電梯導(dǎo)軌支架固定施工中的新技術(shù)應(yīng)用

[摘? 要]：現(xiàn)代施工工藝在保障施工質(zhì)量和安全的同時(shí)還應(yīng)以環(huán)保、健康、高效為目的，甚至要為全壽命周期內(nèi)的安全檢測(cè)、維修養(yǎng)護(hù)、加固改造等預(yù)留方案。文章較全面地介紹了電梯導(dǎo)軌支架與混凝土電梯井道連接固定全過程施工中的新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用。可供電梯工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)人員提供參考。

[關(guān)鍵詞]：電梯導(dǎo)軌支架; 混凝土用錨栓; 設(shè)計(jì)與施工

TU857B

高層建筑作為現(xiàn)代城市的象征在城市建筑中的比重越來越大。以成都為例，超過30層的高層住宅小區(qū)就超過220個(gè)，其總量已經(jīng)超過京滬同類建筑的總和。城市化和城市中高層建筑的大量涌現(xiàn)促進(jìn)了我國電梯市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，無論是擁有量、年產(chǎn)量還是年增量目前都位居世界第一。而且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)電梯安全性的重視和舒適度的追求也越來越高。電梯導(dǎo)軌支架的固定安裝質(zhì)量關(guān)系到導(dǎo)軌在電梯使用中是否會(huì)發(fā)生松動(dòng)，直接影響到電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性、舒適度和安全性。電梯導(dǎo)軌支架的固定施工技術(shù)隨著現(xiàn)代科技手段的不斷提高得到了很好地發(fā)展。

1 導(dǎo)軌安裝前的準(zhǔn)備工作

1.1 測(cè)量及放線——BIM模型與三維激光掃描設(shè)備結(jié)合

導(dǎo)軌支架安裝前需要對(duì)井道壁進(jìn)行測(cè)量和放線定位，三維激光掃描測(cè)量儀器（圖1）的引入只需測(cè)量人員在井道底坑放置和調(diào)整激光測(cè)量儀器即可采集數(shù)據(jù)，與設(shè)計(jì)圖紙（BIM模型）中的坐標(biāo)、高程、尺寸等進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核。同時(shí)，數(shù)據(jù)可以無線傳輸?shù)狡渌O(shè)備或云端備份存檔。也可以逆向?qū)IM模型中的圖紙標(biāo)記參考點(diǎn)直接通過激光投射到井道壁，代替?zhèn)鹘y(tǒng)墨線定位方式，實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)的高精度智能放線。三維激光掃描設(shè)備只需單人操作且人員和設(shè)備無需移動(dòng)也無需搭建臨時(shí)操作平臺(tái)，可以大大提高測(cè)量和定位的工作效率和施工精度。

1.2 鉆孔前的準(zhǔn)備工作——鋼筋探測(cè)

在電梯導(dǎo)軌支架安裝施工中，電梯井不僅為電梯運(yùn)行提供空間，更是建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件。所以，采用后錨固施工時(shí)應(yīng)盡量避免傷害電梯井墻體內(nèi)的受力鋼筋，引發(fā)不必要的結(jié)構(gòu)安全隱患。有些建筑的電梯井壁中還可能埋有管線，這也應(yīng)在鉆孔過程中避免碰觸。鉆孔前采用超聲波探測(cè)儀或精度更高的雷達(dá)探測(cè)儀探明鉆孔位周邊的鋼筋和管線狀態(tài)，可以有效避開這些既有預(yù)埋物，保證一次性鉆孔成功。鉆孔前的探測(cè)工作雖然貌似增加了工序，但它可以有效避開隱蔽物，避免鉆孔返工和無謂的鉆頭損耗，也可以省去后期廢孔修復(fù)的工作。所以，鉆孔前的探測(cè)工作非常必要。

2 靈活的施工方法——混凝土后錨固施工技術(shù)

2.1 后錨固施工技術(shù)的特點(diǎn)

無論是新建建筑還是既有建筑的電梯改造或電梯更換，后錨固錨栓這種連接方式正在取代傳統(tǒng)的預(yù)埋件連接方式。新建建筑施工中取消預(yù)埋件施工不僅可以簡化主體工程施工工序加快工程進(jìn)度，而且避免了后續(xù)導(dǎo)軌支架安裝過程中可能出現(xiàn)的因預(yù)埋件錯(cuò)位帶來的補(bǔ)救施工及因焊接作業(yè)帶來的安全隱患。后錨固施工可以提高施工精度、免除現(xiàn)場(chǎng)焊接而且還可以幾乎與主體工程平行進(jìn)行，不會(huì)對(duì)工期造成影響。在既有建筑電梯改造中，如若需要導(dǎo)軌更新，焊接作業(yè)的安全隱患更大，既有預(yù)埋鋼板承載力評(píng)估也非常困難。所以，后錨固施工成為不二之選。雖然后錨固施工有諸多優(yōu)勢(shì)，但是我們也要看到在電梯井內(nèi)進(jìn)行后錨固施工，會(huì)受到井道空間的限制和相對(duì)封閉環(huán)境的影響。這不僅會(huì)影響影響到工人的施工效率，也會(huì)因?yàn)殂@孔、清孔等必要工序產(chǎn)生的粉塵不能及時(shí)有效排出而對(duì)環(huán)境和個(gè)人健康產(chǎn)生影響。有必要采用新技術(shù)提高電梯井道內(nèi)施工的安全性和工作效率并改善施工環(huán)境。

2.2 便利、高效且安全的施工工具——無繩電錘和無繩電動(dòng)扳手

無繩電動(dòng)工具自問世以來，因?yàn)槠洳僮鞯谋憬菪院桶踩缘玫绞褂谜叩那嗖A。充電速度和續(xù)航能力這兩大一直詬病的問題隨著鋰電池的使用，也都得到了全面改善。配合硬質(zhì)合金鉆頭的無繩電錘的鉆孔效率足以匹敵有繩電錘。可以很好的適用于鋼筋混凝土鉆孔作業(yè)。相較于手動(dòng)扳手，電動(dòng)安裝工具更適用于小空間操作，而且可以提高安裝扭矩精度，避免人為怠工造成的安裝扭矩不當(dāng)，保障錨栓安裝和螺目緊固的安全性。無繩安裝工具的使用可以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率。而且相對(duì)于電源拉線作業(yè)，無繩工具不受電源和接線的限制，可以減少接線帶來的安全隱患，使用更靈活。

2.3 鉆孔施工過程中的環(huán)境和健康——控制粉塵污染

錨栓的鉆孔和清孔工序是后錨固傳統(tǒng)施工過程中必不可少的2個(gè)環(huán)節(jié)。鉆孔和清孔工作不僅繁瑣而且通常會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，特別是在相對(duì)狹小和空氣流通較差的電梯井道內(nèi)施工，不僅對(duì)環(huán)境造成影響也會(huì)危害工人健康。為了盡量避免鉆孔過程中的粉塵擴(kuò)散，常用方式是在鉆頭頭部配置一個(gè)防塵罩，在鉆孔過程中承接鉆頭帶出來的粉塵。但是，因?yàn)楫a(chǎn)品的局限性，這種防塵罩通常比較適用于家裝鉆孔等小功率小直徑單手持電鉆。不適用于建造業(yè)的鉆孔施工。還有一種配置小型同步吸塵的電錘見圖3（a）。吸塵器與電錘的開關(guān)聯(lián)動(dòng)，鉆孔的同時(shí)，吸塵器將鉆頭排出的粉塵收集干凈。這種鉆孔方式可以解決鉆孔過程中的粉塵收集問題，但對(duì)于一些需要刷、吹孔的操作，仍會(huì)帶給空氣大量粉塵見圖2（b）。更高效的工具是采用配置中空鉆頭和外掛吸塵器的電錘見圖3（b）。特制的中空鉆頭的端部有吸塵孔，鉆孔過程中產(chǎn)生的灰塵可以直接在鉆頭端部被吸走，實(shí)現(xiàn)鉆孔與吸塵清孔的同步操作。完全實(shí)現(xiàn)了鉆、清孔一次性操作。避免了因鉆孔和清孔作業(yè)造成的環(huán)境污染和和對(duì)個(gè)人健康的傷害。資料顯示[3]這種鉆孔方式可以大大提高鉆、清孔效率，減少工人21%～40%的操作時(shí)間。而且可以簡化施工流程，保證鉆孔質(zhì)量，確保錨栓的承載力。

除了采用新式鉆清孔設(shè)備避免粉塵污染之外，目前也有可以無需清孔步驟即可有效安裝的機(jī)械膨脹錨栓、膠粘型錨栓和自攻錨栓。傳統(tǒng)膨脹錨栓的清孔作業(yè)（刷孔和吹孔）必不可少，如果清孔不徹底或忽略，會(huì)因?yàn)榭妆诟街姆蹓m影響到膨脹錨栓的摩擦力大小，進(jìn)而降低錨固效果，影響支架安全。新型的免清孔膨脹錨栓膨脹片對(duì)孔壁粉塵的敏感度極低，摩擦力幾乎不受粉塵影響，所以可以免除清孔作業(yè)。免清孔膠粘型錨栓的原理是膠粘劑具有較好的滲透侵入性，可以將粉塵當(dāng)作膠粘骨料的一部分參與固化作用。從而有效避免孔內(nèi)粉塵的不利影響，這種錨栓同樣可以免去清孔作業(yè)。自攻錨栓的傳力主要依靠螺牙與孔壁咬合產(chǎn)生的嵌固作用，其本身并不會(huì)受孔內(nèi)粉塵的影響，但為了避免鉆孔時(shí)積存在孔洞內(nèi)的粉塵（特別是水平和向下鉆孔時(shí)）阻塞錨栓安裝到位，需要依靠電錘帶動(dòng)鉆頭在鉆孔內(nèi)往復(fù)操作將孔內(nèi)大部分粉塵帶出。這3類錨栓如果經(jīng)過嚴(yán)格的系統(tǒng)測(cè)試和認(rèn)證，都可以在維持足夠承載能力的前提下，省略清孔步驟，有效減少粉塵向外界的排放和提高工作效率。

2.4 導(dǎo)軌支架的靈活調(diào)整——可調(diào)節(jié)自攻錨栓

為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌支架的調(diào)整，通常會(huì)將支架上的錨板孔做成長槽型，但缺點(diǎn)是減少了與標(biāo)準(zhǔn)尺寸螺母和墊片的接觸面積，這可能會(huì)引起使用過程中的螺母松動(dòng)進(jìn)而導(dǎo)致支架松動(dòng)。與木螺絲的工作原理類似，自攻錨栓（圖4）在混凝土鉆孔內(nèi)通過自帶的切削螺牙實(shí)現(xiàn)與混凝土孔壁的嵌固。安裝支架時(shí)不用再將支架連接孔做成長槽孔。支架固定后如需進(jìn)行平整度調(diào)整，可以回退擰松錨栓，調(diào)整支架完后再擰緊錨栓而不會(huì)影響其承載力。同時(shí)，自攻錨栓螺母與螺桿為一整體，這就不會(huì)存在螺母松動(dòng)的問題。而且，自攻錨栓的安裝和調(diào)校直接采用電動(dòng)安裝工具進(jìn)行，操作便捷高效。如果其成本和價(jià)格可以進(jìn)一步降低，相信會(huì)逐步取代膨脹錨栓，在電梯導(dǎo)軌固定中得到普及。

3 后錨固連接的安全保障——產(chǎn)品質(zhì)量與施工質(zhì)量

3.1 錨栓的質(zhì)量——合格產(chǎn)品應(yīng)具備的基本特點(diǎn)

電梯工程與導(dǎo)軌支架相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)錨栓固定的規(guī)定僅見于文獻(xiàn)[2]中提到的“采用建筑錨栓安裝的導(dǎo)軌支架，只能用于具有足夠強(qiáng)度的混凝土井道構(gòu)件上，建筑錨栓的安裝應(yīng)垂直于墻面”。這里僅對(duì)混凝土基材強(qiáng)度和錨栓安裝的垂直度提出了要求，而對(duì)錨栓的種類、性能、質(zhì)量等并無明確規(guī)定。目前，在電梯導(dǎo)軌支架中普遍采用的錨栓種類是膨脹錨栓（圖4）?，F(xiàn)代合格的錨栓產(chǎn)品已不再僅僅局限于對(duì)尺寸和鋼材強(qiáng)度的要求，更注重在實(shí)際安裝過程和使用過程等真實(shí)環(huán)境下的受力狀態(tài)和承載力及變形能力，確保被固定物的穩(wěn)固和正常工作。比如，導(dǎo)軌或支架多點(diǎn)固定時(shí)應(yīng)保證每個(gè)錨固點(diǎn)的極限承載能力盡可能相同;群錨錨固的各單錨的剛度差異不應(yīng)太大以免承載不均勻;控制膨脹錨栓對(duì)采用新舊鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆孔大小誤差的承載力敏感性;盡量避免施加扭矩安裝時(shí)因扭矩過大造成的錨栓內(nèi)力損傷或扭矩不足造成的承載力下降等。甚至要考慮地震發(fā)生時(shí)的動(dòng)載環(huán)境下錨固的安全性等。對(duì)于很多超高層建筑使用的高速電梯，我們還應(yīng)考慮錨栓的抗疲勞能力。目前，相關(guān)的國際產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[4]和國內(nèi)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[5]中都提出了相應(yīng)的錨固安全性測(cè)試和評(píng)定方法。只有經(jīng)過綜合測(cè)試和評(píng)定的產(chǎn)品才可以有效應(yīng)對(duì)上述可能遇見的各種狀況，真正實(shí)現(xiàn)錨栓的牢固安裝，保證電梯的安全運(yùn)行。

3.2 錨栓安裝時(shí)的注意事項(xiàng)

針對(duì)電梯井道內(nèi)導(dǎo)軌支架固定的安裝工程特點(diǎn)，錨栓安裝時(shí)應(yīng)特別留意以下幾點(diǎn)，避免錨栓承載力不足導(dǎo)致將來支架的松動(dòng)，帶給導(dǎo)軌和電梯安全隱患。

（1）應(yīng)避開既有鋼筋。鉆孔時(shí)如果切到既有鋼筋會(huì)影響主體結(jié)構(gòu)安全性，同樣，膨脹錨栓安裝過程中如果觸碰到既有鋼筋，可能會(huì)影響膨脹片的有效膨脹進(jìn)而影響錨栓的承載力。在鉆孔前進(jìn)行鋼筋探測(cè)至關(guān)重要。

（2）嚴(yán)格按照錨栓產(chǎn)品說明書的要求施加安裝扭矩。采用標(biāo)定的手動(dòng)扳手或配套的電動(dòng)扳手對(duì)錨栓施加目標(biāo)扭矩。很多時(shí)候由于操作空間限制，工人為省事而僅僅帶緊螺母但并未達(dá)到指定的安裝扭矩值，這將影響錨栓的實(shí)際承載能力。

（3）如果需要現(xiàn)場(chǎng)焊接導(dǎo)軌支架，應(yīng)盡可能先焊接、后安裝錨栓。如果必須要后焊接，應(yīng)采用濕毛巾或冰水對(duì)錨栓進(jìn)行局部隔熱降溫，避免燒焊產(chǎn)生的高溫快速直接傳遞到錨栓上去。更禁止對(duì)螺桿或螺母直接施焊，因?yàn)榇蟛糠皱^栓產(chǎn)品屬于冷加工產(chǎn)品，瞬時(shí)高溫會(huì)改變鋼材材性，降低錨栓承載力。

4 結(jié)束語

電梯給人們的日常生活帶來便捷，但電梯安裝工程中最易忽略電梯導(dǎo)軌支架金屬連接板與混凝土電梯井壁的錨固固定施工質(zhì)量，它不僅需要?jiǎng)?chuàng)新的施工技術(shù)更需要全面的健康和安全認(rèn)知。本文介紹的綜合技術(shù)和安全理念不僅適用于電梯導(dǎo)軌支架連接板施工也為其它鋼支架（如支吊架等）在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的連接固定起到借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 混凝土后錨固技術(shù)規(guī)程： JGJ145-2013[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 電梯安裝驗(yàn)收規(guī)范： GB/T10060-2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[3] 汪曉明，熊朝暉. 后錨固施工自清孔技術(shù)介紹[C]//第十三屆全國建筑物鑒定與加固改造學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 土木工程檢測(cè)鑒定與加固改造：成都;編制組，2016：65-69.

[4] EOTA. [4]EAD-330232-00-0601， Mechanical Fasteners for Use in Concrete[S]， 2016

[5] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 混凝土用機(jī)械錨栓：JG/T160-2017[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.