超高层建筑垂直运输施工技术探讨（论文） .pdf

1 超高层建筑垂直运输施工技术探讨超高层建筑垂直运输施工技术探讨 郑国民郑国民 中铁建工集团深圳分公司中铁建工集团深圳分公司518052 摘要 垂直运输设施作为在建筑施工中担负垂直运送材料 设备和人员上下的机械 设备 设施 是施工技术措施中不可缺少的环节 随着超高层 超深地下工程的飞速发 展 垂直运输技术已成为施工中的重要技术领域 对超高层垂直运输施工技术进行研究 创新是建筑施工发展的必然要求 关键词 关键词 超高层建筑施工垂直运输安全技术 abstract the vertical transportation facilities as responsible for vertical transport of materials equipment and personnel on machinery and equipment facilities in the building construction is an indispensable link in the construction technical measures along with the rapid development of high rise super deep underground engineering vertical transportation technology has become an important technology in the field of construction the tall vertical transport construction technology research innovation is the inevitable request of the construction development keywords construction of high rise building vertical transportation safety technology 中图分类号 tu208 3 文献标识码 a文章编号 一 工程概况一 工程概况 中铁建大厦工程是我公司近年来承揽的单体超高层建筑项目 由一栋38层及两层避难 层的主楼 一栋两层的附楼和四层地下室组成 地下室单层面积为4980 m 2 主楼单层面积为1714 m2 附楼单层面积为570 m 2 主楼建筑高度为193 2 m 总建筑面积为90149 m2 二 垂直运输施工技术的重点与难点二 垂直运输施工技术的重点与难点 一 一 重点 重点 1 1 工程项目垂直运输工程量的确定 2 2 垂直运输设备运营能力的验算和成本的核算 3 3 垂直运输设备的定位和安装方案与实施 4 4 垂直运输设备正常运转的安全技术保障 5 5 垂直运输设备安 拆及日常运转的安全控制 二 二 难点 难点 1 工程项目垂直运输工程量的确定 2 垂直运输设备正常运转的安全技术保障 三 工程大型施工机械设备的配备三 工程大型施工机械设备的配备 本工程建设方要求建设工期为 22 个月 作为超高层的本工程具有结构施工阶段工 程量大 工期特别紧的特点 在工程的施工准备阶段 根据以上特点我们选择了高速施 工电梯 230m 高塔 扬程 250m 的砼输送泵加布料机的垂直运输机械设备配套方案 砼 输送泵与布料机负责输送砼 塔吊承担吊装和大件材料的运输 施工电梯运送人员和零 2 散材料 这样的机械设备配套方案直供范围大 综合服务能力强 供应能力大 易调节 安排 一 一 其可行性理论验算如下 其可行性理论验算如下 1 1 对塔吊数量和力矩要求的验算 对塔吊数量和力矩要求的验算 选主楼 10 层标准层为例 1 每个重量为 4 6t 的钢管柱共计 16 根 塔吊卸车 换向吊装 就位和焊固等 计划 18 分钟 根 占用塔吊共需时间为 18 分钟 16 288 分钟 5 小时 2 每层钢筋用量近 160t 考虑到价格原因 合同中规定生产厂家将钢筋运至工地 用现场塔吊卸料 建筑物最近点距钢筋加工料场 65 米 每捆钢筋按 4t 算 计 40 捆 每吊只能吊一捆 每吊栓钩和摘钩按 6 分钟计 占用塔吊时间为 40 捆 6 分钟 捆 240 分钟 4 小时 3 工制作成型 160t 钢筋的垂直运输 第 10 层的高度为 50 6 米 塔吊用高档起 落钩速度为 120 米 分钟 每吊按 2t 每吊捆绑和摘钩时间按 6 分钟算 占用塔吊时间 为 160t 2t 6 分钟 480 分 8 小时 4 柱钢模板 64 块的安装和拆除 安装柱钢模 每吊只能吊一块 每吊自地面挂钩至安装就位 按 5 分钟计 所占用 塔吊的时间为 64 块 5 分 块 320 分钟 5 5 小时 拆柱钢模 每吊可吊两块 所占用 塔吊时间为 5 5 小时 2 3 小时 5 两个电梯井钢筒模的拆和安 每个按 20 分钟计算 为 40 分钟 1 小时 6 木模板计算 所占用塔吊时间为 2 小时 大多数为人工倒运 7 满堂架用料 立杆 1100 根 水平杆 1000 根 每吊为 100 根 需 8 分钟算 2100 根 100 根 8 分钟 168 3 小时 8 外架搭设 6 米长钢管 800 根 水平杆 400 根 扣件 1600 个 钢排子等 占用 塔吊时间为 3 小时 9 砼泵管 布料机安装和拆除为 2 小时 10 其他吊装为 8 小时 合计以上十项内容所占用塔吊正常运转时间为 44 5 小时 考虑到不利因素影响 乘系数 1 5 理论上所占用塔吊时间为 67 小时 施工组织设计中塔吊运转为两班制 即值班小时为 16 小时 每天实际工作时间为 12 小时 按生产计划 6 天一标准层算为 72 小时 为此方案中选用一台重型塔吊是经济 实用和可行的 2 2 对施工电梯的验算 对施工电梯的验算 中铁建大厦属超高层写字楼 施工人员和材料的垂直运输直接制约着施工进度 影 响着企业的效益 广州京龙公司生产的普通电梯 scd200 200 一方面安装高度受限制 小于 150 米 安全性差 另一方面上下速度为 36 小时 以中铁建大厦为例 到 38 层屋面 182 米 上下一次就需 10 多分钟 在施工高峰时 有近 500 人要进入楼层施工 按每笼额定载 人为 24 人算 两个工作笼都要上下 11 次 近 2 个小时才能全部把施工人员送至施工面 为此 我们根据施工计划和进度的要求 新购置了一部 scd200 200g 高速变频电梯 高速电梯 scd200 200g 安装高度可达 200 米 安全性高 乘坐平稳舒适 维修保 养成本低 上下速度可按要求进行调整 最高速度为 96 米 分钟 在中铁建大厦 地面 至 38 层屋面 上下一次只用 3 8 分钟 要比普通电梯快 2 6 倍 可在 42 分钟内把 500 名施工人员送至个施工面 可大大减少了人力资源的浪费 提高了每天的工效和施工进 度 所以 中铁建大厦在主体施工至 0 00 时 就着手先安装了一部高速电梯 其任务 就是上下运送施工人员和零星材料 待主体施工至 10 层时 再安装一部普通电梯专为 内装修用 随着主体的封顶 高速电梯就替代了普通电梯 可视现场需要 提前将普通 3 电梯拆掉 减少机械费的成本 综合上述优缺点对论 高速电梯价格上虽然比普通电梯高出近一倍 但两者工效比 和安全性相比要高出其十倍之多 为此我们对施工电梯的配置是合理高效的 3 3 砼机械配置验算 砼机械配置验算 中铁建大厦标准层砼量是 800 米 3左右 并且标号高 泵送难度大 泵送高度近 200 米 按施工计划 6 天一层 每层分两次打砼 即每一次为 400 米 3 若一台 hbt80 砼泵 按 30 米 3 小时计算 打完 400 米3砼 要需用 13 个小时 考虑到工期和夜间施工的要 求 我们计划配置两台 hbt80 砼泵和两台布料机 每一层的 400 米 3砼可在 7 小时内完 成 即提高了工效 又避免了夜间施工带来得麻烦 又考虑到施工现场用电负荷的原因 配置了一台 hbt80 电泵和一台 hbt80 柴油泵 为中铁建大厦砼主体工程提前竣工起到了 决定性作用 二 二 塔吊型号及安装位置的确定 塔吊型号及安装位置的确定 1 首先 必须针对建筑物及施工场地的特点 选择塔吊回转半径覆盖面大 附墙 锚固最有利 对施工影响较小的位置作为塔吊的安装位置 根据现场施工区域的划分 宜将塔吊布置在施工区域的中心位置 以使施工作业区在塔吊的覆盖面及材料供应面的 范围内 在塔吊宜设区 根据建筑物的布置将塔吊设在主楼与附楼之间 这样选位避开 了 0 00 以上的建筑物位置 将塔吊对施工的影响降至最低 2 根据塔吊在本工程中所担负的任务 对其型号进行选择 工程施工过程中 必须用塔吊辅助进行施工的构件距塔吊的安装位置最远为 49 5m 此构件的最大重量为 4 6t 本工程建筑高度为 193 2m 地下 16 5m 所以塔吊 的安装高度应在 230m 左右 根据以上的条件要求分析 中铁建大厦施工阶段拟选用的塔吊为 mc300k12 型 张 家港生产波坦 塔吊 经对厂家提供的资料进行分析 可以满足以上几点的要求 三 三 施工电梯型号与安装位置的确定 施工电梯型号与安装位置的确定 1 本工程的屋面高度为 182 8m 施工电梯的安装高度必须大于 190m 由于工期安排较 紧 在施工高峰期 有近 500 人参与施工 所以需要两部施工电梯 在前期主要满足结 构施工人员上下楼的运输需求 后期还要满足装修人员以及装修材料的运输需求 我们 拟选配 scd200 200 型高 低速升降机各一部 2 施工电梯安装位置及时间的确定 本工程的施工场地较为紧张 根据场地水平运输路线的布置 充分的发挥施工电梯 的作用 我们将施工电梯布置在主楼的南北两侧 由于在工程施工的前期施工电梯基本 只是用于施工人员的上下 所以在前期只安装一部高速升降机 插入装修工程后 再 安装一部低速升降机配合高速升降机以满足低区楼层的人员及材料的运输 四 四 本工程结构施工采用商品砼 本工程结构施工采用商品砼 根据建筑结构特征以及施工现场的布置 现场配 备两台 hbt80 型砼输送泵 布料机以保证主体结构施工用砼的水平 垂直运输 四 工程机械设备的合理使用以及安全保障四 工程机械设备的合理使用以及安全保障 塔吊与施工电梯在整个工程施工过程中 担负施工人员以及材料的垂直运输任务 根据工程的特点合理的 安全的使用垂直运输工具是顺利完成工程施工任务的基本前 提 1 由于超高层工程的层数多 施工周期相对较长 垂直运输工具的任务较重 为 提高设备的利用率 充分发挥机械设备的效能 合理安排机械设备的使用时间与水平 供应能力的调配尤为重要 根据本工程各施工阶段垂直运输量的相差悬殊 我们采用 分阶段的设置和调整垂直运输设备 不能充分发挥效能的设备暂不安装 不需要的设 备要求及时拆除 2 垂直运输设施中的首要问题 安全保障 4 塔吊 高速升降机属大型垂直运输设备 技术要求高 事故率也高 如何安全的使 用是一项重要的工作 1 首次使用的垂直运输设备 需经过严格的荷载和安全装置性能实验 确认达 到设计要求后方可投入使用 2 设备应装设在可靠的基础和轨道上 基础应具备可靠的承载力和稳定性 满 足厂家关于地面承载力的要求 以保证基础的稳定性 3 设备在使用以前必须进行全面的检查和维修保养 确定设备的完好 4 严格遵照设备的安装程序和规定进行设备的安装和接高工作 5 设备安装完毕后 应全面检查安装 搭设 的质量是否符合要求