超高層建筑機(jī)電安裝新技術(shù)

超高層建筑是城市建筑中最顯眼的建筑物，是現(xiàn)代建筑技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志，也是城市建設(shè)水平的顯著代表。與此同時(shí)，超高層建筑也使機(jī)電安裝工程受到多方阻礙，比如較高的樓層不利于施工，其安裝程序更加復(fù)雜，對安裝技術(shù)的要求更高。

一、超高層建筑機(jī)電安裝的難點(diǎn)

（一）項(xiàng)目覆蓋面廣

機(jī)電安裝在整個(gè)建筑工程中占有較大的比例，它的安裝情況直接影響到整棟建筑物的使用。在高層建筑中，機(jī)電安裝工程的主要項(xiàng)目是動(dòng)力工程、電氣工程、供暖制冷工程、通風(fēng)工程、供水排水工程和弱電工程。這些項(xiàng)目對安裝技術(shù)的要求較高，涉及程序復(fù)雜，需要工程設(shè)計(jì)人員和各項(xiàng)目的技術(shù)人員相互配合才能完成。

（二）施工環(huán)境復(fù)雜

對于超高層建筑而言，主體樓的基本結(jié)構(gòu)建成后，機(jī)電安裝項(xiàng)目就要開工了。此時(shí)機(jī)電安裝施工與高層建筑施工同時(shí)進(jìn)行，機(jī)電安裝容易受到建筑施工的影響，不少機(jī)電安裝工作人員難以適應(yīng)這種交叉作業(yè)的復(fù)雜環(huán)境。另外，一般要求機(jī)電安裝項(xiàng)目在建筑裝修之前完成，較短的工作周期給施工帶來了困難。

（三）工程系統(tǒng)性強(qiáng)

機(jī)電安裝工程涉及到多種專業(yè)技術(shù)操作，在項(xiàng)目成立之初需加強(qiáng)與建筑樓施工管理部門的溝通，協(xié)調(diào)好工程設(shè)計(jì)人員、各安裝項(xiàng)目工程管理人員、技術(shù)人員和審計(jì)人員的工作。同時(shí)，還需對項(xiàng)目任務(wù)交接、技術(shù)交接做出具體安裝，制定統(tǒng)一的工程進(jìn)度表和分項(xiàng)目進(jìn)度控制表，明確機(jī)電安裝工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求，規(guī)范機(jī)電安裝工作，保證各個(gè)安裝項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)有效銜接，密切配合。

（四）技術(shù)要求高

不同于普通高度的建筑樓，超高層建筑樓的機(jī)電安裝工程量巨大，對吊裝技術(shù)、裝配技術(shù)和檢測技術(shù)的要求更高。比如吊裝需克服超高層建筑中電氣豎井的卷揚(yáng)機(jī)容繩量不足問題;吊裝圓盤容易被樓層井口卡住，從而損傷了電纜;普通電纜經(jīng)過長距離垂直敷設(shè)，受自身重量影響，容易拉傷。

二、超高層建筑機(jī)電安裝新技術(shù)的探索

目前我國應(yīng)用超高層機(jī)電安裝新技術(shù)的成功案例有上海環(huán)球金融中心和廣州新電視塔，上海環(huán)球金融中心在2008年被授予“世界最佳高層建筑”榮譽(yù)，廣州電視塔是廣州的標(biāo)志性建筑。

上海環(huán)球金融中心的主體大樓高約492米，其建筑面積為381600平方米。整體建筑的核心筒采用了鋼筋混凝土，外框采用了鋼骨混凝土和鋼柱。下面主要根據(jù)上海環(huán)球金融中心的建筑結(jié)構(gòu)，分析其具體的機(jī)電安裝新技術(shù)。

（一）電纜敷設(shè)

電負(fù)荷隨著超高層建筑的高度增加而增大，采用普通電纜進(jìn)行垂直供電的方法不僅占用空間，性能不穩(wěn)定，而且安裝和維護(hù)困難，不能滿足實(shí)際的超高層建筑機(jī)電安裝的需要。上海環(huán)球金融中心使用了總長為708米的10kV高壓垂吊式電纜，其電纜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)克服了超高層建筑中電氣豎井的卷揚(yáng)機(jī)容繩量不足問題，順利解決了吊裝圓盤容易被樓層井口卡住的問題，利于電纜的長期維護(hù)，也避免了因自身重量而導(dǎo)致電纜拉傷。

1.電纜設(shè)計(jì)

10"k"V的高壓垂吊式電纜采用了上水平敷設(shè)、垂直敷設(shè)、下水平敷設(shè)相結(jié)合的設(shè)計(jì)。垂直敷設(shè)段由3根鋼絲繩和吊裝圓盤組成，用扇形塑料包裹覆蓋鋼絲繩，絞合三根電纜芯，上下水平敷設(shè)均沒有采用鋼絲繩。結(jié)合超高層建筑對吊裝的要求，設(shè)計(jì)扁形的塑料對鋼絲繩進(jìn)行包裹覆蓋，能夠填塞電纜外圍的空隙，減少鋼絲繩在吊裝時(shí)的側(cè)面壓力，保證電纜不會因承受壓力而發(fā)生損壞。

35kV及以下電纜結(jié)構(gòu)圖

2.吊裝工具使用

吊裝圓盤應(yīng)安裝在電纜垂直段的頂端，以保證承擔(dān)垂直段電纜的質(zhì)量，在電纜敷設(shè)中發(fā)揮作用。配置相應(yīng)的井梭頭，穩(wěn)固吊裝圓盤，使其更加順利地穿過井口;使用保險(xiǎn)附繩，使主吊繩與吊裝圓盤穩(wěn)固連接;安裝防擺動(dòng)型的定位裝置，控制電纜在起吊過程中發(fā)生擺動(dòng)。吊裝圓盤需被固定在槽鋼臺架上，輔助使用吊掛，使電纜更加穩(wěn)固安全。

（二）預(yù)制立管安裝

上海環(huán)球金融中心的預(yù)制立管設(shè)置主要包括高低壓蒸汽管，冷凍水管，消防水管，非飲用供水管和透氣管。為了保證施工質(zhì)量，該建筑的項(xiàng)目施工人員運(yùn)用了預(yù)制組合立管的技術(shù)，對整個(gè)安裝工程進(jìn)行了裝配設(shè)計(jì)、制作設(shè)計(jì)和吊裝設(shè)計(jì)，形成了成套的預(yù)制立管安裝系統(tǒng)理論。通過對管井內(nèi)立管的分節(jié)，預(yù)制各立管和管道支架，在超高層建筑內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一安裝。這種安裝技術(shù)合理設(shè)計(jì)了管道的排列組合結(jié)構(gòu)，操作簡便，效率極高。

對組合式預(yù)制立管要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，保證組合式的預(yù)制立管和鋼結(jié)構(gòu)梁相互配合，使管道伸縮、配管荷載、管架體系符合設(shè)計(jì)需要。采用工廠流水線式施工方式，預(yù)留少量必備的接口，減少焊接量。預(yù)制立管的結(jié)構(gòu)決定了其不適合采用塔式起重機(jī)來運(yùn)輸，工程設(shè)計(jì)人員采用了管道與鋼結(jié)構(gòu)同步安裝的方式，在吊裝中盡量減少使用塔式起重機(jī)，設(shè)計(jì)可移動(dòng)式支架，臨時(shí)固定管架。總體來說，安裝預(yù)制立管，需事先熟悉和確認(rèn)安裝范圍，選擇合適的吊裝方式，制定好安裝流程計(jì)劃，保證管組吊裝、安裝和管架設(shè)計(jì)、固定、焊接工作密切配合，按照施工順序，有序地進(jìn)行安裝作業(yè)。

三、超高層建筑機(jī)電安裝新技術(shù)的改進(jìn)

為了更好地改進(jìn)超高層建筑機(jī)電安裝技術(shù)，不僅需要在實(shí)際的施工作業(yè)中落實(shí)新技術(shù)的應(yīng)用，還需要在設(shè)計(jì)管理、制度管理、人才管理方面深入探索，為開發(fā)機(jī)電安裝新技術(shù)創(chuàng)造條件。

（一）優(yōu)化整體布局

機(jī)電安裝程序的復(fù)雜性決定了其工作任務(wù)的性質(zhì)，安裝技術(shù)人員一方面要保證安裝質(zhì)量，另一方面還需兼顧安裝進(jìn)度，在這個(gè)過程中工作極易出錯(cuò)。此時(shí)，施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門和管理部門應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，立足整體安裝工程，對分安裝項(xiàng)目進(jìn)行合理的布局，協(xié)調(diào)處理各子項(xiàng)目的時(shí)序、內(nèi)容安排和配套施工工藝。

（二）激活管理制度

超高層建筑的機(jī)電安裝涉及專業(yè)類目多，并且受主體建筑樓的施工情況影響較大，工程管理部門不能只局限于眼前的項(xiàng)目安排，應(yīng)做好長線管理。部署各分項(xiàng)目管理人員做好項(xiàng)目統(tǒng)籌，具體劃分為人員、財(cái)務(wù)和項(xiàng)目。