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摘要:施工升降機作為建筑工程項目中必不可少的垂直運輸設備,其前期的布置選型,中期運行管理都將與安全效益直接掛鉤。本文以蘭州盛達金融廣場項目為例,對超高層建筑施工電梯的選型及運行管理進行分析與探討。
1工程概況
盛達金融廣場項目位于甘肅省蘭州市城關區中心地帶,毗鄰天水路和南昌路兩條主干道,總建筑面積217877.29㎡。建筑構成主要由A塔樓、B塔樓、C裙房(劃分為C區、D區)組成,A、B塔樓為鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構,建筑高度分別為176.10m(39F)和212.40m(51F),C裙房為鋼管混凝土框架-剪力墻結構,建筑高度為46.40 m(9F),地下室共三層(局部四層),其中包括車庫、超市及其他輔助用房。本工程A、B塔樓建筑高度均達170m以上,屬于典型的超高層建筑,本文即著重對該雙塔樓的施工升降機選型配備進行論述。
2施工升降機選型
2.1電梯型號選擇
前者是用鏈條或鋼絲繩懸吊的非摩擦方式驅動施工升降機,該種施工升降機的運行高度和速度受鋼絲繩自重及傳動性能影響,在超高層施工中有較大的局限性;后者是通過兩對齒輪齒條的嚙合,由電機通電后蝸桿轉動作為動力來源,驅使轎廂上下運行。SC型施工升降機無需獨立設置機房,由轎廂自備動力機構,安裝、拆卸及操作簡單便捷。故SC型施工升降機更能滿足項目載人運料的施工要求。
2.2性能參數選擇
SC型施工升降機性能參數的選擇主要包括運行速度、轎廂尺寸、額定載重、單雙籠等4個方面,對施工升降機選型起決定性因素的是超高層的工程體量和總建筑高度,本節將從這兩點展開論述。工程體量方面:施工升降機除載人外,運輸最為頻繁的是二次結構材料(例如加氣塊)和水電安裝材料等(例如管道),由于盛達金融廣場項目A、B塔樓核心筒外圍二次結構設計方案尚未確定,故現階段施工升降機的主要服務對象為核心筒二次結構和幕墻裝飾。盛達金融廣場項目核心筒每層需用加氣混凝土砌塊(規格型號:600×300×160mm)約50m3,現場使用的自制手把車一次可裝載8塊,若每個吊籠內一次運送5輛手把車,單籠單趟可運送約1.2m3加砌塊,重量約為720kg,施工升降機單籠運送40次即可滿足核心筒每層用量。幕墻裝飾玻璃尺寸為800×1500mm,單籠單趟可運送約6塊,每層需用量63塊,施工升降機運送10次即可滿足每層用量。根據上述情況,加上每次倒運材料的兩名工人所占空間和重量可知,當吊籠長寬高分別為3m、1.3m和2.5m,載重量2T的情況下即可滿足運送要求,且為提高工作效率,采用雙籠電梯??偨ㄖ叨确矫妫菏⑦_金融廣場A、B塔樓高度分別為176.10m和212.40m,施工升降機的運行速度主要分為低速、中速、高速三檔,在高度超過100m的建筑工程中,為了使整體的施工效率更高、縮短施工時間,一般都會采用中、高速電梯,常見的中速電梯速度為63m/min,以200m高度為參數,中速電梯上下運行一趟時間約為6min, 50m3加砌塊全部運完約用6h,通過粗算,中速電梯運料效率可滿足施工進度要求。
3施工升降機安裝關鍵技術
3.1電梯布置
施工升降機布置時需考慮塔吊的安拆,避免垂直運輸及檢修、頂升加節時互相影響;施工升降機具體安裝位置應考慮建筑物結構布置,確保施工升降機附墻安裝在可靠位置,盡可能留設在門窗洞口位置,以減少后續的土建收尾工作量,并綜合考慮施工升降機與樓層的連接平臺布置方式,確定安裝距離。
3.2電梯基礎
施工升降機的基礎是施工電梯中的重要部分,在超高層建筑中,施工升降機一般安裝在地下室的頂板上。本項目施工升降機坐落在地下室頂板上,地下室頂板厚度為300mm,板梁鋼筋型號為直徑16mm和18mm的HRB400E鋼筋,安裝前經過受力計算分析,該頂板能夠承受施工升降機荷載。保守起見,采用碗扣式支撐架體對地下室頂板進行加固支撐,以確保施工升降機運行平穩及樓面安全。此外,在澆筑施工升降機基礎前,對預埋的地腳螺栓進行測距和加固,以避免升降機架體距離建筑物過近時會導致翻板通道搭接反坎時,妨礙電梯防護門的安裝;距離建筑物過遠時會導致翻板通道搭接反坎長度和通道兩側防護欄桿過短,存在安全隱患。
3.3電梯附著
在超高層建筑中,施工升降機的附著將直接影響電梯運行的安全性,一般來說,根據施工升降機架體與主體結構間距離的遠近,采取的附著方式主要有以下兩種。圖1和圖2附墻架的區別主要在于施工升降機架體與主體結構之間的距離,當施工升降機與結構間距大于2.5m時,要考慮的因素也更多,附墻鋼構件受力狀況也更加復雜,應使用加裝Ⅰ、Ⅱ號附墻架的方式進行連接。該連接方式的Ⅱ號附墻架張角更大,附墻撐桿與主體結構連接位置的間距更遠,可以更有效地抵消來自吊籠自重或水平風荷載等外力因素帶來的垂直方向的牽引力。當架體與結構間距小于2.5m時,即可采用如圖2所示的僅Ⅰ號附墻架的連接方式,該附墻架由Ⅰ號附墻架直接通過8.8級M22螺栓緊固附墻撐桿的方式與主體結構連接。這種附墻方式對主體結構、外圍裝飾影響較小,撐桿距離可調節,更為靈活方便。本項目架體距離主體結構不足2m,故采用僅Ⅰ號附墻架的連接方式進行附著。
3.4滑觸線的運用
本項目為A、B塔樓配備的施工升降機高度均達170m以上,且施工升降機需要不斷地垂直移動,變換位置,在每一個不同的位置上,施工升降機都要隨時獲得動力電源,否則就無法繼續運行。因此,使用滑觸線為超高層施工升降機供電就顯得尤為必要。滑觸線裝置由外殼、導體、受電器三個主要部件及一些輔助組件構成。外殼由高絕緣性能的工程塑料制成,對雨雪天和物體打擊等外界因素都能起到很好的防護作用,延長使用年限,絕緣性能良好,對檢修人員觸及輸電導管外部無任何傷害;滑觸線采用電流密度高、電阻率低、電壓損耗低的銅線作為導電主體,可節電6%左右,切實減少能源浪費,增大經濟效益。較之于電纜線,滑觸線僅用支架、連接夾即可固定,且裝拆、調整、維修均十分方便。故本項目所用施工升降機均采用滑觸線作為設備供電裝置。
4運行管理
為確保施工升降機的安全運行,本項目特成立施工升降機檢查組,對施工升降機進行月度定期監控及檢查。檢查組組長對現場施工升降機起主控指導作用,對檢查提出的各類隱患及危險源進行監督整改。組員由項目設備員、安全員、施工員及租賃方現場負責人和操作司機組成,其職責分工如下:設備員負責牽頭組織各部門對施工升降機的運行情況,機械安全進行監督檢查。安全員負責對人員進場教育,特種作業人員證件審核等進行監督檢查。施工員負責對機械規范用電,安全防護等進行監督檢查。租賃方現場負責人對施工升降機進行每月設備自檢,并形成維護保養記錄。施工升降機操作人員負責每天上班前對設備進行試運行,觀察電路系統是否正常,運行是否平穩無異響,人臉識別系統是否靈敏有效,下班前填寫機械設備運轉記錄和交接班記錄,將每日工作情況記錄在冊。
4.1設備檢查
對施工升降機的主要構配件進行檢查,觀察是否有脫焊、裂紋等情況,若有,應立即修復或報廢處理。施工升降機金屬結構是否發生銹蝕或腐蝕超過原厚度10%,若有,應立即報廢,否則應進行除銹刷漆保護處理。對施工升降機垂直度進行例行監測,架體高度在150-200m時,垂直度偏差應≤110mm;大于200m時,垂直度偏差應≤130mm,并形成連續性觀測記錄。對施工升降機標準節螺栓連接緊固情況進行檢查,通過扭力扳手對螺栓進行緊固實測,看是否滿足600N•m的力矩要求。
4.2設備管理
施工升降機應由總承包單位統一進行管理,并根據施工任務進度及現場實際材料需量安排升降機使用,避免造成資源浪費,影響工期進展。應對其進行分類管理,即可根據服務對象,將施工升降機兩個吊籠分為載人、運料兩類。載人類電梯主要是往返接送施工人員,??康膶訑当容^多;運料類電梯則多用于幕墻裝飾、二次結構等材料的往返運輸,這類電梯運送目的性較強,通常都只會??吭谥付ㄗ鳂I區域,??繕菍右蚕鄬^少。故根據功能不同分籠運輸,確保了施工升降機的高效運行。各作業班組之間,下班時間建議錯開半小時左右,可以避免運輸高峰太過集中,同時也能提高施工升降機運送效率。且在上下班時禁止運送材料,此時間段以“先人后料”的原則,確保人員通行安全有序。需要使用施工升降機來進行運輸的材料,可以盡量提前將其運到升降機附近,這樣可以減少升降機的等待時間,以此提升施工升降機的工作效率。
參考文獻
[1]GB/T10054-2005,施工升降機,北京,中國標準出版社,2005
[2]李戰鋒,超高層建筑施工電梯關鍵技術分析,《中國房地產業•中旬》2017年第11期
作者:錢一介 單位:中國核工業華興建設有限公司甘肅分公司第四工程管理部