超高层建筑施工垂直施工运输方案及管理措施

超高层建筑施工垂直施工运输方案及管理措施

范辉林杨可夫

范辉林杨可夫

中国建筑第二工程局有限公司重庆400000

摘要：超高层建筑结构施工中的垂直运输布置是超高层施工技术的重要方面。超高层建筑体量大、施工周期长、高空垂直运输效率较低。在项目策划中，只有根据工程特点合理地布置垂直运输设备，并通过组织管理措施，充分发挥其效率，才能确保超高层项目的顺利实施。本文以某超高层建筑为例，解析了超高层建筑作业对垂直运输的要求以及如何订立垂直运输方案，解析建筑工程垂直运输的重要管控策略。超高层建筑施工垂直运输方案及其管理，在我国建筑领域极其重要，对其进行讨论有着极大的现实意义。

关键词：超高层建筑；垂直施工；运输方案；管理措施

引言：随着我国经济的快速增长，建筑的高度也不断突破。进入21世纪，在我国大中型城市中，超高层建筑几乎成了一种风潮，而相应的建筑施工技术也不断地突破发展。在超高层建筑施工技术中，垂直运输机械的合理选择和布置对加快施工速度、降低施工成本起着关键的作用。超高层结构施工垂直运输主要包括3个方面：塔吊、施工电梯和混凝土泵送。以下就某项目，探讨一下超高层结构施工的垂直运输布置问题。

1塔吊布置

项目建筑高301.8m，结构高278m，建筑面积46万m2，由南北双塔组成。塔楼结构为钢混凝土核心筒+钢结构外框架+组合楼板体系。在塔吊的布置中主要考虑以下因素：

（1）起重量：依据钢结构吊装的最大吊装荷载，确定塔吊的最大起重量。为了满足施工进度需要，钢结构一般按2~3层1节进行分段。

（2）回转半径：塔吊的回转半径须满足从钢结构堆场位置起吊至安装位置的需求。

（3）塔吊的数量：随着建筑物的高度的增加，塔吊的单次起吊时间增加，吊装的效率随之下降，因此根据不同的建筑高度，所需塔吊的数量亦不同。150m以上的超高层建筑一般至少布置2台吊机，如上海环球金融中布置了3台塔吊，而上海中心布置了4台塔吊。

（4）塔吊爬升的形式主要有2种：外挂与内爬。外挂的优点为布置形式比较灵活，不受核芯筒结构限制，塔吊与吊装位置的距离一般比布置在核心筒内的更近，更容易发挥塔吊的起重性能。缺点是塔吊悬挂于核心筒外壁，对外框结构的施工有所影响，同时对悬挂点的核心筒剪力墙需进行复核验算，进行必要的加固。内爬的优点是不影响外框施工，爬升过程相对更安全，对结构影响较小，一般不需进行加固。缺点是受核心筒结构平面布置的限制较大，需要考虑塔吊之间的相互影响。

工程中根据塔吊机械性能、吊装半径及构件分段重量，充分考虑施工成本和施工周期，在2座塔楼上各布置了1台M900D和1台QTZ260塔吊。M900D塔吊，塔身52m，巴杆50.4m。QTZ260塔吊，塔身48m，巴杆46.33m。均采用核心筒外挂式布置。M900D塔吊原则上以16m为1次爬升高度，QTZ260塔吊原则上以12m为1次爬升高度。局部特殊层另行调整。钢柱的分段要与构件的控制重量配套，做相应长度调整。

2施工电梯布置

施工电梯是施工人员、二结构及装修材料的主要运输工具。在结构施工的前期，施工电梯一般只需满足结构施工人员的运输需求。随着施工的进展，二结构、机电安装、幕墙、装修材施工人员等，运输需求会逐渐增加。随着建筑高度的增加，垂直运输的效率随之降低，必须布置更多的施工电梯以满足需求，但建筑内可以布置电梯的空间往往有限。因此合理地布置和有效地组织管理是确保垂直运输的关键。南北2幢塔楼，每幢塔楼的3个面均为大弧度曲面，仅有的一个垂直面也被裙房包围，无法布置外附的施工升降机，只能在塔楼的内部利用核心筒电梯井布置施工电梯。为了满足后期装修运输高峰的需求，还需利用部分永久电梯用于垂直运输。

南塔楼前期利用核芯筒内电梯井道布置了4台施工升降机。1号施工升降机从1层至顶层。2号施工升降机从1层至第三避难层（252m）。3号施工升降机从底层至58层（173m）。4号施工升降机与核芯筒的整体提升钢平台相衔接。后期利用6台永久电梯进行置换。北塔楼前期利用核芯筒内电梯井道布置了5台施工升降机。1号施工升降机从1层至顶层。2号施工升降机从1层至第四避难层。3号施工升降机从地下5层至第四避难层。4号施工升降机从地下1层至第三避难层。5号施工升降机与整体提升钢平台相衔接。后期利用4台永久电梯进行置换。

电梯管理措施如下：（1）强调电梯维护和操作管理，确保电梯正常使用率。（2）电梯工依据总包每天开出的当晚或第二天白天任务单工作。（3）制定好的电梯运输计划必须严格执行，不得超时影响下家运输，如有分包单位恶意多申请电梯用时，则下次将扣减其需求时间，甚至停运一周以示惩罚。（4）散件运输应有切实可行的方案，必须采取将散件集成装箱等提高上下电梯效率的措施。

3混凝土泵布置

超高泵送是超高层结构施工中的一项关键技术。它包含高性能混凝土设计和制备、泵送设备的选择与调试、泵管布设和过程控制等。超高层结构施工一般为核心筒结构先行，外框钢结构及组合楼板后进的施工顺序，因此在混凝土泵送的布置中需考虑核芯筒和外框结构2个层次的布置。项目最大泵送高278m。采用了2台中联重科的HBT110.26.390RS固定泵进行泵送。设备的泵送低压时为16MPa，高压时为26MPa。根据理论计算和以往工程经验，完全能够满足本项目一泵到顶的要求。实际施工中，每栋塔楼在核心筒内布置两路垂直泵管。在外框楼板位置也布置了两路垂直泵管，用于外框劲性柱和组合楼板的混凝土浇捣。

4垂直运输的组织管理

垂直运输设备的部署量受到场地、建筑结构布局等的限制。尽管通过合理的设计和布置，但在运输高峰阶段，垂直运输的能力往往也很难满足施工的需求，为此，需要通过管理手段来保证垂直运输系统能力的充分发挥。本项目中主要采用了以下措施：（1）分时段制定吊运计划，充分利用塔吊的吊运能力。（2）施工电梯分段及跳层停靠。（3）根据二结构或装修的需求，指定电梯和时段进行垂直运输。（4）在塔吊空闲时间预先将部分二结构材料、机电、幕墙材料吊运至楼层内，减少后期垂直运输量。（5）利用部分空闲的电梯井道作为机电管线垂直运输的通道。

垂直运输布置在超高层工程中关系到结构施工的所有主要施工措施的策划与管理，决定了超高层工程能否按预订的计划进行施工。超高层项目的每个阶段施工均需提前策划，其中垂直运输的策划与组织是超高层施工的核心施工管理环节，可保证施工进度、安全、质量和成本。本项目通过对塔吊、施工电梯和混凝土固定泵等垂直运输设备的合理布置和组织管理，确保了项目的顺利实施。

结束语：垂直运输是超高层建筑施工的永恒命题，其建筑过程是独一无二的，每个项目都需要订立目的性强的方案以及管控策略。尤其是在项目的不同实施阶段应权衡原方案与现场具体状况是否吻合，以保证垂直运输的效率。

参考文献：

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