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浅谈超高层施工电梯选型与布置宋鑫

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：宋鑫

[导读] 摘要：为了方便超高层建筑施工，施工电梯成为了超高层建筑施工垂直运输体系的重要组成部分，在施工人员上下、中小型建筑材料、机电安装材料和施工机具的运输中发挥了重要作用，施工电梯的选型及布置对超高层建筑施工的施工速度有着重要作用。

        上海三菱电梯有限公司天津分公司天津 30000
        摘要：为了方便超高层建筑施工，施工电梯成为了超高层建筑施工垂直运输体系的重要组成部分，在施工人员上下、中小型建筑材料、机电安装材料和施工机具的运输中发挥了重要作用，施工电梯的选型及布置对超高层建筑施工的施工速度有着重要作用。
        关键词：超高层；施工电梯；选型；布置
        引言
        40层以上、高度100m以上的建筑物被统称为超高层建筑，随着城市化建设进程的加快，超高层建筑数量和规模在大幅增长。超高层建筑施工中各类材料运输量庞大，施工电梯机使用最为频繁，因此加强这方面关键技术的分析与探讨，不仅有利于施工电梯的合理管控，也还是工程项目降本增效、安全管理的要领总纲。
        本文将结合某广场项目上施工电梯的管理经验，对超高层建筑中施工电梯的选型及运行管理进行总结，希望可以为以后相似的工程结构提供一定的参考。
        1工程概况
        某广场项目位于市城关区中心地带，总建筑面积217877.29㎡。建筑构成主要由A塔楼、B塔楼、C裙房（划分为C区、D区）组成，A、B塔楼为钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构，建筑高度分别为176.10m（39F）和212.40m（51F），C裙房为钢管混凝土框架-剪力墙结构，建筑高度为46.40m（9F），地下室共三层（局部四层），其中包括车库、超市及其他辅助用房。本工程A、B塔楼建筑高度均达170m以上，属于典型的超高层建筑，本文即着重对该双塔楼的施工电梯选型配备进行论述。
        2施工电梯选型
        2.1电梯型号选择
        常用施工电梯分为钢丝绳驱动式（SS型）和齿轮齿条驱动式（SC型）两类。前者是用链条或钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱动施工升降机，该种施工电梯的运行高度和速度受钢丝绳自重及传动性能影响，在超高层施工中有较大的局限性；后者是通过两对齿轮齿条的啮合，由电机通电后蜗杆转动作为动力来源，驱使轿厢上下运行。SC型施工电梯无需独立设置机房，由轿厢自备动力机构，安装、拆卸及操作简单便捷。故SC型施工电梯更能满足项目载人运料的施工要求。
        2.2性能参数选择
        SC型施工电梯性能参数的选择主要包括运行速度、轿厢尺寸、额定载重、单双笼等4个方面，对施工电梯选型起决定性因素的是超高层的工程体量和总建筑高度，本节将从这两点展开论述。工程体量方面：施工电梯除载人外，运输最为频繁的是二次结构材料（例如加气块）和水电安装材料等（例如管道），由于某广场项目A、B塔楼核心筒外围二次结构设计方案尚未确定，故现阶段施工电梯的主要服务对象为核心筒二次结构和幕墙装饰。本次项目核心筒每层需用加气混凝土砌块（规格型号：600×300×160mm）约50立方，现场使用的自制手把车一次可装载8块，若每个吊笼内一次运送5辆手把车，单笼单趟可运送约1.2立方加砌块，重量约为720kg，施工电梯单笼运送40次即可满足核心筒每层用量。幕墙装饰玻璃尺寸为800×1500mm，单笼单趟可运送约6块，每层需用量63块，施工电梯运送10次即可满足每层用量。根据上述情况，加上每次倒运材料的两名工人所占空间和重量可知，当吊笼长宽高分别为3m、1.3m和2.5m，载重量2T的情况下即可满足运送要求，且为提高工作效率，采用双笼电梯。总建筑高度方面：本文项目广场A、B塔楼高度分别为176.10m和212.40m，施工电梯的运行速度主要分为低速、中速、高速三档，在高度超过100m的建筑工程中，为了使整体的施工效率更高、缩短施工时间，一般都会采用中、高速电梯，常见的中速电梯速度为63m/min，以200m高度为参数，中速电梯上下运行一趟时间约为6min，50立方加砌块全部运完约用6h，通过粗算，中速电梯运料效率可满足施工进度要求。
        3施工电梯安装关键技术
        3.1电梯基础
        施工电梯的基础是施工电梯中的重要部分，在超高层建筑中，施工电梯一般安装在地下室的顶板上。本项目施工电梯坐落在地下室顶板上，地下室顶板厚度为300mm，板梁钢筋型号为直径16mm和18mm的HRB400E钢筋，安装前经过受力计算分析，该顶板能够承受施工电梯荷载。保守起见，采用碗扣式支撑架体对地下室顶板进行加固支撑，以确保施工电梯运行平稳及楼面安全。

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        此外，在浇筑施工电梯基础前，对预埋的地脚螺栓进行测距和加固，以避免升降机架体距离建筑物过近时会导致翻板通道搭接反坎时，妨碍电梯防护门的安装；距离建筑物过远时会导致翻板通道搭接反坎长度和通道两侧防护栏杆过短，存在安全隐患。
        3.2滑触线的运用
        本项目为A、B塔楼配备的施工电梯高度均达170m以上，且施工电梯需要不断地垂直移动，变换位置，在每一个不同的位置上，施工电梯都要随时获得动力电源，否则就无法继续运行。因此，使用滑触线为超高层施工电梯供电就显得尤为必要。滑触线装置由外壳、导体、受电器三个主要部件及一些辅助组件构成。外壳由高绝缘性能的工程塑料制成，对雨雪天和物体打击等外界因素都能起到很好的防护作用，延长使用年限，绝缘性能良好，对检修人员触及输电导管外部无任何伤害；滑触线采用电流密度高、电阻率低、电压损耗低的铜线作为导电主体，可节电6%左右，切实减少能源浪费，增大经济效益。较之于电缆线，滑触线仅用支架、连接夹即可固定，且装拆、调整、维修均十分方便。故本项目所用施工电梯均采用滑触线作为设备供电装置。
        4运行管理
        为确保施工电梯的安全运行，本项目特成立施工电梯检查组，对施工电梯进行月度定期监控及检查。检查组组长对现场施工电梯起主控指导作用，对检查提出的各类隐患及危险源进行监督整改。组员由项目设备员、安全员、施工员及租赁方现场负责人和操作司机组成，其职责分工如下：设备员负责牵头组织各部门对施工电梯的运行情况，机械安全进行监督检查。安全员负责对人员进场教育，特种作业人员证件审核等进行监督检查。施工员负责对机械规范用电，安全防护等进行监督检查。租赁方现场负责人对施工电梯进行每月设备自检，并形成维护保养记录。施工电梯操作人员负责每天上班前对设备进行试运行，观察电路系统是否正常，运行是否平稳无异响，人脸识别系统是否灵敏有效，下班前填写机械设备运转记录和交接班记录，将每日工作情况记录在册。
        4.1设备检查
        对施工电梯的主要构配件进行检查，观察是否有脱焊、裂纹等情况，若有，应立即修复或报废处理。施工电梯金属结构是否发生锈蚀或腐蚀超过原厚度10%，若有，应立即报废，否则应进行除锈刷漆保护处理。对施工电梯垂直度进行例行监测，架体高度在150-200m时，垂直度偏差应≤110mm；大于200m时，垂直度偏差应≤130mm，并形成连续性观测记录。对施工电梯标准节螺栓连接紧固情况进行检查，通过扭力扳手对螺栓进行紧固实测，看是否满足600N•m的力矩要求。
        4.2设备管理
        施工电梯应由总承包单位统一进行管理，并根据施工任务进度及现场实际材料需量安排电梯使用，避免造成资源浪费，影响工期进展。应对其进行分类管理，即可根据服务对象，将施工电梯两个吊笼分为载人、运料两类。载人类电梯主要是往返接送施工人员，停靠的层数比较多；运料类电梯则多用于幕墙装饰、二次结构等材料的往返运输，这类电梯运送目的性较强，通常都只会停靠在指定作业区域，停靠楼层也相对较少。故根据功能不同分笼运输，确保了施工电梯的高效运行。各作业班组之间，下班时间建议错开半小时左右，可以避免运输高峰太过集中，同时也能提高施工电梯运送效率。且在上下班时禁止运送材料，此时间段以“先人后料”的原则，确保人员通行安全有序。需要使用施工电梯来进行运输的材料，可以尽量提前将其运到电梯附近，这样可以减少电梯的等待时间，以此提升施工电梯的工作效率。
        结束语
        垂直运输是超高层建筑施工的关键，电梯作为主要的垂直运输机械，其选型、布置与转换关系到工程整体进度、安全和成本。因此在前期施工电梯选型及布置时需要慎重考虑。总承包单位还应制定完善的垂直运输管理制度并全程监管，可以最大限度的发挥电梯的运能，减少施工用电梯的数量。另外在工期紧张时，应尽早实现永久电梯置换施工电梯。因为施工电梯或占据永久电梯井道影响外幕墙安装，超高层建筑的电梯安装需半年多时间，在施工电梯运行是外幕墙不能封闭，不能创造完整的室内装修的工作面。本文为后续类似工程项目的施工电梯选型管理提供参考。
        参考文献：
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        ［3］叶浩文，顾国荣，季万年．广州国际金融中心施工［M］．北京：中国建筑工业出版社，2011．