高層住宅建筑施工電梯加固設計及施工

李西寶

摘要：隨著電梯使用年限的不斷增加，一些舊電梯的技術配置已明顯落后，整機運行情況也不理想。而且修理次數和費用增加，故障率高，很多零部件已停止生產，使用過多的替代品并不能確保良好的性能。在緊急修理中由于缺少配件使電梯不能及時投入使用的情況時有發生。這樣使得日常的維護保養已不能保證電梯正常使用。這時電梯改造即能解決根本問題，又比更換一臺設備節約資金。這就要求必須通過合的方案設計以及節點的設計以實現新增電梯的工程的安全實施和正常的使用。

關鍵詞：高層建筑;新增電梯;鋼結構電梯井;加固外強;方案設計

一、計方案的選擇

建筑新增電梯工程結構設計主要是電梯基坑、電梯井道、電梯機房三個部分的改造設計，通過合理結構的選型和節點的設計，使得新增電梯能夠很好的與原結構共同的作用。新增電梯的電梯井、電梯機房可采用鋼筋混凝土結構和鋼結構兩種，其結構形式都有其優點和缺點。

（一）鋼筋混凝土電梯井道設計。其優點是結構剛度好、造價低，但缺點是結構重、工期長。另外，施工中應設置塔吊或井架作為垂直運輸，塔吊或井架必須附著在原建筑外墻上，否則會損壞新建筑外墻。另外，從結構體系上考慮，如果新建鋼骨混凝土電梯井道與建筑隔震縫分離，電梯井高寬比過大，無法滿足結構抗傾要求;如果電梯井與主體連接，新舊結構的連接節點處理困難，特別是電梯井與主體連接后，建筑物抗側力結構的鋼中心偏移。根據經驗計算，部分框架梁、柱的截面和配筋不能滿足要求。

（二）鋼結構電梯井道結構重量輕，安裝方便，施工速度快。由于其重量輕、鋼度小，與原建筑連接后對結構影響不大。其缺點是作為電梯井道，由于其剛度相對較小，結構在水平荷載作用下變形較大，節點或構造措施不當，結構變形會影響電梯的正常使用。

二、增設電梯的方式

（一）捆綁式附加電梯

是指當建筑物較高時，新電梯井道“高寬比”超限或新舊建筑物難以分離時，應將新增電梯結構與原結構設計連接在一起。在設計中，可采用植筋、加梁、柱加固原有結構構件的方法，使延長電梯井與原建筑融為一體。在結構計算中，應將整個建筑結構作為一個整體重新計算。如果條件受到限制，還可以部分提取與電梯相關的結構進行建模和計算。該方法計算精度較低，但不影響結構安全使用。在補樁設計中，應控制樁的承載力，并對樁的承載力留有更多的余量，以保證原建筑類似構件的內力不會因電梯的膨脹而增大。

（二）預埋所謂的增層電梯

是針對一些不允許破壞外觀的建筑物，在里面有合適的地方改造成電梯間。此時，原有的梁柱可以滿足電梯附加荷載的要求。為了減少附加荷載，不需要在井道周圍砌墻，因為在電梯井道周圍設置構造柱，在半層設置梁，形成鋼筋混凝土井道的小框架，可以滿足電梯導軌的安裝要求，磚墻是多余的。在結構計算中，可以將結構柱轉換成新的荷載形式參與計算。當整體運行受條件限制時，也可對各樓層進行局部建模，即只考慮改造電梯增加的荷載。將得到的內力與原結構相鄰構件的內力疊加，并對結果進行校核。對不符合要求的構件可進行加固，以達到安全使用的目的。另外，在增加電梯點選擇時，要特別注意原地基的布置位置，并盡量選擇能放下電梯坑的基礎位置，以減少原有地基上的過多施工。

（三）自動扶梯

為了公眾交通的方便，提高商業的效益，近年來商場、候機樓等共公建筑業主，不少都有增設自動扶梯的要求，綜合近年來幾個工程設計實踐我們有以下幾點體會：

1.注意選點，安排位置，配合業主做好前期工作，盡可能避免砍割掉原有框架的構件后，勢必改變原結構的平面布置，影響原來結構構件的傳力，鑿除切割框架構件后，雖然說可以通過局部構件加固補強，但是改變了原來平面荷載的傳導，而改變受力傳導將使原結構某些受力變成不合理，它的弊端是顯而易見的。

2.注意豎向高度，有些扶梯上部開洞的尺寸不合理，造成扶梯控制高度不夠，一般要求最低的地方要保證留有2300毫米的凈空高度，也就是扶梯踏步面至樓面梁板底的最小高度。

3.基坑設計：所謂機坑并不是扶梯必須要的，如果樓層間扶梯就就不需要做機坑，而對底層的扶梯也可以視情況來決定是否需要做機坑，機坑開關也不需要拘泥于箱形，也可以根據現場的情況? 來做形狀的調整。

4.自動扶梯頂部擱置部位的加強：一般擱置處的梁均需要做加大堆截面尺寸的處理，配合扶梯支座處缺口需要加高加寬梁截面，而應避免在原梁面鑿出缺口時因為梁面主筋被鑿鋸掉而對原梁造成損傷。

5.電梯開洞的尺寸一般根據規范要求或廠家資料圖紙的要求，電梯開洞寬度一般為電梯設備寬度的兩邊各放大350--400毫米，實際設計中如果條件不允許，在采取措施后，可以減少這個尺寸。電梯每邊放大350--400毫米的要求是因為考慮到扶梯在上行時，乘梯的人身體可能會傾斜，身體有可能碰到頭頂的梁板。當在設計中把這個因素排除，電梯開洞的寬度也就可以減少。

三、新增電梯改造的要點分析

新建電梯工程不會影響原有結構的抗震性能，改造過程中也不會對原有結構造成破壞。在混凝土梁柱板上鉆孔時，應避開主筋，拆除原有構件時應保留構件鋼筋。原結構鋼柱與混凝土構件連接處應加墊板，并鑿除油漆層，露出底板與混凝土梁柱板的接觸面，清除混凝土結構層，清理結構層表面，打磨平整。鋼結構的制作、安裝應符合國家有關施工及驗收規范。鋼架制作過程中，應采用合理的工藝，盡可能減小焊接產生的殘余應力，并采用合理的方法進行誤差修正。

四、結束語

在增設電梯改造的設計中，應該主動與對方配合，提供相關信息。目前，無機房電梯技術條件十分成熟，應盡量推薦對方使用無機房電梯，無機房電梯與有機房電梯綜合造價基本持平（有機房電梯要考慮機房地建造價，以及增加機房結構相關加固量加大而增加的費用），加上長期運行的成本，無機房電梯具有一定的優勢，而結構設計也相應簡單一些。

電梯改造項目，設計中經常碰到的問題是有關計算模型較難與實際情況相符，這一問題還有待在售后的工作中摸索總結，逐步完善，特別是局部分層計算，與整體計算結果之間差距較大，是否在容許的范圍之內，應該在設計過程中進行認真的比對。為在售后的設計工作中總結出一套較為有效的方法。

參考文獻：

[1]GB 50009-2001.建筑結構荷載規范[S].

[2]GB 50367-2006.混凝土結構加因設計規范[S].

[3]黃尚君.淺談超高層建筑的電梯設計[J].科技創新導報.2009（19）：34