jì)，本工程單根鋼梁最長(zhǎng)不超過(guò)3.5 m，能滿足樓層單層高度，因此不用進(jìn)行分段處理。

圖12 預(yù)埋鐵件及骨架焊接（來(lái)源：作者自攝）

圖13 構(gòu)件與構(gòu)件之間焊接（來(lái)源：作者自攝）

圖14 電梯井道完成效果（來(lái)源：作者自攝）

（1）手工電焊：根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，鋼構(gòu)件與埋板、鋼構(gòu)件與鋼構(gòu)件之間連接大部分為焊接如圖12、13、14 所示。在大批量焊接施工之前，應(yīng)按照要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。

焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速控制標(biāo)準(zhǔn)：氣體保護(hù)焊及藥芯焊絲電弧焊不超過(guò)2 m/s、手工電弧焊不超過(guò)8 m/s。當(dāng)作業(yè)區(qū)域風(fēng)速超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)防風(fēng)棚或其他防風(fēng)措施。焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境溫度不得抵于0℃，當(dāng)作業(yè)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)將構(gòu)件焊接部位各方向大于或等于兩倍鋼板厚度且不小于100 mm 范圍內(nèi)的母材進(jìn)行預(yù)加熱，將溫度加熱到20℃及以上時(shí)方可施焊，且焊接過(guò)程中要一直保持這個(gè)溫度。

（2）螺栓連接：本工程局部使用螺栓連接，螺栓使用6.8 級(jí)扭剪型高強(qiáng)螺，由制造廠按批配套供貨，并提供出廠質(zhì)量保證書。開(kāi)始安裝前需先由第三方進(jìn)行復(fù)驗(yàn)螺栓連接副的緊固軸力，復(fù)驗(yàn)數(shù)量按每批此復(fù)驗(yàn)8 套取。高強(qiáng)度螺栓連接副安裝時(shí)，在每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)先采用臨時(shí)螺栓和沖釘進(jìn)行臨時(shí)固定，來(lái)保證安裝時(shí)高強(qiáng)度螺栓處于不受力狀態(tài)，此處應(yīng)注意不能用正式螺栓代替臨時(shí)螺栓或沖釘使用。

3.8 磚砌體圍護(hù)墻施工

（1）磚砌體圍護(hù)墻施工順序：包括抄平、放線、擺磚樣、立皮數(shù)桿、掛準(zhǔn)線、鋪灰、砌磚等工序。

（2）砌體抄平底、中拉結(jié)、頂灌實(shí)：第一皮應(yīng)該30 mm 厚細(xì)石砼抄平，防止地平鋪貼滲漏到電梯井中。磚砌體施工前應(yīng)進(jìn)行澆水濕潤(rùn)，拉結(jié)筋應(yīng)壓在磚砌體中如圖15 所示，保證砂漿的和易度，磚砌體砌至樓板頂，留50 mm 用細(xì)石砼灌實(shí)。

圖15 圍護(hù)結(jié)構(gòu)砌筑（來(lái)源：作者自攝）

（3）為加強(qiáng)電梯井粉刷粘結(jié)力，在砌好的墻體外加設(shè)電焊直徑4mm 的@200 mm 縱橫鋼盤網(wǎng)再在上面綁扎鋼絲網(wǎng)片，后進(jìn)行粉刷如圖16 所示。

圖16 拉鋼絲網(wǎng)防開(kāi)裂（來(lái)源：作者自攝）

4 結(jié)語(yǔ)

裝修工程加裝電梯多見(jiàn)于在落地起步，這種在樓層中間加設(shè)，還是較少。因?yàn)檫@種加設(shè)電梯，結(jié)構(gòu)處理難度大、施工復(fù)雜，且嚴(yán)重影響起步樓層的空間使用率。

如確實(shí)需要增加，則要充分考慮結(jié)構(gòu)荷載、空間布局以及施工難度等，綜合考慮各方面因素，通過(guò)合理有效的管理措施，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，已達(dá)到既保證施工安全、質(zhì)量目標(biāo)，又縮短工期、節(jié)約施工成本的目的[5]。同時(shí)在施工過(guò)程，要嚴(yán)格按事前策劃、事中嚴(yán)控、事后檢查驗(yàn)收的管理程序開(kāi)展，確保整個(gè)施工過(guò)程受控。