某既有多層住宅增設(shè)電梯工程分析

黃斯拜，李偉龍，李東彬，陳艷華，馮祿，鄧曙光

（1.中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司 北京市既有建筑改造工程技術(shù)研究中心，北京100013；2.中國建筑科學(xué)研究院有限公司，北京100013）

1 引言

受限于當(dāng)時經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，我國2000 年以前建成的多層住宅大多數(shù)未設(shè)置電梯。據(jù)測算，全國共有老舊小區(qū)約15.9 萬個，其中，基礎(chǔ)設(shè)施老化、環(huán)境較差的約有10.14 萬個，占小區(qū)總數(shù)的63.6%【1】，到2020 年我國60 歲以上人口比重將達(dá)到17.2%【2】，伴隨著人口老齡化的進(jìn)一步加劇，既有多層住宅豎向交通問題成為影響老年人生活品質(zhì)的重要因素，已成為亟待解決的民生問題。2019 年3 月15 日，第十三屆全國人民代表大會第二次會議通過了《關(guān)于2018 年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與2019 年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告》，將有序推動城市老舊小區(qū)改造，支持增設(shè)電梯和無障礙環(huán)境建設(shè)。近年來，全國各省市已經(jīng)在既有多層住宅增設(shè)電梯方面進(jìn)行了積極探索和實(shí)踐【3～5】，并取得了初步成效。本文針對某小區(qū)既有住宅增設(shè)電梯試點(diǎn)工程，從工程實(shí)施技術(shù)角度進(jìn)行總結(jié)，為類似項(xiàng)目的實(shí)施提供參考。

2 工程概況

本工程為北京市海淀區(qū)某既有多層住宅增設(shè)電梯試點(diǎn)工程。原住宅樓為砌體結(jié)構(gòu)，一梯2 戶，地上6 層，建筑高度為17.25m。住宅樓北側(cè)新增電梯及侯梯廳，新增電梯井道采用鋼框架結(jié)構(gòu)，電梯圍護(hù)結(jié)構(gòu)為抓點(diǎn)式鋼化夾膠玻璃幕墻。新增總建筑面積41.57m2，新增占地面積為9.85m2，電梯首層入口處設(shè)置無障礙坡道。電梯采用層間入戶方式，可分別?？吭?層、2 層半、3 層半、4 層半、5 層半樓梯休息平臺處。增設(shè)電梯前后建筑外觀見圖1。

3 審批流程

根據(jù)《關(guān)于北京市既有多層住宅增設(shè)電梯的若干指導(dǎo)意見》（京建發(fā)〔2010〕590 號），北京市增設(shè)電梯流程見圖2。

圖1 增設(shè)電梯前后對比

圖2 增設(shè)電梯流程圖

2016 年北京市頒布了《北京市2016 年既有多層住宅增設(shè)電梯試點(diǎn)工作實(shí)施方案》（京建發(fā)〔2016〕312 號），該項(xiàng)目作為北京市海淀區(qū)增設(shè)電梯試點(diǎn)工程，可不辦理立項(xiàng)、用地、規(guī)劃審批手續(xù)，不辦理施工安全、質(zhì)量監(jiān)督手續(xù)，但需要到市規(guī)劃委確定的施工圖審查機(jī)構(gòu)進(jìn)行施工圖審查。

4 增設(shè)電梯方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該既有多層住宅增設(shè)電梯工程涉及規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、消防、管線、環(huán)境等方面。項(xiàng)目實(shí)施前，對小區(qū)場地條件、綠化、消防，既有住宅樓建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備管線等狀況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全和工期要求，確定最終增設(shè)電梯方案。

4.1 建筑方案

為加快施工進(jìn)度，降低工程造價，結(jié)合住宅樓間距、日照、通風(fēng)、消防以及道路交通等實(shí)際狀況，采用北側(cè)層間入戶方案，電梯布置情況見圖3，方案評價結(jié)果見表1。其中，對居住的影響程度分為A、B、C、D 4 個級別，分別對應(yīng)無影響、一般影響、較大影響、極大影響；無障礙入戶實(shí)現(xiàn)程度分為完全無障礙和不完全無障礙2 個級別。該方案不改動原有住宅的主體結(jié)構(gòu)與房間功能布局，電梯施工和運(yùn)行對住戶影響較小。采用北側(cè)層間入戶方案，雖然不能完全實(shí)現(xiàn)無障礙入戶，但根據(jù)小區(qū)實(shí)際條件，該方案的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最佳，能夠滿足功能要求。

4.2 電梯選型

該小區(qū)居民老年人居多，為減少乘坐過程中的眩暈感，選用低速運(yùn)行電機(jī)，同時為滿足老年人和輪椅使用者出入電梯的空間需求，根據(jù)《老年人居住建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，采用630kg 無機(jī)房電梯。由于電梯井道外置，為加強(qiáng)安保，電梯設(shè)有刷卡系統(tǒng)。電梯選型參數(shù)見表2。

4.3 增設(shè)電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.3.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

對擬加建電梯位置場地進(jìn)行勘察，并依據(jù)勘察結(jié)果進(jìn)行井道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。井道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時主要控制承載力及沉降變形。由于原建筑已建成數(shù)十年，地基沉降已基本完成，而新增電梯基礎(chǔ)會產(chǎn)生新沉降，所以，新增設(shè)電梯基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以控制基礎(chǔ)沉降為主要控制因素。同時考慮現(xiàn)場施工條件，為減少現(xiàn)場濕作業(yè)并加快工程進(jìn)度，井道基礎(chǔ)采用預(yù)制鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)方案（見圖4）。

圖3 建筑設(shè)計(jì)方案

表1 建筑方案評級表

表2 電梯參數(shù)表

圖4 預(yù)制井道基礎(chǔ)

根據(jù)JGJ 3—2010《層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第12.1.7條，在重力荷載和水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值或重力荷載代表值與多遇水平地震標(biāo)準(zhǔn)值共同作用下，高寬比大于4 的高層建筑，基礎(chǔ)地面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。根據(jù)GB 50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.4.2 條，對于單幢建筑物，在地基土比較均勻的條件下，基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向永久荷載重心重合。

當(dāng)井道結(jié)構(gòu)與原主體結(jié)構(gòu)拉接時，可不考慮電梯井道結(jié)構(gòu)傾覆問題，僅需考慮基礎(chǔ)持力層及電梯井道基坑深度要求即可。當(dāng)井道結(jié)構(gòu)與原主體結(jié)構(gòu)脫開時，需考慮電梯井道結(jié)構(gòu)傾覆問題，為防止結(jié)構(gòu)發(fā)生整體傾覆，通常通過基礎(chǔ)埋深、挑板及配重調(diào)整其重心與形心位置，并避免基礎(chǔ)底面出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，基礎(chǔ)埋深主要由抗傾覆計(jì)算確認(rèn)。本工程井道結(jié)構(gòu)與既有住宅結(jié)構(gòu)通過鋼梁連接，可不考慮井道結(jié)構(gòu)抗傾覆問題，僅需根據(jù)地基承載力要求確定基礎(chǔ)埋深。

4.3.2 電梯井道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)增設(shè)電梯的建筑設(shè)計(jì)方案，綜合考慮場地條件、施工進(jìn)度、造價等因素，電梯井道采用四柱式鋼框架結(jié)構(gòu)形式，通過連廊與原建筑樓梯平臺相連。井道結(jié)構(gòu)橫向和豎向承重構(gòu)件均采用200mm×200mm×15mm 的方形鋼管，鋼結(jié)構(gòu)井道工廠分節(jié)段預(yù)制，現(xiàn)場吊裝。井道圍護(hù)系統(tǒng)采用爪點(diǎn)式玻璃幕墻，連廊墻體采用200mm 厚加氣混凝土砌塊砌筑，連廊墻體與原建筑墻體連接位置設(shè)置拉結(jié)筋。

電梯井道鋼結(jié)構(gòu)框架最大彈性層間位移角限值控制1/250，長細(xì)比控制：拉桿350，壓桿150。特征值計(jì)算時，井道結(jié)構(gòu)X、Y 2 方向均應(yīng)出現(xiàn)平動振型，且結(jié)構(gòu)第一振型必須為平動。

采用層間入戶形式，需將樓梯平臺位置窗間墻局部拆除，為保證結(jié)構(gòu)整體性，在開洞墻體位置采用增設(shè)鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱的方法進(jìn)行加固處理（見圖5、圖6）。

圖5 洞口加固示意圖

圖6 原結(jié)構(gòu)圈梁鋼筋錨固

5 工程施工

增設(shè)電梯工程實(shí)施期間為保證住戶的出入安全，施工前編制專門的安全管理方案，做好安全防護(hù)，并對施工人員及住戶進(jìn)行安全交底，施工過程中安排專人對施工安全和防火安全全程監(jiān)督管理。

5.1 基礎(chǔ)工程

電梯井道基礎(chǔ)施工包括圍擋安裝、管線改移、基坑開挖及清底、驗(yàn)槽、墊層及砂漿黏結(jié)層施工、基礎(chǔ)吊裝、土方回填等過程。

基坑處于單元門出入口，為保障業(yè)主安全出入，施工前對業(yè)主做好安全宣傳，施工過程中對基坑開挖區(qū)域做封閉圍擋處理，圍擋四周貼熒光警示標(biāo)志，同時設(shè)置夜間照明裝置，保證業(yè)主安全出入。

施工時基坑開挖后組織參建各方進(jìn)行驗(yàn)槽，滿足要求并形成記錄后進(jìn)行后續(xù)施工。為保證基礎(chǔ)整體性，黏結(jié)砂漿層施工完成后立即吊裝預(yù)制基礎(chǔ)。預(yù)制基礎(chǔ)在施工現(xiàn)場堆放時，設(shè)置墊木，不得直接放置于天然地面上，防止污染基礎(chǔ)底面，影響?zhàn)そY(jié)砂漿效果。同時，預(yù)制基礎(chǔ)底面出廠前做鑿毛處理，吊裝前基礎(chǔ)底面進(jìn)行灑水濕潤，保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

5.2 地上工程

5.2.1 井道吊裝

為將施工對業(yè)主生活的影響降到最低，鋼結(jié)構(gòu)井道采用現(xiàn)場節(jié)段拼裝后整體吊裝的施工方式進(jìn)行施工（見圖7）。為保障施工安全，井道吊裝施工前通知業(yè)主吊裝作業(yè)時間，對吊裝作業(yè)區(qū)域和單元出入口進(jìn)行暫時封閉，吊裝期間禁止施工人員以外的人員進(jìn)入或通過。井道吊裝時根據(jù)水準(zhǔn)測量嚴(yán)格控制連廊與既有結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)標(biāo)高。井道安裝時，部分住戶的空調(diào)室外機(jī)受到影響，與業(yè)主協(xié)商后，根據(jù)就近歸位的方式進(jìn)行空調(diào)室外機(jī)移位。

圖7 井道結(jié)構(gòu)吊裝

5.2.2 圍護(hù)系統(tǒng)施工

圍護(hù)系統(tǒng)施工前搭設(shè)腳手架，單元門出入口處設(shè)置安全通道，保證業(yè)主正常出入，同時安全通道頂部設(shè)置防護(hù)棚，防止墜物傷害。井道1 層外圍護(hù)采用混凝土條板，2 層以上采用玻璃幕墻，連廊外墻采用混凝土加氣塊砌筑（見圖8），墻體外部掛纖維網(wǎng)格布砂漿抹面，最終噴涂成與原樓風(fēng)格統(tǒng)一的涂料。連廊底板采用預(yù)制混凝土樓面板。電梯頂部防水做法采用4mm 厚熱熔型聚酯胎SBS 改性瀝青防水卷材。

圖8 連廊墻體砌筑施工圖

5.2.3 機(jī)電安裝及裝飾裝修

本工程電梯機(jī)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試由電梯廠家負(fù)責(zé)，具體安裝流程見圖9。現(xiàn)場土建工程還包括配合機(jī)電安裝的電纜敷設(shè)工程。由于小區(qū)供電系統(tǒng)條件限制，電梯用電需從外部接入，采用地下敷設(shè)方式，電纜敷設(shè)（見圖10）完成后進(jìn)行地面恢復(fù)（見圖11）。最后完成連廊內(nèi)部裝飾裝修及電梯井道周圍散水施工，增設(shè)電梯工程全部施工作業(yè)完成。

圖9 電梯安裝流程

圖10 電纜敷設(shè)

圖11 路面恢復(fù)

6 工程驗(yàn)收

該工程嚴(yán)格按照GB 50300—2013《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和相關(guān)專業(yè)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收，并對基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、電梯、電氣等分部工程進(jìn)行檢查驗(yàn)收，形成最終工程驗(yàn)收資料。

7 結(jié)語

隨著城市老舊小區(qū)改造的不斷深入，我國既有多層住宅增設(shè)電梯取得了較大進(jìn)展。本工程為試點(diǎn)工程，從設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收各個程序均嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，后期業(yè)主的使用反饋也非常滿意。本文從增設(shè)電梯工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收角度，介紹了該工程實(shí)施過程和要點(diǎn)，并對工程造價進(jìn)行了總結(jié)分析，積累了既有多層住宅增設(shè)電梯的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為類似項(xiàng)目的開展提供借鑒。