高層住宅建筑施工電梯加固設(shè)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(shù)配置已明顯落后，整機(jī)運行情況也不理想。而且修理次數(shù)和費用增加，故障率高，很多零部件已停止生產(chǎn)，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(fā)生。這樣使得日常的維護(hù)保養(yǎng)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(shè)備節(jié)約資金。這就要求必須通過合的方案設(shè)計以及節(jié)點的設(shè)計以實現(xiàn)新增電梯的工程的安全實施和正常的使用。

關(guān)鍵詞：高層建筑;新增電梯;鋼結(jié)構(gòu)電梯井;加固外強(qiáng);方案設(shè)計

一、計方案的選擇

建筑新增電梯工程結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是電梯基坑、電梯井道、電梯機(jī)房三個部分的改造設(shè)計，通過合理結(jié)構(gòu)的選型和節(jié)點的設(shè)計，使得新增電梯能夠很好的與原結(jié)構(gòu)共同的作用。新增電梯的電梯井、電梯機(jī)房可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)兩種，其結(jié)構(gòu)形式都有其優(yōu)點和缺點。

（一）鋼筋混凝土電梯井道設(shè)計。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)剛度好、造價低，但缺點是結(jié)構(gòu)重、工期長。另外，施工中應(yīng)設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)抗傾要求;如果電梯井與主體連接，新舊結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點處理困難，特別是電梯井與主體連接后，建筑物抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的鋼中心偏移。根據(jù)經(jīng)驗計算，部分框架梁、柱的截面和配筋不能滿足要求。

（二）鋼結(jié)構(gòu)電梯井道結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)影響不大。其缺點是作為電梯井道，由于其剛度相對較小，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下變形較大，節(jié)點或構(gòu)造措施不當(dāng)，結(jié)構(gòu)變形會影響電梯的正常使用。

二、增設(shè)電梯的方式

（一）捆綁式附加電梯

是指當(dāng)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(yīng)將新增電梯結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)設(shè)計連接在一起。在設(shè)計中，可采用植筋、加梁、柱加固原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，使延長電梯井與原建筑融為一體。在結(jié)構(gòu)計算中，應(yīng)將整個建筑結(jié)構(gòu)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(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和計算。該方法計算精度較低，但不影響結(jié)構(gòu)安全使用。在補樁設(shè)計中，應(yīng)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(gòu)件的內(nèi)力不會因電梯的膨脹而增大。

（二）預(yù)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(shè)置構(gòu)造柱，在半層設(shè)置梁，形成鋼筋混凝土井道的小框架，可以滿足電梯導(dǎo)軌的安裝要求，磚墻是多余的。在結(jié)構(gòu)計算中，可以將結(jié)構(gòu)柱轉(zhuǎn)換成新的荷載形式參與計算。當(dāng)整體運行受條件限制時，也可對各樓層進(jìn)行局部建模，即只考慮改造電梯增加的荷載。將得到的內(nèi)力與原結(jié)構(gòu)相鄰構(gòu)件的內(nèi)力疊加，并對結(jié)果進(jìn)行校核。對不符合要求的構(gòu)件可進(jìn)行加固，以達(dá)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(chǔ)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(yè)的效益，近年來商場、候機(jī)樓等共公建筑業(yè)主，不少都有增設(shè)自動扶梯的要求，綜合近年來幾個工程設(shè)計實踐我們有以下幾點體會：

1.注意選點，安排位置，配合業(yè)主做好前期工作，盡可能避免砍割掉原有框架的構(gòu)件后，勢必改變原結(jié)構(gòu)的平面布置，影響原來結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳力，鑿除切割框架構(gòu)件后，雖然說可以通過局部構(gòu)件加固補強(qiáng)，但是改變了原來平面荷載的傳導(dǎo)，而改變受力傳導(dǎo)將使原結(jié)構(gòu)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(shè)計：所謂機(jī)坑并不是扶梯必須要的，如果樓層間扶梯就就不需要做機(jī)坑，而對底層的扶梯也可以視情況來決定是否需要做機(jī)坑，機(jī)坑開關(guān)也不需要拘泥于箱形，也可以根據(jù)現(xiàn)場的情況? 來做形狀的調(diào)整。

4.自動扶梯頂部擱置部位的加強(qiáng)：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(yīng)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(jù)規(guī)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(shè)備寬度的兩邊各放大350--400毫米，實際設(shè)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?shù)牧喊?。?dāng)在設(shè)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(jié)構(gòu)的抗震性能，改造過程中也不會對原有結(jié)構(gòu)造成破壞。在混凝土梁柱板上鉆孔時，應(yīng)避開主筋，拆除原有構(gòu)件時應(yīng)保留構(gòu)件鋼筋。原結(jié)構(gòu)鋼柱與混凝土構(gòu)件連接處應(yīng)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(jié)構(gòu)層，清理結(jié)構(gòu)層表面，打磨平整。鋼結(jié)構(gòu)的制作、安裝應(yīng)符合國家有關(guān)施工及驗收規(guī)范。鋼架制作過程中，應(yīng)采用合理的工藝，盡可能減小焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，并采用合理的方法進(jìn)行誤差修正。

四、結(jié)束語

在增設(shè)電梯改造的設(shè)計中，應(yīng)該主動與對方配合，提供相關(guān)信息。目前，無機(jī)房電梯技術(shù)條件十分成熟，應(yīng)盡量推薦對方使用無機(jī)房電梯，無機(jī)房電梯與有機(jī)房電梯綜合造價基本持平（有機(jī)房電梯要考慮機(jī)房地建造價，以及增加機(jī)房結(jié)構(gòu)相關(guān)加固量加大而增加的費用），加上長期運行的成本，無機(jī)房電梯具有一定的優(yōu)勢，而結(jié)構(gòu)設(shè)計也相應(yīng)簡單一些。

電梯改造項目，設(shè)計中經(jīng)常碰到的問題是有關(guān)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(jié)，逐步完善，特別是局部分層計算，與整體計算結(jié)果之間差距較大，是否在容許的范圍之內(nèi)，應(yīng)該在設(shè)計過程中進(jìn)行認(rèn)真的比對。為在售后的設(shè)計工作中總結(jié)出一套較為有效的方法。

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