超高層施工電梯布置關(guān)鍵技術(shù)

徐 濤

（廣州市第三建筑工程有限公司，廣州 510050）

在項(xiàng)目開(kāi)工之前，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)合理的場(chǎng)地平面布置。首先要對(duì)大型機(jī)械設(shè)備位置進(jìn)行選定，重點(diǎn)包括施工現(xiàn)場(chǎng)垂直運(yùn)輸設(shè)備。運(yùn)輸設(shè)備的布置，通常情況下要考慮材料運(yùn)輸場(chǎng)地、堆放場(chǎng)地、樓層內(nèi)的運(yùn)輸距離等方面，也要考慮樓層間的施工人數(shù)，如何科學(xué)合理選定好施工電梯方案，是項(xiàng)目順利開(kāi)始的基礎(chǔ)。

1 工程概況

天譽(yù)南寧東盟創(chuàng)客城（Maker Town）地標(biāo)組團(tuán)東盟塔位于南寧市良慶區(qū)五象新區(qū)，瀕臨邕江南岸。其中主塔為1 幢超高層酒店辦公樓，由3 層地下室、地上75層的酒店辦公塔樓組成，塔樓建筑高度為346 m；地上建筑面積171 250 m2，地下總建筑面積為42 834 m2。結(jié)構(gòu)形式采用帶狀桁架加強(qiáng)層的框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系。

2 施工電梯運(yùn)輸能力需求分析

2.1 垂直運(yùn)輸需求量分析

垂直運(yùn)輸任務(wù)以上、下班時(shí)段的人員垂直運(yùn)輸最為緊張，運(yùn)輸量的統(tǒng)計(jì)以上、下班時(shí)段為準(zhǔn)。高峰時(shí)段考慮所有工種全部滿員開(kāi)工，所有工種進(jìn)入流水施工階段。取豎向核心筒58 層時(shí)進(jìn)行分析，核心筒豎向結(jié)構(gòu)施工到58 層時(shí)樓層人員預(yù)計(jì)分布情況見(jiàn)表1。

表1 施工到58 層時(shí)樓層人員預(yù)計(jì)分布情 人

2.2 施工電梯需求量計(jì)算

根據(jù)表1 勞動(dòng)力分布情況，中部20—58 層為人員運(yùn)送高峰，每個(gè)梯籠容納8 人，每次?？?.5 min。高速施工電梯速度按實(shí)際取85 m/min；中速施工電梯速度按實(shí)際取55 m/min。10 層以下運(yùn)距取10 層層高47 m；10 層以上30 層以下時(shí)運(yùn)距取30 層層高141 m；30 層以上50 層以下運(yùn)送距離取50 層層高232 m；50 層以上運(yùn)送距離取頂層層高346 m，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2，電梯 平均運(yùn)輸人數(shù)見(jiàn)表3。

表2 電梯運(yùn)輸時(shí)間計(jì)算表

表3 電梯平均運(yùn)輸人數(shù)統(tǒng)計(jì)表 人

2.3 上班或下班運(yùn)輸時(shí)間計(jì)算

驗(yàn)算1：1—10 層需乘坐電梯人員最高峰出現(xiàn)在2020 年8 月，該階段有1 臺(tái)雙籠施工電梯（1#）可用；每天上班或下班人員最長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間=176/（8×2）×1.06=11.66 min，滿足施工需要。

驗(yàn)算2：11—30 層需乘坐電梯人員最高峰出現(xiàn)在2021 年2 月，該階段有2 臺(tái)雙籠施工電梯（1#、3#）可用；11—30 層需運(yùn)輸343 人，1—10 層需運(yùn)輸265 人，每天上班或下班人員最長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間=343/（8×2×2）×1.66+265/（8×2×2）×1.06=26.6 min，滿足施工需要。

驗(yàn)算3：31—49 層需乘坐電梯人員最高峰出現(xiàn)在2021 年6 月，該階段有4 臺(tái)雙籠施工電梯（1#、2#、3#、4#）可用；每天上班或下班人員最長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間：31—49層需運(yùn)輸298 人，按照243 人乘坐快速梯，55 人乘坐中速梯，所需時(shí)間最長(zhǎng)16.35 min；11—30 層需運(yùn)輸400 人，按照324 人乘坐快速梯，76 人乘坐中速梯，所需時(shí)間最長(zhǎng)14.58 min；1—10 層需運(yùn)輸50 人，按照40 人乘坐快速梯，10 人乘坐中速梯，所需時(shí)間最長(zhǎng)0.88 min；總時(shí)長(zhǎng)31.81 min，滿足施工需要。

驗(yàn)算4：50 層—屋面需乘坐電梯人員最高峰出現(xiàn)在2021 年11 月，該階段有4 臺(tái)雙籠施工電梯（1#、2#、3#、4#）可用；每天上班或下班人員最長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間：50層—屋面層需運(yùn)輸608 人，按照497 人乘坐快速梯，111 人乘坐中速梯，所需時(shí)間最長(zhǎng)47.31 min；31—49層需運(yùn)輸160 人，按照130 人乘坐快速梯，30 人乘坐中速梯，所需時(shí)間最長(zhǎng)8.85 min；11—30 層需運(yùn)輸30人，按照22 人乘坐快速梯，8 人乘坐中速梯，所需時(shí)間最長(zhǎng)1.53 min；總時(shí)長(zhǎng)57.69 min，滿足施工需要。

驗(yàn)算5：1#施工電梯拆除出現(xiàn)在2022 年5 月，該階段有3 臺(tái)雙籠施工電梯（2#、3#、4#）和正式電梯1-HXHT1 可用；50 層—屋面層需運(yùn)輸503 人，按照343 人乘坐快速梯，111 人乘坐中速梯，49 人乘坐正式電梯，每天上班或下班人員最長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間31.0 min，正式電梯213/（10×1）×1.46=31.1 min，取大值31.1 min，滿足施工需要。

3 施工電梯布置位置方案分析

方案一：如圖1 所示，不改動(dòng)結(jié)構(gòu)，直接利用電梯井減少二次修補(bǔ)工程量，并且多臺(tái)電梯能直接與爬模相連，運(yùn)輸能力較強(qiáng)。但綜合考慮到成本問(wèn)題以及施工需要，利用建筑永久電梯井架布置多部單籠施工電梯成本相對(duì)較高，不經(jīng)濟(jì)，核心筒內(nèi)部場(chǎng)地狹小，不利于材料運(yùn)輸，而且不利于后期正式電梯安裝的盡快插入，所以摒棄方案一做法，優(yōu)先考慮選用雙籠、高速施工電梯。

圖1 8 臺(tái)單籠，均安裝在核心筒內(nèi)

方案二：如圖2 所示，施工電梯的布置方式，單籠改雙籠，施工電梯安裝臺(tái)數(shù)減少，無(wú)論是垂直運(yùn)輸需求還是平面布置位置要求，基本上均能滿足，但是這種設(shè)置方式需要對(duì)外框架每層進(jìn)行留洞，對(duì)結(jié)構(gòu)破壞面大，不利于整體施工，施工電梯拆除后每層均需對(duì)井口位置進(jìn)行封堵，工程量大。而且考慮到塔樓在30 層核心筒內(nèi)縮，施工電梯無(wú)法直接上去，需在30 層設(shè)置轉(zhuǎn)換層，不利于大宗貨物運(yùn)輸。故不采用該方案。

圖2 4 臺(tái)雙籠，1 臺(tái)在核心筒內(nèi)，3 臺(tái)在核心筒外

方案三：如圖3 所示，采用塔樓外側(cè)布置雙籠施工電梯的方式，1 臺(tái)施工電梯在核心筒內(nèi)部，與爬模相連，外圍3 臺(tái)安裝在外框架外（同一側(cè)），塔樓外側(cè)。一個(gè)比較突出的問(wèn)題是附墻距離過(guò)遠(yuǎn)。建筑外圍與地面成88°傾角，外部電梯最頂層與結(jié)構(gòu)水平距離超過(guò)10 m，附墻距離過(guò)遠(yuǎn)，施工電梯的固定連接以及施工電梯與建筑間的連廊通道設(shè)置都是一個(gè)施工難題，一般直梯無(wú)法使用；其次是施工電梯布置過(guò)于集中，不方便材料運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)出，不利于運(yùn)輸效率最大化。

方案四：如圖4 所示，基于方案三平面布置位置和運(yùn)輸方式的優(yōu)化，1 臺(tái)施工電梯在核心筒內(nèi)部，與爬模相連，外圍3 臺(tái)沿結(jié)構(gòu)邊安裝（塔樓外側(cè)）。電梯外場(chǎng)地寬敞，有施工通道及材料堆場(chǎng)，方便材料運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)出，施工材料在樓層中運(yùn)距盡量較小，布置合理。另外，3部塔樓外側(cè)的施工電梯安裝在建筑三個(gè)角，有2°斜率，斜傾向建筑，以解決建筑88°傾角內(nèi)縮、施工附墻距離過(guò)遠(yuǎn)的問(wèn)題。其中2#電梯橋箱采用3.2 m×1.5 m×6 m的尺寸，以便于運(yùn)送幕墻板塊等大宗件材料。

圖4 4 臺(tái)雙籠，1 臺(tái)在核心筒內(nèi)，3 臺(tái)在外框架外

綜合以上情況，第四種施工電梯布置方案最為合理，建議采用。

4 施工電梯的使用管理

4.1 上下班錯(cuò)峰安排

4.1.1 錯(cuò)開(kāi)人員上下班時(shí)間

依據(jù)核心筒先行的原則，安排各層施工人員運(yùn)輸順序，以電梯拆除階斷為例。

1#施工電梯拆除出現(xiàn)在2022 年5 月，該階段有3臺(tái)雙籠施工電梯（2#、3#、4#）和正式電梯1-H-XHT1 可用；將不同樓層作業(yè)人員分時(shí)間段錯(cuò)開(kāi)上下班，按作業(yè)人員滿員考慮，時(shí)間安排見(jiàn)表4。

表4 1#施工電梯拆除施工人員上下班時(shí)間安排表

4.1.2 錯(cuò)開(kāi)運(yùn)輸車(chē)輛發(fā)車(chē)時(shí)間

根據(jù)表4 安排的工人上下班時(shí)間，確定車(chē)輛發(fā)車(chē)時(shí)間，將運(yùn)輸車(chē)輛發(fā)車(chē)時(shí)間定為5 min 一趟，先上班的班組先發(fā)車(chē)，錯(cuò)開(kāi)發(fā)車(chē)時(shí)間來(lái)延長(zhǎng)工人到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間，避免同時(shí)有大量作業(yè)人員聚集而造成排隊(duì)擁堵。

4.1.3 安排各臺(tái)電梯停靠樓層，鄰近樓層5 層一停

按照施工進(jìn)度，確定主要上人樓層，將兩邊電梯分單雙錯(cuò)開(kāi)樓層?？?。高峰期禁止多層?？浚娞萃？苦徑鼧菍拥淖鳂I(yè)人員通過(guò)室內(nèi)樓梯上下，將每臺(tái)電梯停靠樓層貼在施工電梯外側(cè)。豎向核心筒施工人員優(yōu)先使用1#電梯，不受此要求限制。

4.1.4 梯籠外加設(shè)圍擋，控制進(jìn)入圍擋內(nèi)人數(shù)

上班高峰人員聚集，不可避免會(huì)出現(xiàn)推搡擁擠現(xiàn)象。上班人員直接進(jìn)入施工電梯的話很難控制運(yùn)輸人數(shù)，容易超載；上下電梯推擠容易造成安全事故。考慮這些安全隱患，在電梯梯籠外再設(shè)置一個(gè)圍擋，控制進(jìn)入圍擋人數(shù)，等電梯上行后放入一批乘坐人員，控制每批8 人，從源頭上避免人員超載，如圖5 所示。

圖5 4#電梯平面布置圖

4.2 永久電梯與臨時(shí)電梯轉(zhuǎn)換

施工到一定程度，為了不影響后續(xù)工序展開(kāi)，如幕墻安裝等，需將施工電梯逐步拆除。為了不影響后續(xù)施工材料垂直運(yùn)輸，擬選擇安裝部分永久電梯來(lái)滿足施工需求。

4.2.1 施工電梯安裝順序

通過(guò)超高層施工經(jīng)驗(yàn)分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，確定施工電梯安裝順序。爬模安裝同時(shí)安裝核心筒內(nèi)第一臺(tái)施工電梯，確保有一臺(tái)施工電梯與爬模相連，工人通過(guò)1#施工電梯上到爬模操作平臺(tái)；核心筒外圍樓面板澆筑至10 層時(shí)安裝3#施工電梯，此時(shí)砌體入場(chǎng)；爬模爬升至30 層進(jìn)行系統(tǒng)改裝，此時(shí)安裝2#非標(biāo)、4#施工電梯。

4.2.2 永久電梯安裝確定

拆除施工電梯前應(yīng)先考慮安裝的永久電梯能保證施工需要，所有應(yīng)優(yōu)先選擇能直接到頂?shù)南烙谰秒娞?。因?yàn)?#施工電梯占用了1-H-XHT2 消防電梯井道，1-H-XHT3 緊鄰1-H-XHT2 消防電梯，作業(yè)面小，故優(yōu)先選取1-H-XHT1 消防電梯替代1#施工電梯部分功能。同時(shí)，139.050（50 層）以下機(jī)電裝修基本完畢；正式電梯1-0-HT2 安裝，滿足剩余施工需要。待1#施工電梯拆除井道復(fù)原后，安裝好1-H-XHT2 和1-HXHT3 消防電梯，優(yōu)先滿足施工需求。

4.2.3 施工電梯拆除

為兼顧后續(xù)工序展開(kāi)與施工材料垂直運(yùn)輸，施工到一定階段需要考慮永久電梯與臨時(shí)電梯的轉(zhuǎn)換。主體結(jié)構(gòu)全部完成，開(kāi)始拆除1#施工電梯，初裝完成后拆除3#施工電梯，精裝完成后拆除4#施工電梯，待到幕墻安裝完成后拆除2#非標(biāo)。安裝好消防電梯保證運(yùn)輸能力方可拆除施工電梯。

4.3 施工電梯使用規(guī)定

施工人員通常使用電梯進(jìn)行運(yùn)輸，并且需要運(yùn)輸各種類(lèi)型的物資和構(gòu)件，這些材料和構(gòu)件具有分散性。因此，施工單位應(yīng)針對(duì)人員和物資的運(yùn)輸制定專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸管理制度，其核心是提高運(yùn)輸效率。具體而言，在管理制度中可以規(guī)定以下幾個(gè)方面：第一，制定施工電梯操作和細(xì)則，以確保施工維護(hù)電梯的運(yùn)行效率和安全性。第二，施工電梯需要嚴(yán)格按照任務(wù)單進(jìn)行夜間的工作安排。第三，使用電梯時(shí)必須遵循事先制定的運(yùn)輸方案，要求不超過(guò)預(yù)定時(shí)間，且不得影響后續(xù)施工任務(wù)的進(jìn)行。對(duì)于超時(shí)或預(yù)定多申報(bào)使用時(shí)間等不良行為，應(yīng)減少下一步施工運(yùn)輸?shù)氖褂脮r(shí)間或禁止使用一周以示處罰。第四，在運(yùn)輸散件之前，必須制定切實(shí)有效的運(yùn)輸方案，并采用集裝箱運(yùn)輸模式，以提高運(yùn)輸效率，防止物資遺失。第五，運(yùn)輸非泵送混凝土材料時(shí)，應(yīng)采用加高10 cm 的推運(yùn)車(chē)，以確保裝載量并防止灑落，確保施工環(huán)境的安全。第六，嚴(yán)格監(jiān)管施工電梯的使用，對(duì)浪費(fèi)電梯資源的行為進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。第七，設(shè)立明確使用電梯環(huán)境，通過(guò)張貼海報(bào)、加強(qiáng)宣傳的方法提高施工電梯使用規(guī)范性與科學(xué)性，保障電梯使用秩序。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)超高層項(xiàng)目施工運(yùn)輸時(shí)，首先對(duì)施工電梯運(yùn)輸能力進(jìn)行需求分析，制定出具有實(shí)效性的運(yùn)輸方案，從而明確在核心位置設(shè)置的施工電梯數(shù)量。合理安排運(yùn)輸材料和運(yùn)輸順序，統(tǒng)計(jì)運(yùn)輸過(guò)程對(duì)施工進(jìn)度和成本資金等方面產(chǎn)生不利影響，從而確?？紤]工程能夠高質(zhì)量按期竣工。另外，考慮高峰期作業(yè)人員過(guò)多造成的擁堵，合理安排工人上下班時(shí)間，錯(cuò)開(kāi)高峰；在建筑施工后期，一旦高層建筑施工結(jié)束，應(yīng)當(dāng)逐步啟用電梯永久使用功能，并進(jìn)行電梯的轉(zhuǎn)換工作。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，確保工作的合理性和科學(xué)性，排除任何不利的因素[1]。