超高層建筑施工垂直運輸方案及管理

楊煥奎

[摘要]超高層建筑作業(yè)中一個關(guān)鍵要點就是物料與工人的垂直運輸。所以，怎樣訂立科學的垂直運輸方案，達成高效垂直運輸?shù)哪康模浅邔咏ㄖ鳂I(yè)能否順利實施的重要影響要素。本文以某超高層建筑為例，解析了超高層建筑作業(yè)對垂直運輸?shù)囊笠约叭绾斡喠⒋怪边\輸方案，解析建筑工程垂直運輸?shù)闹匾芸夭呗浴３邔咏ㄖ┕ご怪边\輸方案及其管理，在我國建筑領(lǐng)域極其重要；對其進行討論有著極大的現(xiàn)實意義。

[關(guān)鍵詞]超高層；建筑施工；垂直運輸；方案；管理

目前我國超高層建筑工程的建設(shè)正處于陜速發(fā)展階段，對施工方來講，超高層建筑的施工難度不小，當中重要影響元素就是垂直運輸。垂直運輸方案及其管理在超高層建筑作業(yè)中極為關(guān)鍵，對超高層工程施工的每一階段都能夠預(yù)先設(shè)計，而大部分重要方案的制定還應(yīng)聽取專業(yè)人士的意見并通過其證實，例如大型塔吊起重機裝設(shè)與拆卸方案、超大超重鋼構(gòu)造吊裝方案、幕墻專用吊車吊裝方案以及頂模或爬模體系作業(yè)方案。所以，垂直運輸方案的設(shè)計與管理是超高層建筑工程管理的核心版塊之一。

1工程項目背景和垂直運輸需求

1.1工程項目背景

深業(yè)上城（南區(qū)）項目總用地面積96266㎡，總建筑面積937370㎡。

深業(yè)上城（南區(qū)）塔1及宴會廳工程主要為辦公、酒店、宴會廳，包括1棟超高層辦公樓塔樓高度分別為388.05米和1棟高層酒店宴會廳，3層商業(yè)裙房。塔1和宴會廳總建筑面積為280611.97㎡，塔1建筑物高度為378.30m，層數(shù)為地上79層地下3層，結(jié)構(gòu)類型為巨型型鋼混凝土柱框架一核心筒。宴會廳建筑物高度為57.75m，層數(shù)為地上6層，地下3層，結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架一剪力墻。抗震設(shè)防烈度均為7度。本工程巨柱最大尺寸達到2.5mx8.0m，大跨度鋼梁的最大截面尺寸達到了2.75mx0.5m。最大鋼柱米重6t，最大跨度鋼梁36m，單根鋼梁最大重量為45t。分段后最大要求起重量22t。

1.2垂直運輸需求

該建筑項目垂直運輸對象依照所使用的運輸設(shè)施分成三種：

（1）塔吊運輸類。當電梯不能承擔建筑原料的大小與質(zhì)量時，或電梯運輸效果不佳時，要用到塔吊運輸模式。這個項目使用了3部M760D的動臂類塔吊，最大臂長50m，運送原料種類繁多。

（2）特殊設(shè)備運輸類。針對該項目的特殊程度，必須使用輔助建筑的特殊設(shè)施實現(xiàn)垂直運輸。

（3）電梯運輸類。在項目施工時段，電梯垂直輸送的對象是工人。項目建設(shè)高峰階段，主體構(gòu)造、幕墻系統(tǒng)、機械毛坯線纜、機電設(shè)施房、二次結(jié)構(gòu)、初裝飾等多元化的建筑版塊同時動工，人員最多時為2000人，還有大批的業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、工程人員必須按時在工作面就位。

垂直輸送的另外一個主要對象是項目施工原料。這些原料通常利用電梯運輸是因為：（1）塔吊無法抽調(diào)；（2）利用塔吊輸送耗時耗力，且效果不佳；（3）使用塔吊輸送無法進入施工工作面。

2塔吊和特種設(shè)備垂直運輸方案

2.1塔吊

從以往的建筑經(jīng)驗來看，塔吊的主要功能是鋼構(gòu)造普通構(gòu)件的吊裝，在該工程項目預(yù)備時段，業(yè)已解析出總吊裝次數(shù)（大約10x104次），并定性地解析了各專業(yè)吊裝比例。通過上文解析，權(quán)衡到項目整體工期的需要，并融合傳統(tǒng)的施工理念，依照塔吊吊裝的速率，明確該項目主樓工程施工使用4部塔吊的方案，平面設(shè)置原則以4部塔吊為核心。該塔吊起遠端最大起重量達到23.1t，是項目原料垂直運輸?shù)闹袌粤α俊?/p>

2.2大體量混凝土垂直運輸方案

該項目混凝土使用數(shù)量大概是28x104m3，包含核心筒、巨型柱、組合樓板。在權(quán)衡品質(zhì)、工期、安全后，明確混凝土泵送方案，泵送極大值大于388m。為了保證建筑安全，制定了兩個模式，并預(yù)留一個方案備用。因此，通過某市技術(shù)工程師與固定泵廠家聯(lián)手研發(fā)，研制出規(guī)模龐大、泵壓力與功率均為全球先進水平的固定泵，對本工程進行施工，并對泵管實施改良，保證混凝土項目的順暢完工。

2.3行走式塔式起重機

該項目外幕墻支撐構(gòu)造為超過1x104t的鋼支撐系統(tǒng)，為了保證幕墻裝設(shè)的順利進行，盡可能降低大塔吊的使用比例，工程設(shè)計方明確了使用大塔吊批量垂直運輸鋼支撐構(gòu)造到設(shè)施層頂端，再通過設(shè)置于設(shè)施層頂端的3部行走類塔吊起重設(shè)備逐件裝設(shè)的施工方略。

2.4電梯垂直運輸方案

本項目建筑體積大、高度超高，必須通過電梯輸送的工人與原料類別龐雜。因此，能否使用人貨兩用梯方案，將對項目工期產(chǎn)生關(guān)鍵作用；另外，后續(xù)階段工程電梯與永久電梯的應(yīng)用轉(zhuǎn)化是否科學，也是影響項目竣工的因素。

超高層建筑裝設(shè)外附式工程電梯不但難度不小、造價昂貴，并且會導致幕墻面無法收頭，不利于內(nèi)裝修作業(yè)，進而導致高樓的整體密封性、防水性無法保證。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，本工程主樓核心筒內(nèi)電梯井道數(shù)目繁多，井道孔洞也較大，使用核心筒內(nèi)的電梯井道完成人貨兩用梯的布置不但便利，而且科學。所以，在方案敲定階段，通過謹慎的調(diào)研，明確了本建筑永久電梯的布置方位、運轉(zhuǎn)區(qū)間、工期需求等，參考各施工時段垂直運輸?shù)男枰鞔_工程電梯的分時段應(yīng)用方案，最后敲定依靠核心筒構(gòu)造設(shè)置了10部人貨兩用梯。

3垂直運輸管理

塔吊、電梯等垂直運輸設(shè)備為建筑公用共享系統(tǒng)，需要由總承包單位進行統(tǒng)一管控，由總承包單位派遣人員每個禮拜舉辦專題會議詳盡探討，并做好垂直運輸工作。項目垂直運輸沖突需要依靠增產(chǎn)節(jié)約來進行化解，增產(chǎn)就是強化垂直運輸功能；節(jié)約就是內(nèi)部挖掘潛能，改善塔吊每次、電梯每籠的運輸效果。

4結(jié)語

綜上所述，垂直運輸是超高層建筑施工的永恒命題，其建筑過程是獨一無二的，每個項目都需要訂立目的性強的方案以及管控策略。尤其是在項目的不同實施階段應(yīng)權(quán)衡原方案與現(xiàn)場具體狀況是否吻合，以保證垂直運輸?shù)男省?