地鐵車站中自動扶梯與土建接口問題研究

孫曉亮

摘要：結合地鐵項目實際情況，針對自動扶梯與土建接口中存在較突出的問題進行了總結，分析了扶梯水平跨距、支撐處預埋鋼板等問題產(chǎn)生的原因及其解決方案，并針對土建設計和施工給出了一些避免上述問題出現(xiàn)的建議。

關鍵詞：地鐵車站；自動扶梯；接口；土建

Research Problems of Connection between Escalators and Civil Engineering in subway station

Sun Xiao Liang

（The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation TIANJIN300000）

Abstract: Combined with the actual situation of the project in subway station, summarized the prominent problems of connection between civil engineering and escalators, analyzed causes of the problems of the escalator`s horizontal span and embedded steel, also analyzed solutions of the problem. And proposed some suggestions on how to avoid the problems for design and construction associated with escalators.

Key word: Subway station; Escalators; Connection; Civil Engineering

中圖分類號：U231+.4 文獻標識碼：A

自動扶梯是大型交通運送設備，由于其便利性和大運量，自動扶梯已經(jīng)越來越多的應用在地鐵車站中。自動扶梯既是龐大的承重結構鋼件，又是狹長的自由剛體，必須安全可靠地固定在某一結構框梁上，同時自動扶梯的水平踏步面應與車站的裝修完成面齊平，以保證美觀和使用方便。可見自動扶梯的設計和安裝與土建接口尤為重要，往往由于土建施工存在偏差或設計存在缺陷，導致自動扶梯與土建接口存在較多問題，影響扶梯的安裝，其接口問題主要體現(xiàn)在自動扶梯的水平跨距問題、上下支撐預埋鋼板問題、基坑大小問題、安裝吊鉤問題等。下面以蒂森電梯公司自動扶梯土建圖為例對上述問題進行分析研究。

圖1 自動扶梯土建圖

1. 自動扶梯的水平跨距問題

扶梯水平跨距是指扶梯上、下支撐的水平凈距離L，由扶梯上水平段長度（圖1中尺寸為3162mm）、下水平段長度（圖1中尺寸為2648mm）、傾斜段水平長度（圖1中尺寸為8574mm）組成，在土建設計中它決定了上、下支撐平臺的水平距離L，在扶梯安裝時，扶梯的水平跨距與上、下支撐平臺水平距離偏差不大時（一般為±40mm），扶梯才能順利安裝。但在實際情況中，扶梯水平跨距L與支撐平臺水平距離L往往會出現(xiàn)較大的偏差，導致偏差的主要原因包含以下兩方面：

（1）土建施工時誤差較大，導致L較設計值偏大或偏小；

（2）土建施工完成后，支撐平臺的相對高度較設計值偏大或偏小，扶梯的提升高度H隨之變化，由于扶梯的水平跨距L與提升高度H具有一定的對應關系，H偏大或偏小必然導致L較原設計值偏大或偏小。

針對上述問題，在進行扶梯生產(chǎn)前，需對施工現(xiàn)場的土建結構進行測量，若L偏大或H偏小，需通過調整扶梯上、下水平段的桁架長度來延長扶梯水平跨距L，使L與L相等，以滿足扶梯安裝要求；若L偏小或H偏大，較小的孔洞難以安裝過大的設備，需縮短扶梯上、下水平段的長度來減小L使L與L相等，或通過土建結構進行整改來加大L使其與L相等。在扶梯生產(chǎn)廠家進行設備投標時，為降低單價，常常將扶梯結構尺寸降到最小進行投標，因此當L偏小或H偏大時，無法通過縮短扶梯上、下水平段的長度來減小L使L與L相等，只能通過土建結構的整改來滿足扶梯安裝要求，而通過植筋等措施整改后的土建結構穩(wěn)定性和強度較一次性澆筑成的土建結構相差較大，為后期的地鐵運營留下了安全隱患。

土建設計中，建議在不影響扶梯單價的前提下，在土建結構施工圖中將支撐平臺水平距離L進行一定程度的放大，使L>L。這樣在出現(xiàn)施工問題導致L較設計值偏小時可以避免對土建結構進行整改，而當L偏大時，僅僅通過延長扶梯上水平段或下水平段桁架長度便可滿足扶梯安裝要求。

2. 扶梯上、下支撐預埋鋼板問題

由圖1中扶梯上、下支撐的大樣圖可以看出，扶梯的上端和下端是分別通過焊接在桁架上的角鋼支撐在土建結構支撐平臺的預埋鋼板上的，扶梯本身重量較大，再加上公共交通重載型扶梯承載的乘客較多，其自重和載重量完全由上、下支撐平臺的預埋鋼板承擔（扶梯提升高度增大時，相應增加中間支撐），因此，上、下支撐預埋鋼板的穩(wěn)定性和強度尤為重要，鋼板以下的支撐結構應嚴格按照扶梯的受力進行結構計算。此外，由于扶梯角鋼與鋼板是搭接，為防止滑落或受力不均，鋼板預埋時應保證其水平度，不可傾斜。

根據(jù)圖1中扶梯上、下支撐的大樣圖，預埋鋼板與裝修完成面高差為140mm，該尺寸因扶梯生產(chǎn)廠商不同會略有差別。在大樣圖中可以看出，140mm包括裝修層厚度，在上、下支撐處預埋鋼板比周邊裝修完成面低140mm時，扶梯的上、下工作面與裝修后的完成面才能在同一水平面內。支撐處的扶梯裝飾鋼板與角鋼的厚度、墊片的厚度之和為140mm，其調節(jié)范圍非常有限（一般為±10mm），因此必須保證支撐平臺處預埋鋼板與裝修完成面140mm的高差。但實際施工現(xiàn)場很難保證140mm的高差，通常情況是鋼板與裝修面高差在100～180mm范圍內波動，甚至會出現(xiàn)更大的偏差。 針對上述問題在扶梯安裝過程中有以下兩種解決措施：

（1）通過測量發(fā)現(xiàn)預埋鋼板與裝修完成面高差小于140mm時，若土建結構不進行調整，扶梯安裝完成后其工作面將比裝修完成面高，通過裝修補齊后會在扶梯周邊形成一定的坡度，偏差較大時甚至會出現(xiàn)臺階。出現(xiàn)坡度會影響裝修效果，使裝修面的外觀非常難看，如果形成臺階的話，還存在一定的危險性。地鐵車站屬于公共場所，除使用的便利性要求外，對景觀性要求亦較高，業(yè)主很難忍受在扶梯周邊出現(xiàn)坡度或臺階，因此在出現(xiàn)該情況后，常用的做法是對土建結構進行整改，降低鋼板的高度使之與設計值相符。但該做法不僅浪費人力、物力，整改后的土建結構強度也難以達到一次性澆筑而成的結構強度水平。

（2）通過測量發(fā)現(xiàn)預埋鋼板與裝修完成面高差大于140mm時，若土建結構不進行調整，扶梯安裝完成后其工作面將比裝修完成面低，解決該問題的常用做法是在扶梯桁架兩端角鋼處墊鋼板，通過調整墊板的厚度使扶梯工作面與裝修面齊平。應該注意的是，所墊鋼板須水平，若墊有多塊鋼板，還應對鋼板進行焊接，連成一整體，保證其強度。

綜上兩種情況發(fā)現(xiàn)，當預埋鋼板與裝修完成面高差大于140mm時的補救方案較簡便，偏差不大時對穩(wěn)定性也無影響，因此，建議在土建施工中，鋼板預埋時可將鋼板高度向下微調0～50mm，使之低于設計標高。這樣即使土建施工出現(xiàn)較大的誤差，也可以通過調整所墊鋼板厚度進行補救，無須對土建結構進行整改。在結構設計中，亦可以與扶梯廠商確認后，在設計圖紙中降低預埋鋼板標高，使預埋鋼板與裝修完成面高差大于140mm。在扶梯廠商進現(xiàn)場測量后，再根據(jù)測量的結果選擇應墊鋼板的厚度，這樣可以避免土建結構的改動，對工期進度亦無影響。

3. 自動扶梯基坑大小問題

扶梯的桁架具有一定的高度、寬度和長度，扶梯安裝完畢后，其桁架的下端部位處在扶梯下基坑內，因此要求基坑的三方向開度均應大于扶梯桁架尺寸。根據(jù)實際測量情況來看，由于各種原因，會出現(xiàn)扶梯基坑做淺或做短的情況，導致扶梯無法順利安裝，而已完成施工的扶梯基坑很難再向深度方向進行整改。另外往往由于設計考慮不全面，扶梯基坑寬度與桁架寬度相差無幾，扶梯吊裝時會出現(xiàn)與基坑側壁的擦碰，增大了安裝難度。

在土建設計過程中，扶梯基坑尺寸應“寧大勿小”，盡量將扶梯的安裝余量以及施工誤差考慮到設計中，同時應考慮基坑的軸線定位尺寸滿足扶梯安裝要求。在土建施工時亦應遵照該原則，應保證基坑開度不小于其設計尺寸。

4. 自動扶梯吊鉤問題

扶梯外輪廓為鋼桁架結構，梯級、鏈輪、主機設置在桁架內部，其本身重量大，運輸和吊裝需要特定的方法、工藝，考慮到扶梯安裝的便利性及安全性，在地鐵土建結構設計中，一般會在扶梯上部的結構板上預留安裝吊鉤，其數(shù)量、位置以方便扶梯安裝為原則進行設置，其承載重量大于扶梯吊裝時靜荷載和動荷載之和。在土建施工過程中，應嚴格按設計圖紙中要求的數(shù)量、位置、承載重量進行預埋，不應出現(xiàn)缺失或承載力不夠的情況。

此外，在地鐵施工中，一些弱點系統(tǒng)橋架和風煙管道往往先于自動扶梯安裝前施工，這就要求設計中各專業(yè)應相互配合，不應出現(xiàn)其他專業(yè)管線遮擋扶梯安裝吊鉤的情況，在設計過程中，各專業(yè)管線路徑應避開吊鉤預留位置。

5. 自動扶梯其它問題

自動扶梯的提升高度應以上、下支撐平臺的裝修完成面高度差為準，在進行土建設計時，車站主體內自動扶梯的提升高度為站廳至站臺層的高度差，一般車站站廳層和站臺層均設有2‰的縱坡，為謹慎起見，在計算扶梯提升高度時應將2‰縱坡對提升高度的影響考慮進去，根據(jù)計算出的提升高度進行扶梯水平跨距的計算。

自動扶梯的踏步面至頂部洞口處的建筑物底面垂直凈空高度不應小于2300mm（詳見圖1自動扶梯土建布置圖所示“≥2300”位置），如忽略該點，乘坐扶梯的乘客有碰到建筑物底部的危險，且扶梯設備無法通過驗收。

6. 結論

當然，自動扶梯與土建接口存在的問題和需要注意的事項很多，本文結合實際工作與現(xiàn)場測量、驗收情況對較易出現(xiàn)的主要問題進行了總結和分析，并提出了一些建議。從土建設計、施工到自動扶梯測量、生產(chǎn)、安裝是一個復雜繁瑣的過程，需要設計、業(yè)主、監(jiān)理、生產(chǎn)廠商提前謀劃，共同配合、協(xié)調解決問題，才能確保每部扶梯順利投入使用。

參考文獻：

[1] 鄧立無,曾劍. 自動扶梯土建設計勘測及現(xiàn)場吊裝施工[J]. 制造安裝, 2000.06

[2] GB 50157-2013 地鐵設計規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 2013

[3] GB 16899-2011 自動扶梯與自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范[S]. 北京：中國標準出版社, 2011

[4] 饒美婉. 地鐵設計中的公共交通型重載自動扶梯[J]. 都市快軌交通, 2008.10

[5] 趙建. 自動扶梯安全可靠性分析[J]. 科技前沿, 2013

[6] 程東霽. 自動扶梯金屬鋼架結構的分析及其優(yōu)化[D]. 蘇州：蘇州大學, 2006