某宾馆增设室外电梯中钢结构电梯井的制作与安装

摘要：本文主要论述某宾馆增设室外电梯项目中在超高、不能使用吊车等机械化吊装设备的情况下钢结构井架的制作、安装以及钢结构与原有结构连接的植筋、植筋板的安装工艺及控制。

关键词:宾馆增设室外电梯钢结构电梯井 制作与安装

中图分类号：TU391文献标识码： A

一、工程概况

该宾馆为地下两层，地上16层，设计标高为63.15米，为现浇钢筋混凝土结构。目前有客梯3部，因为该宾馆客流量较多并经常有大型会议在此召开，三部客梯满足不了使用要求，因此，要在这三部电梯的外部（7轴～8轴）增加两部电梯以满足不同情况下上下客人的要求。

本项目工期比较紧，操作空间小，安装要求精度高，因此，对于本工程的实施存在以下难点：

1. 操作空间下：整体脚手架的占地面积为12x4=48m2,因为是两个双排脚手架组成，扣除四周的双排架面积24.9m2，内部可用于吊装的空间面积只有23.1m2，再加上双排脚手架之间的拉结，可用于吊装的面积很有限，难度可想而知。

2．安装精度要求高：该电梯井架总重只有70多吨，所有节点均采用高强螺栓连接，高强螺栓数量多达15000套，如果加工制作有精度不够，再加上安装时的累计偏差，会造成整体安装困难；

3．植筋难度大，植筋板安装精度要求高：该宾馆原有结构钢筋使用量比正常建筑钢筋使用量多30%以上，打孔植筋又不能伤及主筋，另外，每块植筋板上要钻孔20个左右，要保证每个所植的钢筋与植筋板上的孔相对应，这也是本项目的难点之一。

4．安装电梯部位周边地面承载力设计值为400公斤/平方米，不允许使用吊车等设备，全部采用人工操作，这也给施工造成一定的困难。

5. 宾馆内办公人员、会议较多， 四周为停车场，安全防护要求较高。

二、钢结构的加工制作和预拼装

本项目的安装精度要求非常高，既要保证垂直偏差满足要求，各层之间的水平度也要满足要求，尤其是在安装过程中要消除累计偏差造成的不利影响，因此，在加工制作过程中保证加工精度非常重要。

2.1构件的加工制作

2.1.1主构件制作

本工程拟采用设计要求的满足国家标准的高频焊接H型钢，高频焊接“H”型钢为定型产品，加工制作的关键难点就是构件节点的制作，因为工程全部采用高强螺栓连接，孔板的精度是非常关键的，主构件制作工艺流程如下：

（1）材料进厂时，必须附有材料质检证明书、合格证（原件）。并按国家现行有关标准的规定进行抽样检验，保证项目为材料屈服点和五大元素含量，检验结果与竣工资料一起存档待查。

表面检验：钢材表面有锈蚀、麻点和划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2，钢材表面锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定。

⑵下料

放样和号料应根据工艺要求预留制作时焊接收缩余量及切割边缘加工等加工余量。气割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。不应有明显的损伤划痕，钢板不平时应预先校平后再进行切割。翼缘板、腹板需拼接时，应按长度方向进行拼接，然后下料。

下料过程严格执行工艺卡，减少切割变形，确保质量。标识清楚，割渣必须清理干净。

下料后，必须对构件进行检测，构件允许偏差如下：

(3) 端头板、肋板、连接板制作

端头板、肋板、连接板切割下料前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后清除熔渣和飞溅物。切割后，端头板长度、宽度误差必须在规范允许偏差内。

高强螺栓连接的连接板为增大摩擦力，结合面要采用抛丸、喷砂处理，形成粗糙的摩擦面，磨擦面的粗糙度和洁净度要满足规范要求，处理后的摩擦面按批做抗滑移系数实验，摩擦系数不小于0.35。

因为端头板、连接板的连接采用高强螺栓，且高强螺栓的数量相对较多，每个连接板上要成孔20到40个之多，需要非常高的精度，另外，该项目设计的构建比较大，如果端头板、连接板在与构件焊接完之后，成孔会非常困难，因此，端头板、连接板在与构件焊接前，要根据各个孔的位置精细成孔，超出规范要求和深化设计的要求的，须进行修整。

端头板、肋板、连接板制作完毕必须对构件进行检验，允许偏差如下：

(4)钢构件制作

将矫正好的H型钢在放好线的平台大样上进行端头板切割、修整，并将腹板、翼缘板按规范要求开坡口。采用端头切割机进行切割，切割尺寸依据设计文件和施工工艺卡进行控制，切割端面与H型钢中心线角度要严格控制，检测后如超出规范允许偏差范围，必须修整。

端头板、肋板点焊时，确保端头板与H型钢中心线吻合，位置尺寸准确，严格控制偏差。点焊工作在专用胎具上进行，以便进一步控制端头板与“H”型钢的角度。

立柱制作的允许偏差如下：

梁的允许偏差如下:

（5）预拼装

所有钢立柱、梁在出厂前必须在自由状态经过试拼装。测量试拼装后的主要尺寸，消除误差。预拼装检查合格后，标注中心线，控制基准线等标记，必要时设置定位器。

构件预拼装的允许偏差：

新增电梯井架钢结构的安装

3.1 埋件板的安装

本项目的电梯钢结构井架是一个悬挑结构，要求的植筋深度要比规范和一般的植筋深度要求要大得多，达到30d以上；原有结构钢筋使用量比正常建筑钢筋使用量多30%以上，打孔植筋又不能伤及主筋；每块植筋板上要钻孔20个左右，要保证每个所植的钢筋与植筋板上的孔相对应，因此，植筋、安装埋件板要求非常高，即植筋难度大，植筋板安装精度要求高。

3.1.1钻孔植筋施工工艺

放初始定位线确定原结构钢筋位置并做标记放钻孔位置十字交叉线验线固定钻机钻孔清孔孔洞临时保护隐检注入胶粘剂插入钢筋养护验收。

植筋工艺流程简图

该部分的关键是定位放线、成孔和植筋，其他工艺对植筋也有很大影响，也不能忽视，现只对关键工艺步骤简要描述。

3.1.1.1定位放线

定位放线是电梯钢架安装的关键，其放线的精确度直接影响电梯钢架的安装精度，因此，放线必须准确按照设计图纸要求施放，并必须结合原结构施工图纸，了解构件内配筋情况，带准确放线的同时，还需要用钢筋定位仪定位出首层主筋的位置，必要时应在工作面处将原结构混凝土保护层剔出十字槽，直接露出主筋，以避免主筋被破坏，以免损伤原结构。在所有的标线明确后弹出网格线后，在网格线的交叉点上将需要植筋的位置用红油漆打上“×”，并标明孔深和孔径。

3.1.1.2 成孔

该建筑配筋比一般民用建筑要多，在避开首层钢筋后，还能遇到深层的钢筋（因该项目要求植筋深度在600mm以上），经设计院同意成孔改为水钻。因为采用水钻成孔要比其他方式成孔周期长，在确保工期的情况下，在60多米高的脚手架上搭设两层作业平台，既保证安全，又可交叉施工。植筋孔成孔时，要求孔与水平方向成3°～5°的角度，以防止注胶时胶倒流，钻孔深度按设计要求严格控制，钻孔的深度控制可在钻头筒外壁上标出深度线，钻孔深度必须大于等于设计要求。

3.1.1.3 注胶植筋

这是整个植筋的关键步骤，将配制好的结构胶注入孔内（按样板确定的用胶量，或孔内的体积扣除锚入钢筋的体积），并将胶涂于钢筋锚固端（宜20～30mm）。然后缓慢将钢筋插入孔内，同时要求钢筋旋转，使结构胶从孔中溢出，排除孔内空气。待钢筋插好后，用环氧胶泥封口，以免胶在固化期内向外流淌。

钢筋插入孔内后用细钢筋或其它材料固定，使其尽量水平，常温下24小时以内不得扰动；若低于10℃时，应采取人工加温（围护、胶加热、孔壁预热等），以保证胶的正常固化。在钢筋刚锚固完30分钟内，设专人负责看护，严禁磕碰扰动已锚固的钢筋。

在胶固化3天后，方可进行拉拔试验。验收合格后，可以进行下道工序（验收必须符合设计图纸及其它有关技术要求）。

3.1.1.4 埋件板的安装

在植筋全部合格后，对植筋后的埋件板部位重新测量放线，以确定埋件板的位置是否按设计要求和现场安装要求，确定无误后用硬纸板等材料按每一个埋件板的大小逐一在植筋完毕的节点上号孔，然后将号孔的硬纸板与相对应的埋件板对号入座，标出每一个孔的位置，现场用磁力钻在埋件板上打孔，要求每一个孔的偏差在1mm以内，以保证埋件板的顺利安装。

埋件板安装时，用埋件板背面的调整螺栓调整与混凝土结构的距离以及埋件板的垂直度，待垂直度和距离调整后拧紧埋件板上的双螺母，此时埋件板安装完毕。

3.2 电梯钢结构安装

新增加电梯相对比较高，将近70米，在构件安装过程中，在保证构件的垂直度和水平度的同时，要不断调整安装的误差，避免产生累计安装误差过大，造成上部安装困难的情况发生，为此，在安装过程中，每层构件的安装误差要控制在可控范围之内，这也是本项目钢构件安装的关键所在。

3.2.1 定位测量、复核

依据埋件板的测量数据、构件的具体情况，以及原有建筑结构图纸的轴线、基准线等资料，在安装钢构件前要对增加的钢结构轴线位置、标高等进行复核，一是对前期工作进行检验，二是为后期安装的精确性把关，只有这样才能保证安装后的钢结构具有较高的精度。

3.2.2 钢构件的安装

在增加电梯部位地下为办公室和车库，设计的地面承载为400Kg/，不能用吊车等大型起重设备进行安装作业，因此，只能采用卷扬机等设备安装，可想而知，要在8.4米×2.7米的空间安装9米长的构件，且构件的节点非常复杂，是多么的困难。

构件节点现场照片

3.2.2.1 钢构件的安装

钢构件的安装第一层非常关键，第一层的标高控制、水平度控制非常关键，这是控制安装整体误差的关键。因为是悬挑结构，在安装完第一层时，用水平仪等仪器对构件进行超平，然后在悬挑梁的外端用4个30吨的千斤顶支顶在4根立柱的下方，以防止在安装构件时水平悬挑梁变形，造成安装困难。

钢构件的安装顺序为：立柱安装横梁安装柱间支撑的安装；每一层的安装都必须遵循这样的程序，待每层的构件安装完毕后才可以安装下一层的钢构件。 在安装完每一层构件后，在调整立柱的垂直度和梁的水平度的同时，必须对一层悬挑梁的水平度进行监控、测量，即必须保证第一层梁的水平度，这也是整个钢结构安装的控制关键。

3.2.2.2 高强螺栓

连接用高强度螺栓须检查其合格证，并按出厂批号复验扭矩系数。长度和直径须满足设计要求。高强度螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，不得气割扩孔。穿入方向要一致。高强度螺栓由带有公斤数电动扳手从中央向外拧紧，拧紧时分初拧和终拧。初拧宜为终拧的50%。

终拧扭矩如下：Tc=K.Pc.d

(Pc=P+ΔP)

Tc―终拧扭矩（N.m）

P―高强度螺栓设计预拉力（KN）

ΔP―预拉力损失值（KN）10%P

d―高强度螺栓螺纹直径

K―扭矩系数

在终拧1h以后，24h以内，检查螺栓扭矩，应在理论检查扭矩±10%以内。

电梯井架钢结构安装时，高强螺栓拧紧是在井架整体安装完毕，对整体井架的垂直度和水平度调整后进行，高强螺栓的拧紧严格按照规范进行，只有这样才能保证整体钢结构井架的整体质量。

结束语

该宾馆增设电梯钢结构项目经过各方的共同努力，安全、保质保量完成了钢结构安装任务，15000多条高强螺栓均按规范要求自由穿入，电梯井架整体垂直度偏差8mm，远远低于规范的要求的数值，满足《钢结构施工及验收规范》的要求。