老旧小区改造中模块化电梯井道安装技术探讨

李 晶

（贵州食品工程职业学院，贵州 贵阳 551400）

0 引言

老旧小区加装电梯是我国近年来实施老旧小区改造的重要方式。由于老旧小区地处市中心，场地狭小、无预留井道等，传统的电梯加装存在较多的施工难题，如施工周期长、占用场地面积大、扬尘及噪声污染大等。当前加装的电梯往往以钢结构为主，因其自重小、强度大，可以在一定程度上实现工厂化制造，但在现场安装过程中仍需完成部分工序，其粉尘污染仍旧较难克服。

基于装配式建筑理念，采用井道模块化安装技术的老旧小区电梯加装，相比于钢结构安装技术，工厂化预制和组装的整体性更好，减少了现场安装的工序和周期，几乎无噪声、无扬尘，更加节能和环保。并且，工厂化预制、模块化搭接、标准化操作，使得尺寸更加精确。电梯加装的井道模块化施工技术极易满足电梯井道的精确性要求，对其进行深入探讨有利于促进该技术的推广使用。

1 模块化电梯井道简介

传统的曳引式电梯系统包括机房、井道、轿厢、层站四大部分。井道作为电梯组成的主要部分，决定了后期电梯的运行质量，并且电梯井道的施工往往占用周期最长。一般施工将井道交给土建队伍完成，其他则由机电队伍负责。为此，模块化电梯安装专指电梯井道的安装。

依据装配式建筑的总体划分，模块化电梯井道的安装包括模块化的设计、工厂化预制和拼装、现场安装。其设计环节是在可行性研究和勘察过后，专指井道组成件的尺寸、材料、连接等方面的设计，可采用BIM技术绘制三维图形，经过碰撞测试使得安装合理化。其工厂化制造和拼装，考虑现有工厂化预制程度，往往需要按照平面结构分部制造的原则，分墙分段制造。在工厂化预制完毕后，直接在工厂进行拼接，形成与既有旧楼层高一致的井道分段单元[1]。在现场安装环节，应该与模块化井道单元做好衔接，运抵前先行做好基坑、台阶、既有楼层通道及平台施工；运抵后调运组装，并做好分段单元间、层站与平台间的衔接固定。

2 模块化电梯井道安装技术

2.1 模块化部件的预制与拼装

2.1.1 模块化部件组成

采用BIM技术进行井道施工图设计，将建筑图纸立体化、数字化，有利于实现井道安装的精确性。通过三维软件形成综合井道图，使得工厂化预制更加顺畅。一般模块化制作部件根据设计图纸分为背墙、2侧墙、电梯入口墙、2侧连廊、两侧连廊立柱、上下层连接圈梁部位，共计8个大的部件。

2.1.2 部件设计与预制

侧墙两侧和上下均设计U型钢筋，从下向上均匀布设并垂直于墙面，用于背墙和门洞墙以及上下层连接[2]。

圈梁外形为日字形，一侧用于与上下层连接，另一侧用于与既有旧墙体连接形成连廊。U型钢筋伸出长度根据结构计算。所有墙板厚度200mm，圈梁截面尺寸30mm×30mm。连廊部件由工厂化预制后，按照单层2套连廊平台加两套立柱为一单元，运抵现场后安装。

2.1.3 部件拼装

部件拼装的顺序必须保证是先圈梁底座，再背墙固定，再两侧墙固定，最后门墙固定。固定过程中，要设置临时支撑，用于各个墙体之间的临时固定，其拆除应在连接固定、浇筑养护全部结束后进行。

部件拼接的重点在于部件之间的连接。考虑到BIM设计的精确性，上下两层、同层墙板U型钢筋相互应错位，并达到间隙80mm，以利于实现相互犬牙交错，并保证连接的顺畅性。采用U型连接方式，在竖向连接和横向连接方面由于受力方向不同，需要采用不同的连接方式。一般横向连接采用U型环扣，并穿套筒灌浆的方式固定，相比于焊接或机械连接方式，占用场地面积小。竖向连接则采用预埋钢筋灌浆套筒，在连接后浇筑。

2.2 适配模块化井道的既有墙体改造

在工厂预制过程中，现场拼装前，必须进行必要的基础施工，包括既有墙体的改造、电梯井道基础浇筑。既有墙体的改造，根据当前6层居民楼结构，一般利用既有两单元门间墙体向上，并相两侧设置连廊，并通往各层原后厨房窗口墙体处位置开洞进入[3]。为此，墙体的改造施工，要考虑与两廊连接的精确性，应按图放线施工，并处理好结合部位。首层地基的处理，应在开挖时注意与既有圈基础的连接，并选择下沉量最小的桩基础。按照基层降水处理、注浆改造，然后基础桩施工的顺序进行，外侧填碎石等材料，用以支撑固定。

2.3 模块化井道的现场安装

2.3.1 单层井道安装

根据工期和现场储运条件，以单井道为例，每次运抵两单元进行现场施工，每一单元包括单层拼接完毕的井道部件和两套连廊部件。井道部件现场安装主要包括吊装固定及浇筑养护两个方面。

在吊装方面可选择流动式的汽车起重机或塔式起重机，主要考虑小区通道情况和场地面积，使用汽车起重机更易进入现场。由于模块化的井道单元已在工厂完成了拼装，呈站立姿态，因此吊装时易于绑扎和起升，不易损坏构件。

确保安装的精确性，本项目中分别采用激光垂准仪、经纬仪、水平仪测量[4]，其测量定位应分阶段进行，分别在基础桩施工完毕后、每层吊装前、每层吊装后、整体安装完毕后，分多次分别测量井道垂直角误差、标高误差、坐标位置误差等。

在灌浆时应在吊装前先行检查灌浆孔位情况，是否存在杂物，孔洞预留是否存在孔径外大内小或不平整的情况，避免灌浆时形成阻碍。灌浆前要提前进行表面处理，完成表面打磨及湿润。对于各个连接缝隙，包括墙板连接、上下层连接应使用浆料填实抹平。

2.3.2 平台安装

平台安装应在每层井道安装完毕后进行吊装固定。主要是连廊两侧分别与井道和既有建筑物洞口的连接，其接头部位一般采用型钢包覆，在门型框架处设置限位连接装置。连廊与既有建筑物侧采用斜支撑加钢筋钩贯入的连接方式[5]，其标高应大于楼板，使得不过度破坏既有支撑墙体楼层板。对于各个连接缝隙需要吊装结束后灌浆填实，并完成表面处理和抹平。

充分考虑尺寸位置的精确性。使用经纬仪和水准仪对连廊和门柱框架的垂直度和标高分别在安装前和安装后进行测量。连廊的高度应考虑后期装修尺寸，应低于井道平层50mm左右，需要再工厂化预制的设计中制造中进行考虑。同时，在安装过程中，考虑到既有建筑物门洞现场处理的尺寸差异性，应以连廊水平度为基准，两侧标高可适当调节，对于过低的情况可后期再予以调节，通过加装混凝土垫块垫高。

3 案例应用分析

3.1 工程概况

某南方城市老城区进行改造，政府和居民联合投资，对六层及以上楼栋加装电梯。

该城市老城区某大型小区于上世纪90年代建造，共计13栋，均为6层混凝土结构住宅楼。考虑南方天气潮湿，钢结构井道安装后期维护频率高、成本大，计划采用模块化井道施工技术，在利用混凝土结构强度和寿命优势的基础上，综合考虑了环保和技术先进性。单元楼宽约24m，进深11m，层高3.1m，计划北侧加装电梯，改造旧有厨房位置与新建连廊形成连接通道。某EPC总承包单位承接后，按照政府批文、可行性研究报告以及招标文件，实施了设计、采购和施工的“交钥匙”模式。其中土建施工部分自行施工，电梯安装分包给某电梯制造厂商。土建中的电梯井道施工采用模块化安装技术。

3.2 安装流程

现场安装流程如图1所示。

图1 模块化电梯井道现场安装流程图

3.3 现场安装技术要点

3.3.1 安装前的准备

包括三通一平的全部内容，由于小区划定区域，采取施工和周围居民分道行驶的形式。首先按照划定区域，完成围栏、警示设置等安全措施，明确车辆、机械的走行或搬运路线。施工方案确定后，人员、机械、材料、工用具进场。大型吊车与后续预制模块进场进度保持一致。针对吊装机械，编制了危大工程专项方案，对吊装就位位置、就位高度、就位尺寸进行测量，并根据现场情况，确定站车位置，以及吊车型号。根据测量，最大单件重量为4.7t，最大起升高度为21.8m。由于现场条件限制，最终选择额定起重量为18t，最大起重高度为36m的轮胎式起重机。

3.3.2 测量定位

选用垂准仪型号JC300B，经纬仪型号激光J2-JDB，水准仪型号DS0.5型，以及水平尺等仪器。采用经纬仪对井道地基中心定位设定控制桩，采用平行基线法设置四角定位中心。采用水准仪对各楼层高度进行工程测量，对图纸进行核对。采用垂准仪对铅垂线位置进行定位，并在既有建筑物上订立基准线。

3.3.3 既有建筑物的改造

由于井道设置位置为北向两单元门间靠1#门位置，靠2#门位置与变形缝平齐。因此，连廊与既有建筑物的连接位置选择建筑物平层楼板边沿，水平全长8.2m，设置穿孔定位位置并钻孔准备。

3.3.4 基础施工

由于既有建筑物地基外延1.5m，考虑连梁宽度1.8m，因此，基坑沿地基外延水平向外开挖，并扩大到井道外延1.2m位置，形成靠建筑物根部3.4m×4.6m基坑。在基坑开挖过程中遇到地基沁水，土质承载能力与勘察数据存在差异，因此，施工变更为钢板桩基础。

3.3.5 部件吊装

到场井道一次一层，到达既定位置后实施吊装。吊装要充分考虑精确性和施工人员的安全。首先进行与连廊连接的门型框架吊装，设置缆风绳进行位置调节，并根据定位基线调整到位，到位后与墙体连接固定，使用钢筋钩钉穿挂。然后进行连廊的吊装，

落座至提前支好的斜撑上，并与平层板、门型框架搭接，并穿钢筋钩钉。考虑到电梯井道的下沉及动载荷作用，连廊与门型框架的连接采用高强度弹簧钢垫衬。

3.3.6 定位复测

应分多次进行，特别是上下层连接前和连接后，每次的标高测量应从地面基础层直接引上，而不能从下层引上，避免过大的累积误差。

3.3.7 连接面的处理

一方面，要考虑建筑的稳固性，因此连接面必须在采用刚性材料处理后，使用M20以上的水泥砂浆灌注填实；另一方面，要考虑后期装修专业的衔接性，因此，连接面必须平整。

3.4 安装效果分析

施工中间交接环节，由业主委托单位组织井道工程验收。该项目是整个城市第一个项目，邀请某建筑检验单位进行了专业评估。评估结果认为：采用模块化电梯井道安装技术切实降低了对环境土壤和水质的破坏，同时，减少了对周围生活环境的干扰；井道基础采用钢板桩基础，在保证桩基础的纵向承载力的基础上，钢板围护作用保证了软土的支撑力，使得井道结构能够承受既定的动静载荷；连廊与门型框架采用软连接，降低了连廊承受的动载荷，使其更加安全可靠。

4 结束语

模块化电梯井道安装技术符合老旧小区电梯加装需求，其环境影响小、施工周期短、对居民影响小。此外，其工厂化的制造和拼接技术，使得井道本身几何尺寸的精确性和材料的质量都能得以保证，减少了现场工人劳动强度，确保了施工安全。因此，该安装技术在当前大面积老旧小区改造施工中值得推广。