群體性住宅項目中的大型起重機械設(shè)備策劃

高 健 劉培奇 蔣新疆

中建八局第三建設(shè)有限公司 江蘇 南京 210046

隨著城市化速度的逐漸加快，單個保障性住房和商業(yè)住宅項目體量較以往有所增加，大型群體住宅項目越來越多。同時伴隨著裝配式建筑技術(shù)的不斷發(fā)展和國家的大力推廣，現(xiàn)有住宅項目對裝配式技術(shù)的運用呈上升趨勢，裝配率也逐漸提高，裝配式構(gòu)件吊裝對起重機械也有更高的要求。

查閱文獻發(fā)現(xiàn)前人在裝配式施工項目中關(guān)于塔式起重機和施工升降機策劃方面的研究幾乎空白。作為建筑施工最常用的大型垂直運輸機械，在群體住宅項目中具有使用數(shù)量多、交叉作業(yè)頻繁、安拆過程危險等特點，項目前期對大型起重機械的策劃工作顯得尤為重要。本文以某裝配式住宅項目為例，闡述了大型起重機械設(shè)備如何進行策劃，具有一定借鑒意義。

1 項目概況

1.1工程簡介

南京江北新區(qū)人才公寓（1號地塊）項目EPC總承包工程，位于江蘇省南京市江北新區(qū)1號地塊，東鄰珍珠南路、南鄰迎江路、西鄰吉慶路、北鄰現(xiàn)狀河道。本工程用地面積6.96萬 m2，總建筑面積23.35萬 m2，包括11棟地下1層、地上24～32層高層住宅（1#—11#樓），2棟3層商業(yè)及公共建筑（12#、13#樓）以及7棟獨立建造的配電房及開關(guān)站（圖1）。建筑結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用裝配式主體結(jié)構(gòu)、裝配式圍護結(jié)構(gòu)、裝配式內(nèi)裝系統(tǒng)3大技術(shù)體系。

圖1 項目效果圖

1.2主要施工技術(shù)難點

本項目為裝配式群體住宅項目，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗，項目在大型機械設(shè)備管理方面主要存在以下幾方面的難點：

1）裝配式構(gòu)件起重量大。其中7#樓南側(cè)陽臺位置構(gòu)件重達7.35 t，項目所有構(gòu)件中質(zhì)量在2 t以上的達到9 975塊，占比達35%，對塔式起重機的選型、位置確定和起重吊裝管理有較高要求。

2）使用整體提升腳手架。現(xiàn)場除3#、12#、13#樓不具備條件外，其余10幢樓均采用整體提升外腳手架（以下簡稱“爬架”），爬架整體高度為13.5 m，由于塔式起重機獨立高度受限，對于后期群塔作業(yè)塔式起重機高程錯位存在一定難度。

3）裝配率高，構(gòu)件數(shù)量多。項目整體裝配率達到63%以上（圖2），疊合板、剪力墻、樓梯、陽臺等預(yù)制構(gòu)件數(shù)量達到28 000塊以上，部分塔式起重機附墻和施工升降機進樓層通道口與預(yù)制構(gòu)件位置重疊。

圖2 7#樓預(yù)制構(gòu)件爆炸圖

4）特種作業(yè)人員數(shù)量多。項目在用的塔式起重機13臺，施工升降機11臺，后期在場的塔吊司機、電梯司機、信號司索工及駐場維保等人員將達到90人左右，對特種作業(yè)人員的安全意識和作業(yè)行為的管控也是安全管理的重要內(nèi)容。

2 大型起重機械設(shè)備策劃的主要內(nèi)容

2.1平面布置

項目根據(jù)施工組織設(shè)計內(nèi)容對基礎(chǔ)、主體和裝飾裝修3個階段的總平面布置進行詳細策劃，明確大型起重機械的設(shè)備基礎(chǔ)定位、基礎(chǔ)形式，對材料堆場和加工場地的位置進行分區(qū)并標注在平面布置圖上。

基礎(chǔ)定位的選擇決定了塔式起重機和施工升降機與建筑物的位置關(guān)系，在對項目總平面布置和各樓棟建筑結(jié)構(gòu)進行充分研究的情況下，各樓棟起重機械基礎(chǔ)定位遵循以下原則：一是塔式起重機和施工升降機不得布置于建筑物的同一側(cè)，如布置在同一側(cè)可能會導(dǎo)致塔式起重機大臂觸碰到施工升降機，并且不利于后期設(shè)備的拆除；二是考慮到附墻長度因素，塔式起重機塔身中心點距離建筑外墻不超過5 m，由于場內(nèi)主要施工道路和材料堆場多數(shù)設(shè)置在建筑物南側(cè)，并且南側(cè)外立面的陽臺、剪力墻等裝配式結(jié)構(gòu)居多，考慮到塔式起重機起重力矩的原因，經(jīng)項目綜合考慮將塔式起重機統(tǒng)一布置在建筑物南側(cè)位置。施工升降機視情況布置在東側(cè)和西側(cè)山墻位置。

項目地下為單層整體地下室設(shè)計，除1#、4#樓外，其他樓棟塔式起重機基礎(chǔ)均設(shè)置在地下室底板上，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，承臺與地下室底板同時施工并略高于底板，可有效緩解后續(xù)基礎(chǔ)積水現(xiàn)象；施工升降機基礎(chǔ)設(shè)置在地下室頂板上，待強度達到要求后，按照方案要求重新對地下室頂板進行回頂，并在頂板上方制作升降機基礎(chǔ)[1]，其中9#、10#、11#樓由于單層面積較大，布置在山墻位置會導(dǎo)致運輸距離過遠，因此塔式起重機和施工升降機基礎(chǔ)設(shè)置在南側(cè)“L”形外立面的兩側(cè)。1#、4#樓外立面距地下室外墻較近，塔式起重機基礎(chǔ)布置在地下室外墻南側(cè)，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，四周制作混凝土擋墻并設(shè)置排水口。

2.2設(shè)備選型

根據(jù)塔式起重機和施工升降機的平面布置要求，針對塔式起重機設(shè)備選型，項目進一步分析了各樓棟高度和裝配式構(gòu)件分布，對各階段總平面布置圖中的加工場地和材料堆場中需要進行吊運的材料設(shè)備進行詳細核對，計算出以塔式起重機塔身為中心的起重量和起重力矩要求，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對市場主流的塔式起重機起重性能進行比對[2]，擬定符合條件的塔式起重機型號，同時將塔式起重機大臂長度與覆蓋半徑進行比較，可進一步明確塔式起重機具體型號。

針對施工升降機的設(shè)備選型則較為簡單，由于項目不需要施工升降機運送超大或異形材料設(shè)備，對升降機附墻長度和起重量也無特殊要求，在綜合考慮市場環(huán)境、供應(yīng)商升降機類型，最終確定了施工升降機型號。

2.3分供方選擇

在明確塔式起重機和施工升降機的初步選型后，選擇可靠的設(shè)備供應(yīng)商，為后續(xù)做好設(shè)備安全管理打下良好基礎(chǔ)。項目在策劃階段，首先明確起重設(shè)備的租賃、安裝、維保和拆除必須為同一單位，選擇“四位一體”的設(shè)備供應(yīng)單位有利于合同管理、明確權(quán)責(zé)和規(guī)避風(fēng)險。其次是編制起重設(shè)備需求使用計劃，編制完成后及時上報公司審核，審核通過后作為起重設(shè)備招標的依據(jù)。最后是規(guī)范招標采購流程，發(fā)布招標信息，根據(jù)投標結(jié)果在公司設(shè)備供應(yīng)商品牌庫內(nèi)，選擇幾家合適的單位進行談判和考察，綜合付款條件、客戶評價、設(shè)備年限、設(shè)備品牌等因素選定起重設(shè)備供應(yīng)商。

2.4設(shè)備使用管理

大型起重設(shè)備的使用管理應(yīng)從源頭加強控制，執(zhí)行設(shè)備進場前驗收制度，強化設(shè)備安裝、拆除和使用工況調(diào)整等關(guān)鍵工序的管理[3]，合理利用智慧化手段加強設(shè)備使用的監(jiān)控，關(guān)注特種作業(yè)人員的行為管理，落實定期檢查和維保制度，同時針對裝配式建筑特點規(guī)范吊索具使用管理，嚴格執(zhí)行分包商考核工作，構(gòu)建全流程、全鏈條的規(guī)范管理體系。

1）建立起重設(shè)備進場前驗收制度，項目生產(chǎn)經(jīng)理、安全總監(jiān)、設(shè)備工程師在起重設(shè)備進場前組織對其管理資料、零部件、結(jié)構(gòu)、電氣裝置和安全裝置等進行檢查驗收，杜絕不符合要求的設(shè)備進場。

2）強化起重設(shè)備安裝過程管理，落實對作業(yè)人員的證件審查、安全教育、安全技術(shù)交底，檢查安裝作業(yè)環(huán)境條件，并進行旁站監(jiān)督，在作業(yè)結(jié)束后進行設(shè)備工況確認。

3）安裝吊鉤可視化、防碰撞、司機人臉識別等系統(tǒng)，利用智慧化手段實時監(jiān)控起重設(shè)備作業(yè)狀態(tài)。同時項目引進“檢到位”系統(tǒng)，在塔式起重機和施工升降機關(guān)鍵位置安裝電子標簽，落實項目每月2次檢查和每月1次維保工作。

4）完善吊索具定期更換制度，針對本項目裝配式構(gòu)件多，起重吊裝次數(shù)頻繁的特點，項目規(guī)定所有的鋼絲繩、卡環(huán)、吊具均由項目部供應(yīng)，每日對吊索具使用情況進行檢查。在達到一定頻次后要求強制更換。

5）建立分包商每月考核制度，針對設(shè)備租賃單位每月的日常工作完成情況，執(zhí)行月度安全考核，運用考核獎懲機制并及時將考核結(jié)果上報公司，規(guī)范分包商考核評價工作。

3 大型起重機械設(shè)備策劃的流程

項目大型起重機械設(shè)備的策劃可與項目一體化策劃工作同步進行，應(yīng)在項目管理團隊進場后30 d內(nèi)完成策劃內(nèi)容編制并報上級審核。

1）成立項目策劃工作小組，大型起重機械設(shè)備的策劃應(yīng)由項目總工程師牽頭，項目生產(chǎn)經(jīng)理、安全總監(jiān)、招采經(jīng)理、設(shè)備工程師等人員組成。

2）進行起重機械平面布置策劃，在總平面布置中明確加工場地和材料堆場的位置，合理安排裝配式構(gòu)件場內(nèi)運輸路線和各類構(gòu)件在堆場中的位置，分析各樓棟裝配式構(gòu)件分布，確定起重機械基礎(chǔ)定位和基礎(chǔ)形式。

3）進行起重機械設(shè)備選型，明確起重機械需求計劃。根據(jù)起重機械的平面布置，梳理市場主流的設(shè)備起重性能，初步選擇合適型號的起重機械，并以此反向判定起重機械平面布置的合理性，如有誤差可適當(dāng)進行調(diào)整。同時根據(jù)項目施工進度計劃明確起重機械進場時間，編制設(shè)備需求計劃表報上級單位進行審核。

4）選擇起重機械供應(yīng)商，結(jié)合設(shè)備需求計劃發(fā)起起重機械招標，在公司品牌庫內(nèi)選擇租賃、安裝、維保、拆除一體化單位，根據(jù)招標結(jié)果開展分包考察工作，定標后及時完成與供應(yīng)商合同和安全協(xié)議簽訂等事宜。

5）項目根據(jù)施工進度安排明確專項方案編制計劃及勞動力需求計劃，結(jié)合公司機械設(shè)備管理辦法等文件要求，及時編寫項目機械設(shè)備管理實施指南，明確起重機械設(shè)備進場流程、安拆要點、人員管理、安全檢查、教育培訓(xùn)等內(nèi)容，指導(dǎo)項目后續(xù)規(guī)范開展機械設(shè)備管理工作。

4 策劃取得的效果

4.1經(jīng)濟性方面

通過策劃，將塔式起重機數(shù)量從12臺縮減至11臺，減少了租賃成本；合理優(yōu)化工序，將塔式起重機拆除時間提前到外裝施工前；同時在裝配式建筑大力推廣的趨勢下，前期策劃提前鎖定了塔式起重機的租賃價格，在后續(xù)價格上漲的情況下規(guī)避了成本增加的風(fēng)險。

4.2施工工效方面

通過對現(xiàn)場的合理布局，裝配式構(gòu)件進行分區(qū)堆放、分類管理，塔式起重機準確定位，保障了構(gòu)件卸車、吊運的及時性，促進了施工工序有效銜接。同時將施工升降機基礎(chǔ)布置在地下室頂板上，快速進行頂板防水和電梯基礎(chǔ)施工，施工升降機在上部整體提升腳手架安裝后，能夠及時安裝，保障了二次結(jié)構(gòu)和機電安裝的高效穿插。

4.3安全管理方面

項目建立了起重機械進場前驗收制度，過程中發(fā)現(xiàn)3個批次以上的設(shè)備結(jié)構(gòu)件問題，及時消除設(shè)備結(jié)構(gòu)安全隱患；同時對吊索具進行每日檢查，定期強制性更換，保障了吊索具使用安全性。

4.4智慧化管理方面

項目使用了塔式起重機防碰撞系統(tǒng)和吊鉤可視化裝置，安裝了施工升降機司機人臉識別系統(tǒng)，同時針對起重機械引進了“檢到位”系統(tǒng)，有效解決了起重機械維保質(zhì)量不高等問題，并為項目承辦江蘇省智慧工地觀摩活動起到良好的促進作用。

5 結(jié)語

在應(yīng)用實踐過程中，南京江北新區(qū)人才公寓項目對大型起重機械設(shè)備進行了整體策劃，通過完善起重機械設(shè)備的平面布置、優(yōu)化設(shè)備選型、健全管理制度、運用科技手段等方式，形成了科學(xué)化、規(guī)范化的策劃流程，為群體性住宅項目起重機械策劃提供了可靠的信息和管理支撐，有效地保障了項目施工過程中起重機械使用的安全性和經(jīng)濟性。