关于超高层建筑施工垂直运输方案及管理研究

关于超高层建筑施工垂直运输方案及管理研究

毛威威

珠海华发房地产开发有限公司广东珠海519000

摘要：我国超高层建筑建设领域目前正处于发展的黄金时期，超高层建筑施工难度大，集中体现在垂直运输环节。比如大型塔吊装设与拆卸、超大超重钢构造吊装技术、大量的材料设备人员运输等。因此，研究超高层建筑施工垂直运输方案与管理策略具有现实意义。

关键词：超高层；建筑施工；垂直运输；技术方案；管理策略

引言

超高层建筑作业中一个关键要点就是物料与工人的垂直运输。所以，怎样订立科学的垂直运输方案，达成高效垂直运输的目的，是超高层建筑作业能否顺利实施的重要影响要素。垂直运输方案及其管理在超高层建筑作业中极为关键，对超高层工程施工的每一阶段都能够预先设计，而大部分重要方案的制定还应听取专业人士的意见并通过其证实。所以，垂直运输方案的设计与管理是超高层建筑工程管理的核心版块之一。

1垂直运输设备发展历史

塔式起重机、施工电梯（升降机）、混凝土输送泵三项用于超高层建筑施工中的重要设备最早发明于十九世纪末二十世纪初。塔式起重机起源于西欧，应用方向是运输施工材料与吊装施工构件，世界第一台功能较为齐全的塔式起重机诞生于1923。自塔式起重机诞生起，超高层建筑施工材料运输能力大幅提高，且应用范围越来越大，随着时间的推移渐渐取代了拔杆、龙门式设备，塔式起重机具有容易布置与使用，不受建筑施工高度限制的优势。施工电梯，是指通过电能源驱动应用在超高层建筑施工中材料、构件运输的设备。施工电梯被德国人西门子发明于1880年，能够直接将材料、构件运输到建筑物内部。施工电梯能够辅助塔式起重机发挥运输的最大作用，避免小型材料占据大量塔式起重机时间。实践中普遍应用的具有人货两用功能的齿轮齿条式电梯，速度可达120米/分钟，单个电梯载重能够达到3吨，且导轨架架设高度超过500米。此外，基于1927年诞生于德国的混凝土泵送施工技术。德国在1959年生产出世界上第一台功能齐全的全液压混凝土输送泵。该设备投入使用后得以快速发展，被广泛应用到了不同类型的土木工程施工建设中。并且，混凝土输送泵技术完全能够实现超高层建筑施工中混凝土的垂直运输。实践中，用于超高层建筑混凝土材料运输的混凝土输送泵输出口压力超过58Mpa，若是应用150A型输送管，混凝土垂直泵送高度甚至能超过1000米。混凝土输送泵的诞生渐渐取代了传统人力运输、塔机吊式运输方法，大幅提高了超高层建筑施工中混凝土浇筑速度。

2基于超高层建筑施工垂直运输技术方案的研究

2.1电梯垂直运输方案

超高层建筑体积大、高度超高，必须通过电梯输送的工人与原料类别庞杂。因此，能否使用人货两用梯方案，将对项目工期产生关键作用;另外，后续阶段工程电梯与永久电梯的应用转化是否科学，也是影响项目竣工的因素。

超高层建筑装设外附式工程电梯不但难度不小、造价昂贵，并且会导致幕墙面无法收头，不利于内装修作业，进而导致高楼的整体密封性、防水性无法保证。调研发现，本工程主楼核心筒内电梯井道数目繁多，井道孔洞也较大，使用核心筒内的电梯井道完成人货两用梯的布置不但便利，而且科学。所以，在方案敲定阶段，通过谨慎的调研，明确了本建筑永久电梯的布置方位、运转区间、工期需求等，参考各施工时段垂直运输的需要，明确工程电梯的分时段应用方案，最后敲定依靠核心筒构造设置了许多部人货两用梯。

2.2塔吊垂直运输技术方案

2.2.1塔吊垂直运输

从超高层建筑施工运输实践来看，塔吊主要应用方向是吊装钢构造一般构件。在施工准备阶段，就应当明确吊装总次数，并有针对性地分析各种类型构件的吊装占比。最后通过分析结果，结合建筑施工总需求，在坚持现代施工理念的基础上，进行塔吊选型，并进行合理的平面设置。

2.2.2行走式塔式起重机垂直运输

该设备主要应用在外幕墙施工环节，能够有效弥补塔吊的不足，促进外幕墙顺利完工。在设计方案中需要体现出行走式塔式起重机的应用次数、垂直运输批量以及应用环节。使得施工材料分批次从下向顶层运输，然后再逐一安装。

2.2.3轨道式悬臂吊机垂直运输

主体结构施工结束后，再针对不同功能区幕墙板块进行施工。可采用下述运输方案，应用该设备将材料或构件从下向上运输，然后再在建筑物内使用门轴型吊机将材料或构件转运到实际施工位置，最后应用轨道式悬臂吊机实现吊臂的伸缩，达到幕墙板块施工的目标。

2.3大体量混凝土垂直运输方案

超高层建筑混凝土使用数量大，包含核心筒、巨型柱、组合楼板。在权衡品质、工期、安全后，明确混凝土泵送方案，泵送极大值大于388m。为了保证建筑安全，制定了两个模式，并预留一个方案备用。因此，通过某市技术工程师与固定泵厂家联手研发，研制出规模庞大、泵压力与功率均为全球先进水平的固定泵，对本工程进行施工，并对泵管实施改良，保证混凝土项目的顺畅完工。

3基于超高层建筑施工垂直运输管理策略的研究

塔吊、电梯等垂直运输设备为建筑公用共享系统，需要由总承包单位进行统一管控，由总承包单位派遣人员每个礼拜举办专题会议详尽探讨，并做好垂直运输工作。项目垂直运输冲突需要依靠增产节约来进行化解，增产就是强化垂直运输功能;节约就是内部挖掘潜能，改善塔吊每次、电梯每笼的运输效果。

3.1完善垂直运输管理制度

完善而有效的垂直运输管理制度是保障运输工作顺利运行的核心。垂直运输管理制度关键在保障运输安全，保证设备正常工作，提高设备本质安全程度。为此必须编制这几个制度，一是设备备案与淘汰制度，在设备投入使用前需要进行备案，淘汰存在安全隐患的设备；二是检测与监管单位结合管理制度，检测单位发现设备存在安全问题需要及时反馈到监管单位，监管单位到施工现场进行查处，保障投入使用的设备具有高度安全性；三是设备安装单位备案制度，设备生产、安装单位必须具备生产许可证，对生产的设备进行及时备案；四是设备操控人员备案制度，包括司机、操作工人、指挥人员等与设备运输施工具有直接关系的人员在施工前必须进行资质审核与备案，保证施工人员持证上岗。

3.2大型垂直运输设备策划

在超高层建筑施工中，用到的大型垂直运输设备主要有以下几种：一是塔式起重机，主要用于运输建筑施工中的钢结构，从施工现场的实际情况出发，经专家研究论证，最终选择两台STL720大型动臂内爬塔式起重机；二是施工电梯，考虑到建筑高度较大，在施工环节，为了方便人员的上下，需要安装相应的施工电梯，而考虑到二次结构施工、装修以及机电工程的施工，存在着比较突出的超高降效问题。对此，在核心筒内，设置1台高速变频双笼施工电梯，而在主体工程的东北和西北方，各设置一台高速变频双笼施工电梯，但是就实际施工而言，依然无法满足垂直运输的要求。在这种情况下，于装修阶段，开通了室内的数部正式电梯，配合施工电梯，有效保证了人员与材料的运输需求。

结束语

总而言之，进行超高层建筑施工就避免不了垂直运输，垂直运输是保障超高层建筑顺利施工的关键。施工单位管理者在施工前必须进行现场勘察，制定科学合理的运输方案，同时应用现代化技术，加强运输过程中的管理，提高运输效率，保障运输安全。

参考文献

[1]江强．超高层建筑整体改建中的建筑垃圾垂直运输通道设计［J］．建筑施工，2013，35(3):230－232．

[2]姚立.景观石高空吊装和运输施工技术[J].施工技术,2016,45(S1):653-656.