浅议超高层建筑施工电梯的关键技术研究与应用论文_杨杰

浅议超高层建筑施工电梯的关键技术研究与应用论文_杨杰

摘要:随着科学技术进步和社会经济发展,加上我国人口数量逐渐增大,大部分城市采用超高层建筑缓解用地压力,并且超高层建筑建设数量呈现逐年递僧发展趋势。建筑层数越高,维持施工电梯运转的材料越多,技术越严谨。本文主要分析超高层建筑施工电梯的关键技术和应用,以期为施工电梯建设发展提供建议。

关键词:超高层建筑;施工电梯应用;关键技术

前言

超高层建筑主要是指层数在40层及以上,高度在100米及以上的建筑物。施工电梯又叫添加楼层呼叫装置或平层装置,主要作用是载人载货,通常配合塔吊使用,其特有的箱体结构使得它具有较强的安全性和舒适性。但是,随着建筑层数增加,施工电梯的运输效率会逐渐降低,所以施工人员要重视其效率问题。

一、施工电梯的选型与配置

(一)电梯的选型与配置影响工程质量

施工电梯对超高层建筑建设具有重要影响,尤其是电梯的配置、型号等,均关系着工程质量。电梯配置根据超高层建筑的实际规模进行确定,建筑面积在10万平方米左右的超高层建筑,应选用双笼施工电梯。如果每一个梯笼的面积在2万平方米到3万平方米之间,那么高度在400米以上的建筑物应搭载10个或更多梯笼,如果不确定具体数据,则要具体问题具体分析,充分考虑建筑的实际应用情况[1]。如果为普通类型的超高层建筑,其施工电梯可以选择运行速度在每分钟0米到63米的型号,对于高区施工电梯应选择运行速度更高的型号,从而保证超高层建筑施工电梯拥有良好的运力。

(二)影响因素

影响施工电梯选型与配置的因素包括梯笼尺寸、载重、速度等。

第一,超高层建筑施工电梯的梯笼尺寸受运输材料、建筑结构影响,由于施工电梯的梯笼有多种尺寸,为了保证电梯的安全性,应结合具体的需求,选择具有针对性、科学性的尺寸。通常,超高层建筑的幕墙均为单元式,其中涉及的板块规格较为统一、标准,同时为满足工程需求,板块较多,一旦未能有效运输,则极易出现破问题,采用施工电梯运输建筑材料能够有效保证幕墙不被破坏。单元式幕墙板块与超高层建筑同等高度,单件材料较大,施工电梯应保证梯笼尺寸与幕墙板块运输要求一致。

第二,超高层建筑施工电梯的载重通常受质量重且不可拆分材料影响,即单元式幕墙板块(大型机电设备可用塔式起重机吊运)。在该因素影响下,如果施工电梯标准层应按照3.7米-4.7米建造,能够承受重约800千克-1200千克的单块板块。为了保障运输成效,施工人员应当保持每次运输2块单元板块,且载重最好为2700千克左右,除此以外的常规超高层建筑施工电梯载重要保持在2000千克以及下[2]。

第三,超高层建筑施工电梯在施工中经常使用的速度包括低速(每分钟33米)、中速(每分钟63米)、高速(每分钟96米)三个层次。实践中使用频率最高的便是高速施工电梯,主要是这一类型最大程度地满足了工程需求。目前,我国已有工厂研制出超越高速施工电梯的超高速施工电梯,其每分钟运输高度为120米。

二、施工电梯的布置原则

(一)超高层建筑的施工电梯基本布置原则

一般情况下,施工电梯处于核心筒的内外部,部分工程将其安置在外部,此时,虽然满足了施工人员移动的要求,但该方式会造成大量的材料耗损。对于超高层建筑施工电梯,施工人员应当将其布置在场地相对开阔且建筑较为规则的位置,既节省了运输各种建筑材料的时间、精力,又能保证不对建筑幕墙结构造成损坏。

超高层建筑施工电梯的布置要求大致为:首先,施工电梯要充分满足核心筒的内部、外部运输要求,尽量减少后续相关工作,结合平面布置的影响因素、结构形式内容进行布置。其次,由于当前大多数超高层建筑建设工程中采用了基础转化技术,所以施工人员应当将这些科学技术应用于施工电梯中,以此保证内外部电梯的接力运行。此外,具体布置时,禁止将其放置在外框边缘,以此减少对后续幕墙收口的不利影响,保证收口可以有效闭合。

(二)特殊情况下的施工电梯布置原则

1、核心筒外部室外电梯

一旦施工电梯所处部位的幕墙收口工作难以有效完成,那么与其有关的所有工序则均会停止,如室内简装。为了避免这一情况的出现,施工人员应对室外施工电梯进行集中、统一布置,保证其布置的有序性与科学性,以此最大限度地减小幕墙难以收口的部位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦外部条件较为困难,存在诸多不便时,施工人员对施工电梯的安装则要进一步充分、全面的考量,通常可以选取如下区域,即:结构自下向上未见收缩现象,或者收缩较小,从而方便电梯附着,使得施工人员可以自如地进出塔楼。另外,室外施工电梯不能与室内施工电梯集中布置,否则会影响运输通道;施工电梯应与需要运输的材料堆场保持最近距离,并与塔式起重吊运材料堆场保持一定距离。

2、核心筒外部室内电梯

施工人员应对施工电梯进行集中布置,尽量控制其可能影响的区域,最大限度地减少收口数量,从而促进各专业施工顺利进行,但需要注意的是要尽可能避开钢梁。

3、核心筒内永久电梯井施工电梯

在超高层建筑见着后期,施工电梯会与正式电梯均要进行转换但后者安装时间相对较长,容易对总体建设工期产生影响,严重情况下还会拖延完成时间,所以,前者不应当占用直达建筑顶层的电梯井道。

4、顶模施工需要布置室内施工电梯

随着顶膜施工技术快速发展,其结构承载能力得以大幅度提高。但在建筑高度突破某个临界值后,对电梯的建设、运行、占井道时间等均有造成不同程度的影响,导致施工电梯运行效率较低,为了促使施工电梯的运行更加便捷,施工人员可以将滑动附着技术与施工电梯相结合。针对外框为钢结构、核心筒为混凝土的塔楼,由于作业面存在高低差,如果要采用顶模施工技术,那么最好室内布置2个以及上梯笼,专门负责核心筒竖向结构施工人员的运输[3]。

三、施工电梯运行管理技术

(一)按楼层高度分区管理

施工电梯是否高效运行,直接受管理技术的影响,通过大量的数据分析显示,根据楼层高度对电梯展开管理,不仅可以保证运行的效率,还能延长使用的时间。具体施工案例中采取的管理方法如下:将施工电梯分为两种,第一种为单纯的人员用梯,施工人员可往返工作;第二种均材料、器械等运输电梯,其停靠频繁。

超高层建筑施工电梯通常被视为公共资源,如果可以科学合理分配施工电梯的使用时间,则可以保证高峰用梯时的高效性与有序性,尽量避免拥堵问题的出现,缩短因等电梯而浪费的时间。通常施工电梯运行的最大运行速度应为每分钟96米,但实际上施工电梯的运行速度只能维持在每分钟60米,浪费了将近三分之一的效率,如果按楼层高度进行分区管理,就能最大程度提高施工电梯运输效率。

(二)分专业划分使用

由于超高层建筑建设工程施工量较大,所以其涉及到的专业、分包较多,会用到的施工电梯数量也比较多。为了大幅度提升运行效果与管理效率,防止出现因管理混乱而影响工程有序开展的现象,如果条件成熟,施工人员则应结合具体、专业、合理的电梯使用划分标准对其进行使用。例如:专门用于运输单元幕墙板块的电梯。通过对各种资源的优化配置与合理运用,施工电梯才能充分发挥自身的作用,从而避免因盲目抢夺使用而造成资源利用率、施工电梯运输率低的情况。

(三)专人提前计划电梯使用时间

由于施工电梯数量有限,超高层建筑建设工程数量较多,所以有时会出现施工电梯使用数量不足的问题。当实行“分专业划分使用”也无法解决时,施工人员可以实行“专人提前计划电梯使用时间”,当下班之前,由专人负责对各专业进行组织交流,协调其第二天对施工电梯的使用情况,最好明确各自的使用时间,以此进一步保障施工电梯的使用效率。

(四)隔层停靠管理

想要增加施工电梯的运输速率,施工人员应当利用隔层停靠管理方法,以此减少停靠时间、延长电梯使用寿命。该方法经过反复的探索与实践,证明了其管理成效,具体是高峰运行期间,电梯仅在指定楼层停靠,例如:高峰期时,早晨打卡上班或者晚上打卡下班阶段,施工电梯停靠层数为单层或者双层,如此一来,施工人员只需多走1层,即可达到工作位置。如果施工电梯的左梯笼只停靠在尾数为0、5的楼层,施工电梯的右梯笼只停靠在尾数为3、8的楼层,施工电梯便可以每5层停1次,在此,又进一步缩减了停靠时间,从而提高了施工电梯的运输效率[4]。

结束语

综上所述,超高层建筑施工的工作量较大,需要借助专业施工电梯进行工作,为了保证施工电梯的安全与运行效率,施工人员应当定期对施工电梯的运行质量进行管理,保证电梯的可靠性。遵循施工电梯的选型、布置原则,强化电梯各部分性能,避免出现施工电梯事故,从而推动超高层建筑施工电梯发展进步。

参考文献

[1]耿涛.300 m以上的超高层建筑施工核心建造装备策划及应用[J].建筑施工,2018,40(09):1572-1575.

[2]赵彬,杨希宁.基于BIM-Queuing Theory的超高层施工电梯配置方法研究[J].工程管理学报,2016,30(04):126-131.

[3]刘子田.超高层建筑垂直电梯运输系统分析[J].建筑施工,2016,38(06):752-754.

[4]令狐延,孙晖,李杰.超高层建筑施工电梯关键技术研究与应用[J].施工技术,2016,45(01).

论文作者:杨杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/29

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