李 晶

（貴州食品工程職業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽 551400）

0 引言

老舊小區(qū)加裝電梯是我國近年來實(shí)施老舊小區(qū)改造的重要方式。由于老舊小區(qū)地處市中心，場地狹小、無預(yù)留井道等，傳統(tǒng)的電梯加裝存在較多的施工難題，如施工周期長、占用場地面積大、揚(yáng)塵及噪聲污染大等。當(dāng)前加裝的電梯往往以鋼結(jié)構(gòu)為主，因其自重小、強(qiáng)度大，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)工廠化制造，但在現(xiàn)場安裝過程中仍需完成部分工序，其粉塵污染仍舊較難克服。

基于裝配式建筑理念，采用井道模塊化安裝技術(shù)的老舊小區(qū)電梯加裝，相比于鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)，工廠化預(yù)制和組裝的整體性更好，減少了現(xiàn)場安裝的工序和周期，幾乎無噪聲、無揚(yáng)塵，更加節(jié)能和環(huán)保。并且，工廠化預(yù)制、模塊化搭接、標(biāo)準(zhǔn)化操作，使得尺寸更加精確。電梯加裝的井道模塊化施工技術(shù)極易滿足電梯井道的精確性要求，對其進(jìn)行深入探討有利于促進(jìn)該技術(shù)的推廣使用。

1 模塊化電梯井道簡介

傳統(tǒng)的曳引式電梯系統(tǒng)包括機(jī)房、井道、轎廂、層站四大部分。井道作為電梯組成的主要部分，決定了后期電梯的運(yùn)行質(zhì)量，并且電梯井道的施工往往占用周期最長。一般施工將井道交給土建隊(duì)伍完成，其他則由機(jī)電隊(duì)伍負(fù)責(zé)。為此，模塊化電梯安裝專指電梯井道的安裝。

依據(jù)裝配式建筑的總體劃分，模塊化電梯井道的安裝包括模塊化的設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制和拼裝、現(xiàn)場安裝。其設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是在可行性研究和勘察過后，專指井道組成件的尺寸、材料、連接等方面的設(shè)計(jì)，可采用BIM技術(shù)繪制三維圖形，經(jīng)過碰撞測試使得安裝合理化。其工廠化制造和拼裝，考慮現(xiàn)有工廠化預(yù)制程度，往往需要按照平面結(jié)構(gòu)分部制造的原則，分墻分段制造。在工廠化預(yù)制完畢后，直接在工廠進(jìn)行拼接，形成與既有舊樓層高一致的井道分段單元[1]。在現(xiàn)場安裝環(huán)節(jié)，應(yīng)該與模塊化井道單元做好銜接，運(yùn)抵前先行做好基坑、臺階、既有樓層通道及平臺施工；運(yùn)抵后調(diào)運(yùn)組裝，并做好分段單元間、層站與平臺間的銜接固定。

2 模塊化電梯井道安裝技術(shù)

2.1 模塊化部件的預(yù)制與拼裝

2.1.1 模塊化部件組成

采用BIM技術(shù)進(jìn)行井道施工圖設(shè)計(jì)，將建筑圖紙立體化、數(shù)字化，有利于實(shí)現(xiàn)井道安裝的精確性。通過三維軟件形成綜合井道圖，使得工廠化預(yù)制更加順暢。一般模塊化制作部件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙分為背墻、2側(cè)墻、電梯入口墻、2側(cè)連廊、兩側(cè)連廊立柱、上下層連接圈梁部位，共計(jì)8個大的部件。

2.1.2 部件設(shè)計(jì)與預(yù)制

側(cè)墻兩側(cè)和上下均設(shè)計(jì)U型鋼筋，從下向上均勻布設(shè)并垂直于墻面，用于背墻和門洞墻以及上下層連接[2]。

圈梁外形為日字形，一側(cè)用于與上下層連接，另一側(cè)用于與既有舊墻體連接形成連廊。U型鋼筋伸出長度根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算。所有墻板厚度200mm，圈梁截面尺寸30mm×30mm。連廊部件由工廠化預(yù)制后，按照單層2套連廊平臺加兩套立柱為一單元，運(yùn)抵現(xiàn)場后安裝。

2.1.3 部件拼裝

部件拼裝的順序必須保證是先圈梁底座，再背墻固定，再兩側(cè)墻固定，最后門墻固定。固定過程中，要設(shè)置臨時支撐，用于各個墻體之間的臨時固定，其拆除應(yīng)在連接固定、澆筑養(yǎng)護(hù)全部結(jié)束后進(jìn)行。

部件拼接的重點(diǎn)在于部件之間的連接?？紤]到BIM設(shè)計(jì)的精確性，上下兩層、同層墻板U型鋼筋相互應(yīng)錯位，并達(dá)到間隙80mm，以利于實(shí)現(xiàn)相互犬牙交錯，并保證連接的順暢性。采用U型連接方式，在豎向連接和橫向連接方面由于受力方向不同，需要采用不同的連接方式。一般橫向連接采用U型環(huán)扣，并穿套筒灌漿的方式固定，相比于焊接或機(jī)械連接方式，占用場地面積小。豎向連接則采用預(yù)埋鋼筋灌漿套筒，在連接后澆筑。

2.2 適配模塊化井道的既有墻體改造

在工廠預(yù)制過程中，現(xiàn)場拼裝前，必須進(jìn)行必要的基礎(chǔ)施工，包括既有墻體的改造、電梯井道基礎(chǔ)澆筑。既有墻體的改造，根據(jù)當(dāng)前6層居民樓結(jié)構(gòu)，一般利用既有兩單元門間墻體向上，并相兩側(cè)設(shè)置連廊，并通往各層原后廚房窗口墻體處位置開洞進(jìn)入[3]。為此，墻體的改造施工，要考慮與兩廊連接的精確性，應(yīng)按圖放線施工，并處理好結(jié)合部位。首層地基的處理，應(yīng)在開挖時注意與既有圈基礎(chǔ)的連接，并選擇下沉量最小的樁基礎(chǔ)。按照基層降水處理、注漿改造，然后基礎(chǔ)樁施工的順序進(jìn)行，外側(cè)填碎石等材料，用以支撐固定。

2.3 模塊化井道的現(xiàn)場安裝

2.3.1 單層井道安裝

根據(jù)工期和現(xiàn)場儲運(yùn)條件，以單井道為例，每次運(yùn)抵兩單元進(jìn)行現(xiàn)場施工，每一單元包括單層拼接完畢的井道部件和兩套連廊部件。井道部件現(xiàn)場安裝主要包括吊裝固定及澆筑養(yǎng)護(hù)兩個方面。

在吊裝方面可選擇流動式的汽車起重機(jī)或塔式起重機(jī)，主要考慮小區(qū)通道情況和場地面積，使用汽車起重機(jī)更易進(jìn)入現(xiàn)場。由于模塊化的井道單元已在工廠完成了拼裝，呈站立姿態(tài)，因此吊裝時易于綁扎和起升，不易損壞構(gòu)件。

確保安裝的精確性，本項(xiàng)目中分別采用激光垂準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、水平儀測量[4]，其測量定位應(yīng)分階段進(jìn)行，分別在基礎(chǔ)樁施工完畢后、每層吊裝前、每層吊裝后、整體安裝完畢后，分多次分別測量井道垂直角誤差、標(biāo)高誤差、坐標(biāo)位置誤差等。

在灌漿時應(yīng)在吊裝前先行檢查灌漿孔位情況，是否存在雜物，孔洞預(yù)留是否存在孔徑外大內(nèi)小或不平整的情況，避免灌漿時形成阻礙。灌漿前要提前進(jìn)行表面處理，完成表面打磨及濕潤。對于各個連接縫隙，包括墻板連接、上下層連接應(yīng)使用漿料填實(shí)抹平。

2.3.2 平臺安裝

平臺安裝應(yīng)在每層井道安裝完畢后進(jìn)行吊裝固定。主要是連廊兩側(cè)分別與井道和既有建筑物洞口的連接，其接頭部位一般采用型鋼包覆，在門型框架處設(shè)置限位連接裝置。連廊與既有建筑物側(cè)采用斜支撐加鋼筋鉤貫入的連接方式[5]，其標(biāo)高應(yīng)大于樓板，使得不過度破壞既有支撐墻體樓層板。對于各個連接縫隙需要吊裝結(jié)束后灌漿填實(shí)，并完成表面處理和抹平。

充分考慮尺寸位置的精確性。使用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀對連廊和門柱框架的垂直度和標(biāo)高分別在安裝前和安裝后進(jìn)行測量。連廊的高度應(yīng)考慮后期裝修尺寸，應(yīng)低于井道平層50mm左右，需要再工廠化預(yù)制的設(shè)計(jì)中制造中進(jìn)行考慮。同時，在安裝過程中，考慮到既有建筑物門洞現(xiàn)場處理的尺寸差異性，應(yīng)以連廊水平度為基準(zhǔn)，兩側(cè)標(biāo)高可適當(dāng)調(diào)節(jié)，對于過低的情況可后期再予以調(diào)節(jié)，通過加裝混凝土墊塊墊高。

3 案例應(yīng)用分析

3.1 工程概況

某南方城市老城區(qū)進(jìn)行改造，政府和居民聯(lián)合投資，對六層及以上樓棟加裝電梯。

該城市老城區(qū)某大型小區(qū)于上世紀(jì)90年代建造，共計(jì)13棟，均為6層混凝土結(jié)構(gòu)住宅樓。考慮南方天氣潮濕，鋼結(jié)構(gòu)井道安裝后期維護(hù)頻率高、成本大，計(jì)劃采用模塊化井道施工技術(shù)，在利用混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壽命優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，綜合考慮了環(huán)保和技術(shù)先進(jìn)性。單元樓寬約24m，進(jìn)深11m，層高3.1m，計(jì)劃北側(cè)加裝電梯，改造舊有廚房位置與新建連廊形成連接通道。某EPC總承包單位承接后，按照政府批文、可行性研究報(bào)告以及招標(biāo)文件，實(shí)施了設(shè)計(jì)、采購和施工的“交鑰匙”模式。其中土建施工部分自行施工，電梯安裝分包給某電梯制造廠商。土建中的電梯井道施工采用模塊化安裝技術(shù)。

3.2 安裝流程

現(xiàn)場安裝流程如圖1所示。

圖1 模塊化電梯井道現(xiàn)場安裝流程圖

3.3 現(xiàn)場安裝技術(shù)要點(diǎn)

3.3.1 安裝前的準(zhǔn)備

包括三通一平的全部內(nèi)容，由于小區(qū)劃定區(qū)域，采取施工和周圍居民分道行駛的形式。首先按照劃定區(qū)域，完成圍欄、警示設(shè)置等安全措施，明確車輛、機(jī)械的走行或搬運(yùn)路線。施工方案確定后，人員、機(jī)械、材料、工用具進(jìn)場。大型吊車與后續(xù)預(yù)制模塊進(jìn)場進(jìn)度保持一致。針對吊裝機(jī)械，編制了危大工程專項(xiàng)方案，對吊裝就位位置、就位高度、就位尺寸進(jìn)行測量，并根據(jù)現(xiàn)場情況，確定站車位置，以及吊車型號。根據(jù)測量，最大單件重量為4.7t，最大起升高度為21.8m。由于現(xiàn)場條件限制，最終選擇額定起重量為18t，最大起重高度為36m的輪胎式起重機(jī)。

3.3.2 測量定位

選用垂準(zhǔn)儀型號JC300B，經(jīng)緯儀型號激光J2-JDB，水準(zhǔn)儀型號DS0.5型，以及水平尺等儀器。采用經(jīng)緯儀對井道地基中心定位設(shè)定控制樁，采用平行基線法設(shè)置四角定位中心。采用水準(zhǔn)儀對各樓層高度進(jìn)行工程測量，對圖紙進(jìn)行核對。采用垂準(zhǔn)儀對鉛垂線位置進(jìn)行定位，并在既有建筑物上訂立基準(zhǔn)線。

3.3.3 既有建筑物的改造

由于井道設(shè)置位置為北向兩單元門間靠1#門位置，靠2#門位置與變形縫平齊。因此，連廊與既有建筑物的連接位置選擇建筑物平層樓板邊沿，水平全長8.2m，設(shè)置穿孔定位位置并鉆孔準(zhǔn)備。

3.3.4 基礎(chǔ)施工

由于既有建筑物地基外延1.5m，考慮連梁寬度1.8m，因此，基坑沿地基外延水平向外開挖，并擴(kuò)大到井道外延1.2m位置，形成靠建筑物根部3.4m×4.6m基坑。在基坑開挖過程中遇到地基沁水，土質(zhì)承載能力與勘察數(shù)據(jù)存在差異，因此，施工變更為鋼板樁基礎(chǔ)。

3.3.5 部件吊裝

到場井道一次一層，到達(dá)既定位置后實(shí)施吊裝。吊裝要充分考慮精確性和施工人員的安全。首先進(jìn)行與連廊連接的門型框架吊裝，設(shè)置纜風(fēng)繩進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，并根據(jù)定位基線調(diào)整到位，到位后與墻體連接固定，使用鋼筋鉤釘穿掛。然后進(jìn)行連廊的吊裝，

落座至提前支好的斜撐上，并與平層板、門型框架搭接，并穿鋼筋鉤釘?？紤]到電梯井道的下沉及動載荷作用，連廊與門型框架的連接采用高強(qiáng)度彈簧鋼墊襯。

3.3.6 定位復(fù)測

應(yīng)分多次進(jìn)行，特別是上下層連接前和連接后，每次的標(biāo)高測量應(yīng)從地面基礎(chǔ)層直接引上，而不能從下層引上，避免過大的累積誤差。

3.3.7 連接面的處理

一方面，要考慮建筑的穩(wěn)固性，因此連接面必須在采用剛性材料處理后，使用M20以上的水泥砂漿灌注填實(shí)；另一方面，要考慮后期裝修專業(yè)的銜接性，因此，連接面必須平整。

3.4 安裝效果分析

施工中間交接環(huán)節(jié)，由業(yè)主委托單位組織井道工程驗(yàn)收。該項(xiàng)目是整個城市第一個項(xiàng)目，邀請某建筑檢驗(yàn)單位進(jìn)行了專業(yè)評估。評估結(jié)果認(rèn)為：采用模塊化電梯井道安裝技術(shù)切實(shí)降低了對環(huán)境土壤和水質(zhì)的破壞，同時，減少了對周圍生活環(huán)境的干擾；井道基礎(chǔ)采用鋼板樁基礎(chǔ)，在保證樁基礎(chǔ)的縱向承載力的基礎(chǔ)上，鋼板圍護(hù)作用保證了軟土的支撐力，使得井道結(jié)構(gòu)能夠承受既定的動靜載荷；連廊與門型框架采用軟連接，降低了連廊承受的動載荷，使其更加安全可靠。

4 結(jié)束語

模塊化電梯井道安裝技術(shù)符合老舊小區(qū)電梯加裝需求，其環(huán)境影響小、施工周期短、對居民影響小。此外，其工廠化的制造和拼接技術(shù)，使得井道本身幾何尺寸的精確性和材料的質(zhì)量都能得以保證，減少了現(xiàn)場工人勞動強(qiáng)度，確保了施工安全。因此，該安裝技術(shù)在當(dāng)前大面積老舊小區(qū)改造施工中值得推廣。