一幢高層建筑新增電梯的設計

黃饒軍

1 概述

建筑物新增電梯有兩種情況:1)在建筑物內部增加;2)在建筑物外部貼建。兩種情況均可能對原結構產生影響，從而引起不必要的增加加固費用和施工時間，故在保證質量的情況下控制工程造價和減短工期是關鍵。新宏安大廈位于上海市靜安區武寧南路438弄，由三幢高層住宅和裙房組成。該工程完工于1998年，其中1號樓24層，1層～6層為辦公用房，以上為居民住宅。該樓由于辦公人員進出頻繁，影響了居民的正常生活，為解決該矛盾，物業公司于2001年8月決定給1層～6層辦公人員單獨增加一部電梯，位置只能在建筑物外部貼建。

2 設計方案確定

2.1 電梯及建造位置確定

根據辦公人員數量，一部10人電梯已可滿足要求。為節約工期，方便施工，電梯選用通力800 kg無機房電梯。經過對該樓及周邊情況分析，并考慮辦公人員的出入方便，將該電梯位置定于北側入口，如圖1所示。

2.2 電梯井結構方案確定

經查結構竣工圖紙可知該樓為剪力墻結構，墻厚250，整體剛度較大。為與原結構體系保持一致，初步決定電梯井道亦采用剪力墻結構;但如何使新增電梯井結構盡量減小對整體結構的影響是本工程成功的關鍵。本工程經多方案對比，從中選出最優方案。

方案一:電梯井道采用全鋼筋混凝土結構，墻厚200。該方案優點是施工簡便快捷，施工質量易保證;缺點是由于井道整體剛度較大，對原結構整體剛度造成較大影響;且其在地震狀況下會吸收較多地震能，為保證結構安全，勢必要求有較大的配筋，增加工程費用。

方案二:電梯井道采用短肢剪力墻結構，填充墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊，墻厚200。該方案優點是經過優化短肢剪力墻的長度，可使新增結構對原結構整體剛度影響較小，且整體重量較輕;缺點是增加了填充墻的砌筑時間。

經綜合對比分析，決定采用方案二，具體結構平面布置如圖2所示。結構采用PKPM系列軟件中的SATWE進行整體分析計算，結果表明局部增加電梯對整體影響很小，原結構可不用加固處理。

2.3 基礎方案確定

一個建筑的成功建造，基礎的成功占了很大的比重;本工程基礎更是占著舉足輕重的地位。經查結構竣工圖紙，該樓基礎為鉆孔灌注樁加1.9 m厚的筏板基礎，基礎底板挑出較大，達2.2 m，電梯井位置基本處于底板范圍內。經計算，新增結構和設備總重量約為1 800 kN，其若完全落于原挑出底板上，底板結構可滿足承載力要求。初步決定開挖至原底板面，在底板上植筋后現澆四根短柱作為上部結構支撐。

現場勘察表明該處有較多管道通過，計有給水、排水、污水及消防水管，鄰近1 m處尚有小區煤氣總管。為管道安全計，甲方請有關方將主要管道移位，但污水管為PVC管且已破損難以移動。污水管管頂距地面750 mm，為防止電梯井底板壓壞污水管，考慮將電梯井底板架空于其上，故將原±0.000 mm抬高300 mm以滿足電梯坑深1.4 m的要求。

3 結構設計及施工

3.1 基礎設計

施工單位在工程具體施工時碰到了如下困難:1)污水管為PVC管且已破損，難以架空施工;2)開挖深度近4 m，對周邊影響較大，必須進行基坑圍護，但由于場地管線密布，難以施工圍護樁。在常規的幾種可行方案中，錨桿靜壓樁與樹根樁由于條件所限，均難以施行。經認真分析研究，決定采用架空底板下密布φ48×3.5微型鋼管樁，并對整塊土體進行壓密注漿加固，使其形成整體復合地基。污水管兩側砌溝槽保護。

具體施工方案見圖3。

3.2 主體結構設計

根據計算確定各構件尺寸及配筋，底板厚350 mm，墻厚200 mm，連梁200 mm×300 mm。由于新舊結構連接考慮鉸接，故連接處做法均為鑿出原結構主筋，并將新建結構主筋與其單面焊接，焊縫長度10d;再用C30細石混凝土補強。

3.3 施工處理

根據以往的工程經驗，不處理的鋼管樁在土中50年銹蝕厚度約為1 mm，計算表明，本工程φ48×3.5鋼管樁表面銹蝕1 mm后，仍能滿足承載力要求。實際施工時，為增加基礎安全度，減慢鋼管樁的銹蝕速度，所有鋼管樁施工前表面均涂防銹漆。

對已破損的污水管，其外表面包裹鋼筋混凝土修補。污水管兩側砌溝槽，與底板架空隔開以防其受壓破壞。

施工中施工單位提出電梯井壁施工時采用先砌混凝土砌塊，再澆筑混凝土墻、梁的方法，這樣可有效地防止后砌填充墻難以砌實而引起墻體滲漏的弊病。根據此工程實際情況，同意該方案。

4 結語

本工程整體工期一個月，于2001年12月完工，已施工完畢超過九年。從施工現場的檢測情況及其后的實際使用情況來看，效果較好，改造的質量得到了保證。設計過程中通過對該工程具體情況具體分析，在滿足結構安全的情況下，盡量減小對原結構體系的破壞及對周圍環境的影響，做到造價省、進度快、質量優，收到了很好的綜合效益。作為一個舊建筑增加電梯工程的實例，可為其他類似工程提供借鑒。

［1］GBJ 9-87，建筑結構荷載規范［S］.

［2］GBJ 10-89，混凝土結構設計規范［S］.

［3］GBJ 11-89，建筑抗震設計規范［S］.

［4］JGJ 3-91，鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程［S］.

［5］JGJ 79-91，建筑地基處理規范［S］.

［6］GBJ 7-89，建筑地基基礎設計規范［S］.