老舊小區改造中模塊化電梯井道安裝技術探討

李 晶

（貴州食品工程職業學院，貴州 貴陽 551400）

0 引言

老舊小區加裝電梯是我國近年來實施老舊小區改造的重要方式。由于老舊小區地處市中心，場地狹小、無預留井道等，傳統的電梯加裝存在較多的施工難題，如施工周期長、占用場地面積大、揚塵及噪聲污染大等。當前加裝的電梯往往以鋼結構為主，因其自重小、強度大，可以在一定程度上實現工廠化制造，但在現場安裝過程中仍需完成部分工序，其粉塵污染仍舊較難克服。

基于裝配式建筑理念，采用井道模塊化安裝技術的老舊小區電梯加裝，相比于鋼結構安裝技術，工廠化預制和組裝的整體性更好，減少了現場安裝的工序和周期，幾乎無噪聲、無揚塵，更加節能和環保。并且，工廠化預制、模塊化搭接、標準化操作，使得尺寸更加精確。電梯加裝的井道模塊化施工技術極易滿足電梯井道的精確性要求，對其進行深入探討有利于促進該技術的推廣使用。

1 模塊化電梯井道簡介

傳統的曳引式電梯系統包括機房、井道、轎廂、層站四大部分。井道作為電梯組成的主要部分，決定了后期電梯的運行質量，并且電梯井道的施工往往占用周期最長。一般施工將井道交給土建隊伍完成，其他則由機電隊伍負責。為此，模塊化電梯安裝專指電梯井道的安裝。

依據裝配式建筑的總體劃分，模塊化電梯井道的安裝包括模塊化的設計、工廠化預制和拼裝、現場安裝。其設計環節是在可行性研究和勘察過后，專指井道組成件的尺寸、材料、連接等方面的設計，可采用BIM技術繪制三維圖形，經過碰撞測試使得安裝合理化。其工廠化制造和拼裝，考慮現有工廠化預制程度，往往需要按照平面結構分部制造的原則，分墻分段制造。在工廠化預制完畢后，直接在工廠進行拼接，形成與既有舊樓層高一致的井道分段單元[1]。在現場安裝環節，應該與模塊化井道單元做好銜接，運抵前先行做好基坑、臺階、既有樓層通道及平臺施工；運抵后調運組裝，并做好分段單元間、層站與平臺間的銜接固定。

2 模塊化電梯井道安裝技術

2.1 模塊化部件的預制與拼裝

2.1.1 模塊化部件組成

采用BIM技術進行井道施工圖設計，將建筑圖紙立體化、數字化，有利于實現井道安裝的精確性。通過三維軟件形成綜合井道圖，使得工廠化預制更加順暢。一般模塊化制作部件根據設計圖紙分為背墻、2側墻、電梯入口墻、2側連廊、兩側連廊立柱、上下層連接圈梁部位，共計8個大的部件。

2.1.2 部件設計與預制

側墻兩側和上下均設計U型鋼筋，從下向上均勻布設并垂直于墻面，用于背墻和門洞墻以及上下層連接[2]。

圈梁外形為日字形，一側用于與上下層連接，另一側用于與既有舊墻體連接形成連廊。U型鋼筋伸出長度根據結構計算。所有墻板厚度200mm，圈梁截面尺寸30mm×30mm。連廊部件由工廠化預制后，按照單層2套連廊平臺加兩套立柱為一單元，運抵現場后安裝。

2.1.3 部件拼裝

部件拼裝的順序必須保證是先圈梁底座，再背墻固定，再兩側墻固定，最后門墻固定。固定過程中，要設置臨時支撐，用于各個墻體之間的臨時固定，其拆除應在連接固定、澆筑養護全部結束后進行。

部件拼接的重點在于部件之間的連接?？紤]到BIM設計的精確性，上下兩層、同層墻板U型鋼筋相互應錯位，并達到間隙80mm，以利于實現相互犬牙交錯，并保證連接的順暢性。采用U型連接方式，在豎向連接和橫向連接方面由于受力方向不同，需要采用不同的連接方式。一般橫向連接采用U型環扣，并穿套筒灌漿的方式固定，相比于焊接或機械連接方式，占用場地面積小。豎向連接則采用預埋鋼筋灌漿套筒，在連接后澆筑。

2.2 適配模塊化井道的既有墻體改造

在工廠預制過程中，現場拼裝前，必須進行必要的基礎施工，包括既有墻體的改造、電梯井道基礎澆筑。既有墻體的改造，根據當前6層居民樓結構，一般利用既有兩單元門間墻體向上，并相兩側設置連廊，并通往各層原后廚房窗口墻體處位置開洞進入[3]。為此，墻體的改造施工，要考慮與兩廊連接的精確性，應按圖放線施工，并處理好結合部位。首層地基的處理，應在開挖時注意與既有圈基礎的連接，并選擇下沉量最小的樁基礎。按照基層降水處理、注漿改造，然后基礎樁施工的順序進行，外側填碎石等材料，用以支撐固定。

2.3 模塊化井道的現場安裝

2.3.1 單層井道安裝

根據工期和現場儲運條件，以單井道為例，每次運抵兩單元進行現場施工，每一單元包括單層拼接完畢的井道部件和兩套連廊部件。井道部件現場安裝主要包括吊裝固定及澆筑養護兩個方面。

在吊裝方面可選擇流動式的汽車起重機或塔式起重機，主要考慮小區通道情況和場地面積，使用汽車起重機更易進入現場。由于模塊化的井道單元已在工廠完成了拼裝，呈站立姿態，因此吊裝時易于綁扎和起升，不易損壞構件。

確保安裝的精確性，本項目中分別采用激光垂準儀、經緯儀、水平儀測量[4]，其測量定位應分階段進行，分別在基礎樁施工完畢后、每層吊裝前、每層吊裝后、整體安裝完畢后，分多次分別測量井道垂直角誤差、標高誤差、坐標位置誤差等。

在灌漿時應在吊裝前先行檢查灌漿孔位情況，是否存在雜物，孔洞預留是否存在孔徑外大內小或不平整的情況，避免灌漿時形成阻礙。灌漿前要提前進行表面處理，完成表面打磨及濕潤。對于各個連接縫隙，包括墻板連接、上下層連接應使用漿料填實抹平。

2.3.2 平臺安裝

平臺安裝應在每層井道安裝完畢后進行吊裝固定。主要是連廊兩側分別與井道和既有建筑物洞口的連接，其接頭部位一般采用型鋼包覆，在門型框架處設置限位連接裝置。連廊與既有建筑物側采用斜支撐加鋼筋鉤貫入的連接方式[5]，其標高應大于樓板，使得不過度破壞既有支撐墻體樓層板。對于各個連接縫隙需要吊裝結束后灌漿填實，并完成表面處理和抹平。

充分考慮尺寸位置的精確性。使用經緯儀和水準儀對連廊和門柱框架的垂直度和標高分別在安裝前和安裝后進行測量。連廊的高度應考慮后期裝修尺寸，應低于井道平層50mm左右，需要再工廠化預制的設計中制造中進行考慮。同時，在安裝過程中，考慮到既有建筑物門洞現場處理的尺寸差異性，應以連廊水平度為基準，兩側標高可適當調節，對于過低的情況可后期再予以調節，通過加裝混凝土墊塊墊高。

3 案例應用分析

3.1 工程概況

某南方城市老城區進行改造，政府和居民聯合投資，對六層及以上樓棟加裝電梯。

該城市老城區某大型小區于上世紀90年代建造，共計13棟，均為6層混凝土結構住宅樓?？紤]南方天氣潮濕，鋼結構井道安裝后期維護頻率高、成本大，計劃采用模塊化井道施工技術，在利用混凝土結構強度和壽命優勢的基礎上，綜合考慮了環保和技術先進性。單元樓寬約24m，進深11m，層高3.1m，計劃北側加裝電梯，改造舊有廚房位置與新建連廊形成連接通道。某EPC總承包單位承接后，按照政府批文、可行性研究報告以及招標文件，實施了設計、采購和施工的“交鑰匙”模式。其中土建施工部分自行施工，電梯安裝分包給某電梯制造廠商。土建中的電梯井道施工采用模塊化安裝技術。

3.2 安裝流程

現場安裝流程如圖1所示。

圖1 模塊化電梯井道現場安裝流程圖

3.3 現場安裝技術要點

3.3.1 安裝前的準備

包括三通一平的全部內容，由于小區劃定區域，采取施工和周圍居民分道行駛的形式。首先按照劃定區域，完成圍欄、警示設置等安全措施，明確車輛、機械的走行或搬運路線。施工方案確定后，人員、機械、材料、工用具進場。大型吊車與后續預制模塊進場進度保持一致。針對吊裝機械，編制了危大工程專項方案，對吊裝就位位置、就位高度、就位尺寸進行測量，并根據現場情況，確定站車位置，以及吊車型號。根據測量，最大單件重量為4.7t，最大起升高度為21.8m。由于現場條件限制，最終選擇額定起重量為18t，最大起重高度為36m的輪胎式起重機。

3.3.2 測量定位

選用垂準儀型號JC300B，經緯儀型號激光J2-JDB，水準儀型號DS0.5型，以及水平尺等儀器。采用經緯儀對井道地基中心定位設定控制樁，采用平行基線法設置四角定位中心。采用水準儀對各樓層高度進行工程測量，對圖紙進行核對。采用垂準儀對鉛垂線位置進行定位，并在既有建筑物上訂立基準線。

3.3.3 既有建筑物的改造

由于井道設置位置為北向兩單元門間靠1#門位置，靠2#門位置與變形縫平齊。因此，連廊與既有建筑物的連接位置選擇建筑物平層樓板邊沿，水平全長8.2m，設置穿孔定位位置并鉆孔準備。

3.3.4 基礎施工

由于既有建筑物地基外延1.5m，考慮連梁寬度1.8m，因此，基坑沿地基外延水平向外開挖，并擴大到井道外延1.2m位置，形成靠建筑物根部3.4m×4.6m基坑。在基坑開挖過程中遇到地基沁水，土質承載能力與勘察數據存在差異，因此，施工變更為鋼板樁基礎。

3.3.5 部件吊裝

到場井道一次一層，到達既定位置后實施吊裝。吊裝要充分考慮精確性和施工人員的安全。首先進行與連廊連接的門型框架吊裝，設置纜風繩進行位置調節，并根據定位基線調整到位，到位后與墻體連接固定，使用鋼筋鉤釘穿掛。然后進行連廊的吊裝，

落座至提前支好的斜撐上，并與平層板、門型框架搭接，并穿鋼筋鉤釘?？紤]到電梯井道的下沉及動載荷作用，連廊與門型框架的連接采用高強度彈簧鋼墊襯。

3.3.6 定位復測

應分多次進行，特別是上下層連接前和連接后，每次的標高測量應從地面基礎層直接引上，而不能從下層引上，避免過大的累積誤差。

3.3.7 連接面的處理

一方面，要考慮建筑的穩固性，因此連接面必須在采用剛性材料處理后，使用M20以上的水泥砂漿灌注填實；另一方面，要考慮后期裝修專業的銜接性，因此，連接面必須平整。

3.4 安裝效果分析

施工中間交接環節，由業主委托單位組織井道工程驗收。該項目是整個城市第一個項目，邀請某建筑檢驗單位進行了專業評估。評估結果認為：采用模塊化電梯井道安裝技術切實降低了對環境土壤和水質的破壞，同時，減少了對周圍生活環境的干擾；井道基礎采用鋼板樁基礎，在保證樁基礎的縱向承載力的基礎上，鋼板圍護作用保證了軟土的支撐力，使得井道結構能夠承受既定的動靜載荷；連廊與門型框架采用軟連接，降低了連廊承受的動載荷，使其更加安全可靠。

4 結束語

模塊化電梯井道安裝技術符合老舊小區電梯加裝需求，其環境影響小、施工周期短、對居民影響小。此外，其工廠化的制造和拼接技術，使得井道本身幾何尺寸的精確性和材料的質量都能得以保證，減少了現場工人勞動強度，確保了施工安全。因此，該安裝技術在當前大面積老舊小區改造施工中值得推廣。