装配式结构在既有建筑加装电梯工程的应用

装配式结构 在既有建筑加装电梯工程的应用

邱惠莹 李富媛 杨荟揄

（广西华蓝工程管理有限公司 广西南宁 530012）

[摘要] 近年来，国家支持加装电梯、改善民生的信号愈加强烈，既有建筑加装电梯正在迎来一个新的机遇期。装配式结构快速、模块化、无污染等特点正好迎合了这个需求。本文通过对既有住宅采用装配式结构加装电梯的工程实例的分析、探讨，指出目前装配式结构在建筑加装电梯应用中遇到的问题并提出应对方法.

[关键词] 装配式结构；既有建筑；加装电梯；改造；建筑装饰一体化

1 工程概况

本工程位于南宁市青秀区某小区3号2栋、3栋、4栋住宅楼。住宅楼建筑高度24.10m，均为地上八层建筑，底层为杂物房，二层以上为住宅，无电梯。小区于2004年建成，全部采用砌体结构。受小区业主委托，计划在该项目位置共增加8部电梯。增加电梯全部为装配式结构，本次新建建筑总面积总1116.46 平方米。

原建筑新加电梯位置需拆除部分住户搭建的雨棚，并在住宅楼楼梯间及楼梯间旁两户住宅阳台外增加挑板作为新增电梯候梯厅，加装电梯标准层建筑平面图如图1所示。

图1 生活区2栋、3栋、4栋住宅楼标准层建筑平面图

本工程增加电梯所采用的结构类型均为装配式结构。通过将主体结构拆分成预制柱、预制墙、预制梁板等混凝土构件，在工厂进行加工后运至施工现场进行拼装，最终建造为一个整体的建筑。

2 装配式结构设计过程存在问题及解决措施

2.1 结构选型

主体结构选用框架-剪力墙结构，阳台部分采用装配式框架结构，电梯井部分采用装配式剪力墙结构，围护结构阳台栏板也采用装配式结构。除了梁板的衔接部位外，几乎全部采用装配式结构，从而实现施工速度快，工序少，现场湿作业少的目的。本工程典型的标准层结构平面布置如图2所示。

图2 生活区2栋、3栋、4栋住宅楼标准层结构平面布置图

2.2 梁柱节点区域装配式连接

装配式混凝土结构体系中，预制梁柱之间的连接节点对整体结构的抗震性能、结构刚度等起决定性的作用，同时也关系到预制混凝土结构的施工可行性。我国现行装配式结构工程一般在梁柱节点核心区采用现浇的“湿”连接形式，即预制梁下部纵筋直接伸入节点核心区进行锚固，或与伸入、跨过节点核心区的附加钢筋进行搭接，再在节点核心区后浇混凝土，形成整体结构。

本工程梁柱节点区域连接将梁柱节点区与预制梁、预制板一起加工制作，实现全装配式连接，如图3、图4所示。首先，在预制板加工阶段，需要在板上具体位置预留柱钢筋孔洞；待施工现场进行预制构件吊装时，将上部预制梁板构件通过预留孔洞对准下部预制柱伸出钢筋并套入，经过临时调整和固定后，进行灌浆作业，使梁柱节点整体连接。

图3 梁柱节点区域连接示意图

图4 预制柱钢筋立面、剖面示意图

2.3 预制剪力墙钢筋连接

目前，我国装配式预制剪力墙结构中，竖向钢筋最常用的连接方式是套筒灌浆连接。其主要原理是通过在预制混凝土构件中预埋上金属套筒，并在金属套筒中插入钢筋后注入快硬无收缩灌浆料，依靠材料之间的黏结咬合作用连接钢筋与套筒（即灌浆料的膨胀作用在受到套筒的限制下，在钢筋表面与套筒内壁形成一种作用力，实现受力钢筋与钢筋之间力的传递）。与焊接、直螺纹机械连接等方式相比，采用套筒灌浆连接具有可减小钢筋预加工工作量、现场施工时钢筋不会产生二次应力与变形、可接受相对较大的施工偏差等优点。

然而剪力墙结构体系，剪力墙竖向分布钢筋直径小、数量较多，预制剪力墙体系所需连接套筒数量及施工难度远大于框架结构体系。在保证预制剪力墙抗震性能的基础上，为了降低对预制墙加工及安装精度的要求，保证预制墙钢筋连接接头的施工质量，便于边缘构件内接头排布，我们采取了以下措施来减少预制剪力墙结构中需要的钢筋连接套筒数量：

（1）在满足剪力墙配筋率要求的情况下，采用少量大直径竖向钢筋代替剪力墙多根小直径竖向钢筋。

（2）预制剪力墙边缘构件竖向钢筋应逐根连接，而对于墙身竖向分布钢筋则可采用部分连接^[4] ，同时水平钢筋的拉结筋采用梅花形布置。如图5所示。

图5 预制剪力墙竖向分布钢筋连接构造

装配式预制剪力墙结构中，上下层两块预制墙板之间一般预留 20mm 接缝，接缝处采用灌浆料填实。而此做法会在相邻楼层预制剪力墙之间形成不同材料交接的冷缝，存在一定的渗漏风险。对于本项目预制外墙，我们采取在拼缝现浇区域内侧做一个凹槽，并在外侧部位打密封胶的方式来处理。在分仓处理阶段需在外墙外侧压槽，然后采用耐候硅酮密封胶或其他类似材料将压槽封闭。具体做法如图6所示。

图6 预制剪力墙外墙板拼缝处节点示意图

2.4 预制梁板连接

目前，预制梁板连接的普遍做法是在预制梁与预制板之间现浇混凝土，将其连成整体结构。而通过这种方式连接的预制梁板施工工期长，现场湿作业工作量大。

本工程采用预制梁、预制板各部件之间拼装，预留梁板衔接部位二次浇筑的方式。这种方式的优势在于：①减少现场湿作业，施工速度快；②集成化程度高；节省材料，减少人工使用量，扩大预制构件的适用范围。预制梁板构件拼装示意图如图7所示。

图7 预制梁板构件拼装示意图

2.5 预应力钢筋在基础的锚固

考虑到装配式建筑其整体性不好，为有效减小剪力墙底部加强区在拉、弯工况下的轴拉力，保证剪力墙在所有工况下均受压力作用，提高装配式墙体接缝承载力，本项目采用预应力钢筋贯通预制剪力墙整体，增加其整体性。

预应力连接的装配式剪力墙结构及预应力钢筋在基础的锚固节点如图8、图9所示，当结构承受外荷载对混凝土产生拉应力后，事先已存在的预应力筋将全部或部分抵消荷载产生的拉应力。

图8 预应力连接的装配式剪力墙结构

图9 预应力钢筋在基础的锚固节点大样

2.6 建筑装饰一体化在装配式结构中的应用

建筑装饰一体化即通过应用工业手段，将建筑所需要的建筑结构、装饰在加工厂完成加工，然后在施工现场进行拼装，就可以完成一个整体的建筑物。

相比于传统的现浇结构，待工程竣工后再进行二次装修，装配式建筑装饰一体化具有以下明显优势：①产品品质高且美观。产品均在工厂进行模式化加工，便于厂家把控产品质量，保证产品外观准确性、美观性。②降低装修成本。可通过工业化大批量生产产品构件，从而节省成本。③方便施工，缩短施工工期且降低施工难度。④科学、环保。在加工厂中完成大部分施工作业，有效降低粉尘、噪音等环境污染，减小对住宅居住环境的影响。

本工程增加电梯采用建筑装配一体化的实际应用如下：

2. 预制阳台栏板

阳台栏板采用预制板，将建筑线条、立面涂料统一在工厂进行加工，拼装后无需再考虑建筑造型预埋件、插筋等。如图10所示。

图10 预制阳台栏板建筑装饰一体化示意图

（2）外墙装饰面层

主体结构的装配式构件，外表面按照设计要求，在外表面做仿马赛克的压花，喷涂立面涂料。拼装后不再需要二次装饰，一次到位，简化施工，提高效率。

3 结语

经研究和实践，既有建筑加装电梯采用装配式结构是可行的。采用装配式结构，能大幅减少施工对住户的干扰，减少现场噪音，保持现场干净整洁。装配式结构还能缩减施工工期，提升施工质量。如果能进一步标准化电梯井，大规模生产和采购，成本亦能下降。综上所述，既有建筑加装电梯采用装配式结构这一技术是非常值得进一步推广及应用。

参考文献

2. 2018年3月5日，十三届全国人民代表大会第一次会议，国务院总理李克强关于政府工作的报告在第三部分“对2018年政府工作的建议”中提出"有序推进‘城中村’、老旧小区改造，完善配套设施，鼓励有条件的加装电梯"。

3. 2019年3月5日，十三届全国人民代表大会第二次会议，国务院总理李克强关于政府工作的报告中提出：城镇老旧小区量大面广，要大力进行改造提升，支持加装电梯。

4. 2020年5月22日，十三届全国人民代表大会第三次会议，国务院总理李克强在《政府工作报告》第五部分"实施扩大内需战略，推动经济发展方式加快转变"中明确提出"支持加装电梯"。

5. 《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1-2014）

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