朱登 杨可夫
中国建筑第二工程局有限公司 重庆 400000
摘要：随着建筑水平的不断提升，为了节约土地和提高城市空间利用率，越来越多的超高层建筑涌现，超高层建筑施工过程中涉及到诸多领域的技术应用，其中以施工电梯及其相关技术应用的尤其广泛，高层施工必然需要施工电梯来将施工人员、施工物料、施工相关设施送至施工层，所以施工电梯的安全运行及技术水平至关重要，直接关系到超高层建筑施工的进度、质量及安全。本文以笔者个人工作经验为基础，探讨超高层施工的事故请及建筑施工电梯的相关研究内容，并给出施工电梯的关键技术，为今后更好的应用施工电梯，推动超高层建筑施工水平的提升提供参考。
关键词：超高层建筑；施工电梯；技术；应用
1建筑施工事故概述及建筑施工电梯的应用
随着我国综合国力的不断增强，以及城市化进程的不断推进，可以预期我国的建筑行业将以更快的速度向前发展，其在促进社会经济发展、提髙人民生活水平等方面将会扮演更加重要的角色。但是，在建筑行业迅速发展的同时，更多安全方面的问题也在逐渐显现。根据文献统计数据显示，在2003-2007年间，我国发生建筑施工事故共5184起，年平均发生事故1037起；死亡共6189人，年平均死亡1238人。
随着工程项目的持续扩张，我国发生的施工事故数以及造成的伤亡人数还在逐年上涨，我国在施工阶段发生工程事故的比例已经达到78%。纵观世界其他国家和地区，建筑施工事故同样高发。根据文献统计数据显示，在2003-2012年间，全球建筑施工的事故比例依然居高不下，施工阶段事故占比俄罗斯为70%、美国为57%，这说明施工过程中的安全问题依然尤其突出。建筑施工过程中存在大量的安全隐患因素，机电事故、起重事故、坠落事故、中毒事故、火灾事故、坍塌事故等，都是典型的建筑施工事故，这些都严重影响了高层建筑的项目进展，也严重威胁着施工人员的安全。
超高层建筑施工过程中的一个重要问题就是垂直方向的运输问题，如果不采用施工电梯进行垂直方向的运输，那么施工过程中的绝大部分时间都将耗费在物料的垂向运输及人员的上下楼梯过程中，所以为了有效保证超高层建筑的施工效率，必须采用施工电梯来完成垂向的运输。以施工电梯为核心的垂向运输系统能够确保任何高度的施工都可以在短时间内完成人员、物料的输送，从而确保了施工进度。在具体的超高层建筑施工时，需要根据建筑的施工需求、场地情况进行施工电梯类型的选择。
2超高层建筑施工电梯及相关研究
2.1超高层建筑施工电梯构成
在超高层建筑施工中，需综合考虑安全、成本、工期等多种因素，确保施工现场的需要。因此，施工电梯的选型要保证可靠的安全操作性、较高的作业效率、合理的经济性等。该工程选用齿轮齿条式施工电梯SC200/200型作为运送施工人员的设备，该电梯的主要部件为导轨架、标准节、附墙架、吊笼、驱动系统、电气系统、防坠安全器、限位装置、电控箱、电源箱、底架护栏、吊杆、电缆滑车等。导轨架是施工电梯的运行轨道，由长度为1508mm的标准节通过8.8级M24*230高强度螺栓连接组成。标准节由无缝钢管或焊管、角钢、钢管等焊接而成。附墙架将导轨架与建筑物相连接，用以保持施工电梯导轨架及整体结构的稳定。吊笼为一种钢结构，由安装在吊笼上的滚轮沿导轨架运行，设有进、出口门。
2.2超高层施工电梯的发展及相关研究
施工电梯最初的雏形可追溯至古代的中国及欧洲各国，当时出现了用轱辘等类似于升降机的工具垂直运送人以及货物。十九世纪，由于蒸汽机的发明，升降机开始由蒸汽机推动。因此，升降机得到迅速发展，并具有了一定的现代意义。第一台液压升降机于1845年诞生，使用的液压液体是水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆美国人伊莱沙．格雷夫斯．奥的斯于1853年发明了自动安全装置，大大提高了钢缆曳引升降机的安全性。1857年，美国纽约一家五层楼高的商场首次安装了奥的斯安全装置的升降机，主要用途是载人。德国人维尔纳．冯·西门子于1880年发明了电力的升降机，至此，正式的电梯开始出现，并得到快速发展和广泛接受。1907年，奥的斯公司在上海汇中饭店安装了两台电梯，这两台电梯被认为是我国最早使用的电梯。1951年，第一台由我国工程技术人员自行设计制造的电梯在天津诞生。而施工电梯行业起步较晚，我国于1973年开始自行生产施工电梯，国产施工电梯发展由此开始。
超高层建筑施工研究一直是世界各地学者研究的重难点，而施工电梯的合理分析更是涉及到施工人员安全性的关键问题。关于超高层建筑施工电梯的研究一般分为两个派别：第一，机械工程师对施工电梯机械制造的研究，主要涉及运输设备的载重量、运输速度、安全装置等问题；第二，土木工程师对合理运用施工电梯的研究，主要涉及施工过程中在不同情况下利用施工电梯的安全性问题。
3超高层建筑施工电梯关键技术
3.1施工电梯基础加固技术
加固的方法有两种，常规情况下在地下二层或者地下室底部进行电梯的加固，然后将地下一层作为物料码放层；如果电梯直接在楼层中安装，那么就需要进行结构加固，同时在顶部进行二次加固。
3.2施工电梯附着技术
3.2.1增设钢架实现超长距离附墙
对于单层面积变化较大、立面下部大上部小的塔楼，外部电梯增加附墙钢结构，并搭设运输通道。标准的电梯附墙架最长3.6m，最长可订做4.1m长的附墙架，因此当楼板与标准节距离超过4.1m，需要增加附墙钢结构，并搭设运输通道。这种附墙方式对结构、机电、装修影响小，运输方便。
3.2.2连接顶模(或爬模)挂架
通过采用加长型附墙，将施工电梯向外移出爬模架体外，使施工电梯能和爬模直接对接，并在爬模外架体上留设钢质安全门。采取此做法能安全快捷地将施工人员运至爬模架体上，同时在爬模提升后无需采取其他措施。
3.2.3同步爬升平台登顶模挂架
由于上顶模或爬模平台的施工电梯运输压力较大，且核心筒墙体通常多次变截面，导致施工电梯与墙体的距离相应变化。所以，在进行电梯更换过程中，要设计独立的施工电梯平台，施工人员等电梯的过程中站立在钢平台上，降低大量人员等电梯时给支架体系带来的应力集中问题。此外，电梯核心筒的界面变化会导致电梯与建筑外立面之间的间距不断变化，这个问题也需要通过平台进深尺寸的同步变更来解决。
3.2.4钢框架附着直登顶模平台
电梯需到达顶模系统平台，可在平台桁架下焊接刚度较大的钢框架，钢框架共设置为3节，下2节四面设计附墙滚轮，抵在四周剪力墙上以保证稳定性，并供电梯附着，钢框架四面可焊接搭设走道，供施工人员使用。
结束语：总之，施工电梯的选型、布置及数量不宜单独确定，应该整体考虑，做技术经济对比，选取较优的方案进行施工。
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论文作者:朱登,杨可夫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/29
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