超高層建筑施工垂直運輸方案及管理

楊煥奎

[摘要]超高層建筑作業中一個關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，達成高效垂直運輸的目的，是超高層建筑作業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對垂直運輸的要求以及如何訂立垂直運輸方案，解析建筑工程垂直運輸的重要管控策略。超高層建筑施工垂直運輸方案及其管理，在我國建筑領域極其重要；對其進行討論有著極大的現實意義。

[關鍵詞]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正處于陜速發展階段，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中極為關鍵，對超高層工程施工的每一階段都能夠預先設計，而大部分重要方案的制定還應聽取專業人士的意見并通過其證實，例如大型塔吊起重機裝設與拆卸方案、超大超重鋼構造吊裝方案、幕墻專用吊車吊裝方案以及頂模或爬模體系作業方案。所以，垂直運輸方案的設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

深業上城（南區）項目總用地面積96266㎡，總建筑面積937370㎡。

深業上城（南區）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，層數為地上79層地下3層，結構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，層數為地上6層，地下3層，結構類型為鋼筋混凝土框架一剪力墻。抗震設防烈度均為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施實現垂直運輸。

（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。項目建設高峰階段，主體構造、幕墻系統、機械毛坯線纜、機電設施房、二次結構、初裝飾等多元化的建筑版塊同時動工，人員最多時為2000人，還有大批的業主、設計、監理、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；（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塔吊和特種設備垂直運輸方案

2.1塔吊

從以往的建筑經驗來看，塔吊的主要功能是鋼構造普通構件的吊裝，在該工程項目預備時段，業已解析出總吊裝次數（大約10x104次），并定性地解析了各專業吊裝比例。通過上文解析，權衡到項目整體工期的需要，并融合傳統的施工理念，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的中堅力量。

2.2大體量混凝土垂直運輸方案

該項目混凝土使用數量大概是28x104m3，包含核心筒、巨型柱、組合樓板。在權衡品質、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，并預留一個方案備用。因此，通過某市技術工程師與固定泵廠家聯手研發，研制出規模龐大、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造為超過1x104t的鋼支撐系統，為了保證幕墻裝設的順利進行，盡可能降低大塔吊的使用比例，工程設計方明確了使用大塔吊批量垂直運輸鋼支撐構造到設施層頂端，再通過設置于設施層頂端的3部行走類塔吊起重設備逐件裝設的施工方略。

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，將對項目工期產生關鍵作用；另外，后續階段工程電梯與永久電梯的應用轉化是否科學，也是影響項目竣工的因素。

超高層建筑裝設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，不利于內裝修作業，進而導致高樓的整體密封性、防水性無法保證。調研發現，本工程主樓核心筒內電梯井道數目繁多，井道孔洞也較大，使用核心筒內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，通過謹慎的調研，明確了本建筑永久電梯的布置方位、運轉區間、工期需求等，參考各施工時段垂直運輸的需要，明確工程電梯的分時段應用方案，最后敲定依靠核心筒構造設置了10部人貨兩用梯。

3垂直運輸管理

塔吊、電梯等垂直運輸設備為建筑公用共享系統，需要由總承包單位進行統一管控，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節約來進行化解，增產就是強化垂直運輸功能；節約就是內部挖掘潛能，改善塔吊每次、電梯每籠的運輸效果。

4結語

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權衡原方案與現場具體狀況是否吻合，以保證垂直運輸的效率。