淺談電梯井的改造設計與施工方案

姚玉芳

【摘要】本論文重點論述了電梯井改造工程的施工方案和施工技術，采用聚氨脂固化劑外壁既可有效阻水防滲，又大大提高局部地基承載力。既節約成本又省時，可為同類建筑物改造參考。

【關鍵詞】聚氨脂固化劑；電梯井；改造；

1 工程概況

某地法式城堡為三層框架結構，層高為6m，地下室一層，層高為7.5m。地下室地面標高為-7.50m，基礎底標高為-8.30m，底板下有砂石墊層約700mm厚，當前地下水位約在-7.60m處。原電梯井基礎位于地下室中部的大石上，因業主要求將電梯井基礎移至地下室底板以下，使得電梯能充分為地下室所用。原電梯井處框架柱基礎底面積為4.4m*4.4m的獨立基礎，柱底及其上部堆載約80噸，地基承載力為180KPa。施工單位在施工時將框架柱基礎與基礎底板連成一整板，事實該建筑已形成為整板基礎。由于該城堡主體工程已經完成，而改建井坑要在原地下室底板下進行，在施工過程中可能發生底板下的砂石墊層流動而影響基礎不均勻沉降，而導致結構破壞，因此本工程風險較大，施工難度也較大。圖1為電梯井改造平面圖，圖2、圖3分別為改造前后電梯井的剖面圖。

圖1 電梯井改造平面圖

圖2 電梯井改造前剖面圖 圖3 電梯井改造后剖面圖

2 方案分析

根據甲方的要求，曾有人提出將電梯井處框架柱基礎下移至井坑以下，認為這樣框架柱基礎受力情況較好，但這樣的方案首先必須將該框架柱承受的上部荷載全部托住，在挖除原基礎后深挖新基坑需要大范圍降水，施工難度大，因此造價高，達50萬元左右，工期也相應較長，為了一個小小電梯井坑大動干戈似不值得。我們在綜合分析甲方所提供的資料以后認為：下移框架柱基礎方案并不可取，除因造價高工期長外，還有個很難解決的問題就是該建筑物占地面積很大，大面積室外降水，既不經濟又不現實；如果在室內相對較大范圍降水，會造成建筑物的不均勻沉降，從而導致結構的破壞。因此經過我們認真分析后提出：僅在電梯井坑處切除部分框架柱的基礎，將電梯井基礎挖至需要位置。這個方案較前方案既省時省力，又大大節約了工程造價，僅為下移框架柱基礎方案的1/4～1/5。這個方案雖在切除框架柱基礎一角后造成基礎偏心，但在施工完畢后，井坑壁是緊頂在柱基下部，井坑壁與原柱基相連處用植筋連成整體，事實上又將柱基缺角補齊，原先在施工開挖期間的基礎挖除邊緣應力集中又得以恢復。筆者認為采用該方案對此電梯井坑進行改造除正常施工程序外，尚需解決兩個關鍵問題：

（1） 降低地下水位，防止在開挖井坑時引起砂石墊層流動，而影響地基強度。

（2） 井坑處挖去柱基礎一角，約1/4受力面積，是否會造成因柱子傾斜而引起結構破壞。

根據以上兩個問題，我們采取的方案是：在井坑壁外鑿槽后，在槽內插管井點降水，同時在槽內進行聚氨脂固化劑注漿，固化砂石墊層直達坑底，固化寬度達800mm左右，至固化強度達30%以上時，即可進行開挖，鑿去上部鋼筋混凝土底板及坑內的固化物。采用聚氨脂固化劑止水主要有以下三個優點：①聚氨脂系水凝性材料，具有快硬、抗滲漏的良好性能。②固化處形成一個阻止砂石流動的帶，不致影響地基強度。③我們認為切除部分柱基礎后對柱的影響不大的理由是：由于基礎底板已形成事實上的整板基礎，地基應力將遠遠低于地基強度（180kPa），局部切除6m2后，由于應力重分布而對基礎整體影響較小。在柱下雖由于切除所造成的偏心，井坑口邊緣應力提高，也因為固化帶相應提高了坑口周圍的地基強度而得到平衡，故不致影響上部結構。

3 施工技術

3.1 坑底作法

（1） 坑底座落在粗砂層上，地質條件良好，在降水后直接作為天然地基，不需特殊處理，

只作100mm厚C10素混凝土墊層，表面抹光。

（2） 在素混凝土上作柔性防水層，采用SBS兩布三油作法。

（3） 上作400mm厚C30抗滲鋼筋混凝土坑底板。

3.2 坑壁作法

（1） 將固結帶內壁切除整齊，表面水泥砂漿抹平，作坑壁下部外模。

（2） 將底板防水層翻上來貼在外模上，至基礎底板下與原有防水層相接，并與接頭焊牢（或

加一圈油膏止水帶）作300mm厚C30抗滲鋼筋混凝土坑壁。

3.3 在井坑底及內壁作防水砂漿抹面，按五層作法施工。

3.4 井點降水井管在停止降水后，不拔出，在素混凝土墊層下截斷，并以微膨脹混凝土灌實，管口處素混凝土墊層封閉。

3.5 在坑壁與原基礎及底板連接處均植入Φ16@200鋼筋，將新老結構連成一體，柱下也以植筋與坑壁相連，柱上部分荷載直接傳至井坑底板，因此施工完成后就補足了柱基礎的缺角，原坑口地基應力也將得以恢復均勻。

3.6 在施工過程中為保證結構安全，避免因柱基在挖除一角后由于基礎偏心及底面積減小而引起柱根側移及基礎變形，現場對該柱進行了觀測和采取了應對措施。經觀測，該柱縱軸下端偏移不超過最大值11mm，沉降不超過最大值14mm，均滿足規范要求。應對措施是在柱9m跨一側扎門架式支架，支撐于梁根部，支架足以承受該柱1/4上部荷載（即20噸）。

4 結語

（1） 采用本方法進行電梯井的改造，相比其它方法可大大節約成本，縮短施工時間，贏得

了業主的好評。

（2） 在改造設計中，要充分考慮改造對結構整體及相關受力構件的影響。

（3） 采用聚氨脂固化劑固化外壁既可有效阻水防滲，又可提高局部地基承載力，還可以當

作外模。

（4） 采用植筋法可有效地保證新老結構連成整體，共同工作。

（5） 在改造過程中，應采取可靠支撐，確保施工過程的安全性。

參考文獻

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