摘要：对于超高层的建筑施工来说，最关键和最难操作的步骤就是关于物料和人员的垂直运输。由于楼层过高给人员和物料的垂直运输都带来了很大的困难。如何设计出最为合理的垂直运输方案，使得垂直运输的目标得到高效的达成，已经逐渐成为影响超高层建筑施工得以如期完成的最大阻力之一。本文以国内的某超高层建筑施工工程为例，深入剖析在超高层建筑施工过程中对于垂直运输的实际需求，初步制定出垂直运输的实施方案。最为重要的是得出一系列能够实际解决超高层建筑施工过程中管理问题的办法和策略，可供各方参考。
关键词：超高层建筑；施工；垂直运输；机械选型；实施方案；生产管理
就目前国内建筑方面而言，超高层建筑施工正处于不断发展的时期，在实施施工能够过程中仍然有很多困难亟待解决，最关键也是最为核心的问题就是垂直运输。施工方的解决思路应从垂直运输的能力入手，探索实际施工中垂直运输的需求，从而制定出更加合理和全面的施工方案和管理方面的实施办法，从整体上提高施工队伍的施工效率。以下以国内某超高层建筑施工为例，详细介绍。
1.工程背景和垂直运输需求剖析
1.1工程背景
某超高层建筑工程建筑面积达600000m2,楼层总高达600m，自重质量为100万t，混凝土有28万m3，钢筋有近10万t，钢材10万t，幕墙板块3万余块。处于高峰时段的施工人员有接近4000人，在一天之内，上下电梯的总人数量可达将近10000次，以上下班高峰时刻人数最多，这对于垂直运输来说是一重大挑战。由于工期紧迫，务必要在最短时间内制定出最为合理的垂直运输方案和管理办法才能使得工程顺利完成。
1.2垂直运输需求剖析
根据运输设备的不同可把垂直运输的对象分为以下三种。
1.2.1塔吊运输类
当电梯无法运输较大型的建筑材料或电梯运输效率较低时通常会采用塔吊的形式进行建材的运输。该工程使用的是功率为24000kN·m的动臂式塔吊。运输的主材料见表1。
1.2.2特殊设备运输类
由于该工程的特殊性，还需采用很多辅助性的特殊设备以完成垂直运输。比如用于土建的固定泵，用于钢结构的电动卷扬机，用于幕墙支撑的行走式塔式起重机，用于幕墙的轨道悬臂吊机和门式吊机，用于装饰的小型卷扬机等等。
1.2.3电梯运输类
在施工阶段垂直运输的一个重要对象就是人员。当多种工种需要同时施工时人数达到最大值为4000人，比如说主体结构、幕墙体系、机电毛坯管线、二结构、精装饰等等。除此之外还有许多的业主、监理施工管理人员等也需要及时到达相关作业区域进行施工指导。
对于施工所需的材料，由于塔吊顾及不上，运输效率低下以及无法到达施工作业面等原因，只能采用电梯进行施工建材的垂直运输。
2.塔吊和特种设备垂直运输方案的制定
2.1塔吊
在众多建筑施工的实施过程中，我们都知道塔吊的主要工作对象是钢结构，主要负责将这些钢结构常规构件吊装到适合的位置。经过项目筹备阶段的统计分析得出总吊装次数接近10万吊，相关专业的吊装比率也经定性分析得出结论。结合本施工的实际情况，充分考虑到工期问题，根据以往的施工经验和吊装速度，最终可确定本工程主楼的结构施工将使用4台塔吊，起重能力在24000kN·m，双声的最大起重能力为1000kN，对于该工程的垂直运输来说塔吊是最为主要的运输主力[1]。
2.2大体量混凝土垂直运输方案
用在核心筒、巨型柱以及组合楼板上的混凝土总量达到28万m3。在充分考虑了质量安全、施工进度后得出将混凝土一泵到顶的施工方案，其最高泵送高度为600m。为了充分保证施工过程的安全性，启动两用一备的原则，实施三路固定泵。由于超高层建筑工程的施工时间会比普通施工项目花费更长的时间，加之影响施工质量的要素众多，在充分结合以往超高层建筑施工的经验之后，在进行混凝土固定泵泵机是务必要留有一定量的混凝土。为使得混凝土施工环节的正常进行，施工方请来专业的固定泵厂商生产出泵压力最大、效率也最高的固定泵，专门用以混凝土的施工环节。
2.3行走式塔式起重机
该工程以万余t的钢支撑体系作为外幕墙的支撑结构，只有最大程度上减少大塔吊的使用频率才能保证幕墙安装进度保持正常水准。我们所设计出的大塔吊可以进行大批量的垂直运输工作，直接将钢支撑构件送至设备层的最顶层，然后经过顶层的3台行走式塔式起重机完成剩下的构件安装工作[2]。行走式塔吊布置如图1。
2.4轨道式悬臂吊机
在进行外幕墙功能区的幕墙板块施工之前务必要完成分区内各幕墙支撑的安装工作。板块运输的方式是用楼层吊运平台将板块送至楼层，随后由门式吊机完成转运工作，最后由轨道式悬臂吊机来完成板块的安装工作。轨道式悬臂吊机将安置在设备层的中层位置，这类吊车要能够实现沿楼边行走的动作，且其吊臂还能完成伸缩动作，只有符合以上两点才能实现安装单元板的自由收缩[3]。
3.电梯垂直运输方案
由于此工程的体量大，而且高度也很高，电梯所要承载的人员和材料的数量都相当多。电梯垂直运输方案最终确定在核心筒内部位设置11台人货两用电梯，当施工到达中后期时，当高区机房施工完成后，可以将永久电梯启动以完成垂直运输的主要工作。这样可以很好的实现临时以及永久垂直运输体系之间的完美转换。
4.垂直运输管理
经过多年的实践经验的积累，对垂直运输管理来说，具有前瞻性的管理方案的研究是重要基础；在实际施工过程中根据施工进展对施工方案进行及时的调整和修改是整个方案能够持续贯彻和落实的重要原则；而完善的垂直运输管理制度和全局性的指导思想则是垂直运输的核心。
4.1垂直运输管理指导思想
本工程务必要贯彻和执行到底的垂直运输指导思想如下[4]。
（1）塔吊和电梯作为工程的公共共享体系，将服务于垂直运输实施的始终。作为总承包，有义务和责任负责塔吊和电梯的妥善管理和安排，总承包要定时召开专题讨论会对塔吊和电梯的垂直运输安排做全局性的商讨。
（2）垂直运输的顺利执行需要充分且合理的运用资源，做到开源节流，也就是说要在最大程度上提升垂直运输能力的同时，充分运用内部资源，使得塔吊每一吊、电梯每一笼的运输效率得到质的提高。
（3）对于大宗材料的运输，需要提早一周进行申报工作，还要确定运输的具体日期，这样才能使得塔吊和电梯二者的使用可以得到妥善的安排和管理，对于施工现场的管理来说也是有利无害的。
（4）为减少由于搬运而花费的时间，大型货梯应尽可能达到更高的楼层，使得货物的运输更加快捷，但出于电梯运行速度慢且耗时较长的考虑，人员的流通最好在中间楼层进行周转。
（5）对于大宗材料的吊运最好采用集成吊运的方式，使得每次吊运的效率都能够达到最高。这样既可以省去多次装载的时间，也可以提高整体的工作效率。
（6）对于施工人员到达相应操作楼层的垂直运输路线的安排要尽可能不少于两条，各楼层所需的大型货梯也要至少安排2台。
（7）永久性电梯的使用越早越好，大量的实际经验都从不同程度上表现出永久性电梯对于施工各环节的重要性。
4.2塔吊管理制度
由于本工程所使用的塔吊由很多单位所分包，且材料也各不相同，吊装任务十分繁重。为了更高效的使用塔吊，最大程度的使得塔吊发挥出应有的功能，满足各专业的使用需求，在不耽误主线路正常工作的情况下，使得效益达到最大值，在充分了解了工程进展之后，总承包做出了合理的塔吊使用和管理办法，针对不同工期和阶段做出了详尽的安排。
（1）在日间以钢结构的吊装为主要任务，中午可以根据施工的实际情况，调出1~2台塔吊给其他建材的运输使用，这类工作的确定要以当天的工作情况而定。
（2）夜间的塔吊主要负责材料运输，参与施工的所有单位要提前申请所需塔吊的数量和时间，最后由总承包进行合理的安排，务必保证各类材料的运输都能达成。
（3）对于散件的运输务必采用相关措施使得每次吊起的质量达到相应要求，充分发挥塔吊的使用效能。
4.3电梯管理制度
电梯管理与塔吊管理存在很大的不同，电梯所运输的人员较为混杂，物品种类也较多，分散性较大，因此，电梯管理亟待改善和加强，不论是运输方案还是运输人员都需要相关制度的辅助来实现更好的管理。最有效的改善办法是尽可能提高装卸货物的速度。管理办法如下。
（1）电梯在使用过程中要尽可能的对其进行维护和操作上的管理，保证电梯的长期正常运作。
（2）电梯工对电梯的操作要以总包给出的具体任务单为执行标准。
（3）及时制止电梯资源浪费的情况。
5.结语
垂直运输对于超高层建筑的施工来说是一重大难题，各超高层建筑的施工过程中都会遇到相似的困难，务必要制定出最合理的塔吊和电梯的使用方案才能使得施工圆满完成。希望本文的撰写内容可供有需求的人士参考。
参考文献
[1]袁晗萍.超高层建筑施工垂直运输方案及管理[J].城市建设理论研究，2015（16）.
[2]杨焕奎.超高层建筑施工垂直运输方案及管理[J].居业，2016（06）：113-114.
[3]王政文.超高层建筑施工垂直运输方案及管理[J].环球市场，2017（19）.
[4]朱桔.超高层建筑施工垂直运输方案及管理[J].工程技术，2017（01）：29-29.
论文作者:邓荫辉
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月上第3期
论文发表时间:2018/10/23
标签：塔吊论文; 电梯论文; 高层建筑论文; 方案论文; 幕墙论文; 工程论文; 楼层论文; 《中国住宅设施》2018年2月上第3期论文;