9.3 超高层建筑施工垂直运输体系

第九章超高层建筑施工技术大连理工大学建设工程学部宋永发9.3超高层建筑施工垂直运输体系9.3.1超高层建筑施工垂直运输体系超高层建筑施工垂直运输体系是一套相互补充的担负建筑材料，施工人员，施工器具、建筑垃圾的施工机械。现阶段超高层建筑高度大，运用一般运送技术难以将所需的大量物资输送到指定高度，对工期、工程质量等具有重要的意义，垂直运输体系任务重、投入大、潜在风险大，在超高层建筑施工组织设计时，需要根据具体工程因地制宜选择超高层施工垂直运输体系。伴随超高层建筑的发展,建筑材料、垂直运输装备、施工模架与平台在施工技术发展中出现了根本性变革,成为超高层建筑施工技术发展的重大支撑。概述3.5.1超高层建筑施工垂直运输任务重超高层建筑体量大，建筑规模巨大，所需建筑材料数以十万吨计。超高层建筑施工现场人员多，对垂直运输体系是严峻考验。超高层建筑施工垂直运输体系投入大超高层建筑施工中，施工机械设备费用约占总造价的5%-10%，在整个施工机械设备中，垂直运输体系又是重要的部分，超高层建筑施工的机械设备主要用于垂直运输，如起重机，泵车、电梯等，而这些机械设备的租赁、购买以及保养维护费用高昂。超高层建筑施工垂直运输体系运输效率高超高层建筑一般位于城市中心地带，预留的施工空间十分有限，施工对周围建筑体系和交通的影响非常大。超高层建筑施工垂直运输特点9.3.2超高层建筑施工垂直运输体系3.5.1超高层建筑施工垂直运输对象9.3.3超高层建筑施工垂直运输体系超高层建筑施工垂直运输对象，按体重和体量可以大致分为以下几种：1)大型建筑材料设备：包括钢构件、预制构件、机电设备、模板等大型施工机具。2)中小型建筑材料设备：包括机电安装材料、建筑装饰材料和中小型施工机具等。3)混凝土：混凝土使用量大，对运输工具的适应性强。4)施工人员：超高层施工建筑施工现场施工人员体量大，上下时间集中，短时间运输强度大，对运输安全的要求非常高。5)建筑垃圾：在各个阶段产生的建筑垃圾相比较言较少，但每个作业面都会产生垃圾，对建筑垃圾及时运出并及时处理是保障施工现场安全整洁的重要保障。3.5.19.3.4超高层建筑施工垂直运输机械塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。金属结构包括塔身、动臂和底座等。工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。超高层建筑施工垂直运输机械主要有塔式起重机、井架、龙门架、施工电梯、物料提升机等。着重介绍塔式起重机、施工电梯两种器械。3.5.19.3.4超高层建筑施工垂直运输机械固定式塔式起重机将塔身基础固定在地基基础或结构物上，塔身不能行走；附着式塔式起重机每隔一定间距通过支撑将塔身锚固在构筑物上；内爬式塔式起重机设置在建筑物内部或高层核心筒外墙，通过支撑在结构物上的爬升装置，使整机随着建筑物的升高而爬升；行走式塔式起重机能负荷在轨道上行走，同时完成水平运输和垂直运输，且能在直线和曲线轨道上运行，但因需要铺设轨道，装拆及转移耗费工时。塔式起重机分类3.5.19.3.5超高层建筑施工垂直运输机械附着式塔式起重机是固定在配套独立基础上的起重机械，每隔20m左右采用附着支架装置，将塔身固定在建筑物上，以保持稳定。塔身可借助顶升系统向上自升，自升系统包括顶升套架、长行程液压千斤顶、承座、顶升横梁及定位销等。3.5.19.3.6超高层建筑施工垂直运输机械行走式塔机根据其工作时的行走方式的不同又可分为轨道式、履带式、轮胎式和汽车式四种，采用底架及其他辅助装置后，塔机还能沿曲线轨道行走，可适应不同平面形状的建筑物的施工要求，在大型建筑工区内通过铺设弯轨，塔机不用拆卸、装运，即可由一个施工点转移到另一个施工点。3.5.19.3.7超高层建筑施工垂直运输机械内爬式塔式起重机分为内爬内置式和内爬外挂式两种。内爬内置式：内爬内置式是安装在建筑物内部电梯井或特设开间的结构上，借助爬升机构随建筑物的升高而向上爬升的起重机械。一般每隔1～2层楼爬升一次。内爬外挂式：内爬外挂是用一套组合挂架支撑体系将塔吊附着于核心筒外壁，并随着楼层的升高而不断爬升，改变了将塔吊布置于核心筒内或外附于钢结构外框的传统附着方式3.5.1垂直运输体系的施工设备塔式起重机布置塔式起重机布置应考虑覆盖范围、距建筑物的远近、方便安拆等。在覆盖范围上，应尽量消灭死角，控制在2m范围之内。距离建筑物远近，塔机的尾部与周围建筑物及其外围施工设施之间的安全距离不小于0.6m。确保塔机回转时与相邻建筑物、构造物及其他设施间的水平和垂直安全距离大于2m。安拆方面，塔吊布置应尽量使塔机能拆至地面。塔式起重机安装1）检查路基和轨道铺设或混凝上固定基础是否符合技术要求。2）使用单位应根据塔机原制造商提供的载荷参数设计制造混凝土基础。3）对所拆装塔机的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、销轴、线路等进行检查，发现问题及时处理。4）对自升塔机顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查，发现问题及时处理。5）对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查，不合格者立即更换。9.3.8塔式起重机布置与安装3.5.1垂直运输体系的施工设备6)检查拆装作业中的辅助机械，如起重机、运输汽车等必须性能良好，技术要求能保证拆装作业需要。7)检查作业现场有关情况，如作业场地、运输道路等是否已具备拆装作业条件。塔身的提升1）吊起一个塔身标准节，启动回转机构，将起重臂旋转到引入塔身标准节的方向。将牵引小车吊起一个塔身标准节，开到10.5m幅度处左右，以保持顶升部分的重心大体落在油缸中心线上，调整爬升架滚轮和标准节的间隙，同时使回转机构处于制动状态。2）拆装顶升的工作完毕后，各连接螺栓应按规定的预紧力紧固，顶升套架的导向滚轮与塔身吻合要良好，液压系统的左右操作杆在中间位置，并应切断液压顶升机构的电源。9.3.9塔式起重机布置与安装3.5.1施工电梯是超高层建筑施工垂直运输体系的重要组成部分，为确保施工人员上下作业便捷,需保证其中一台施工升降机梯笼始终能直达工程自升式钢平台施工面。因此,必须针对升降机附墙与工程自升式整体钢平台连接技术进行研究,以解决自升式钢平台爬升同施工升降机互为障碍问题，使两者之间影响减至最小，保证既不影响钢平台爬升，也使得钢平台爬升完毕后施工升降机能立刻投入使用。超高层建筑施工施工电梯施工电梯9.3.10超高层建筑施工垂直运输体系电梯位置优缺点分析结构外侧优点不影响正式电梯的安装；材料可以从堆场直接进入电梯，不需要进入楼内；对室内精装修影响较小；缺点影响外幕墙的封闭；影响安装高度。对于高度超过300m的超高层建筑，附墙立柱随着高度的增加；变形会