淺談超高層施工電梯選型與布置

任洪山

摘要：施工電梯是超高層建筑施工中不可缺少的重要垂直運輸工具，加強對這方面關鍵技術的研究和探討，不僅有利于對施工電梯的合理管理，也是建筑發(fā)展和安全管理的需要，具有很強的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：超高層建筑；施工電梯；選型

施工電梯是超高層建筑施工垂直運輸體系的重要組成部分，在施工人員上下、中小型建筑材料、機電安裝材料和施工機具的運輸中發(fā)揮了重要作用，施工電梯的選型及布置對超高層建筑施工的施工速度有著重要作用。

一、施工電梯運輸量統(tǒng)計

據(jù)統(tǒng)計，在超高層施工電梯使用過程中，運送人員的情況占總時間的60%～70%。綠地中央廣場項目中，根據(jù)施工進度計劃安排，在精裝修開始插入施工時為高峰期，此時核心筒還未施工到頂，塔樓內各個工序交叉施工，人員數(shù)量達到了高峰期。其中又以上、下班時段的人員垂直運輸最為緊張，因此施工電梯的運輸能力如果能滿足該階段的人員上下需求，則該施工電梯選型是科學，合理的。此時塔樓樓層內各分包班組施工人員預計達1000人次，假設每個梯籠容納14人（核載25人），采用分批上下班的原則，由于采用核心筒領先施工工藝，鋼結構及核心筒施工區(qū)域作業(yè)人員一般外框施工電梯不能到達，需要采用附著于核心筒的施工電梯進行人員運輸；其他樓層作業(yè)人員按人數(shù)及樓層高低分成兩批。每批30min，要求施工電梯能滿足1.5h內完成人員運送的要求。

二、施工電梯選型

1.梯籠尺寸的影響因素。施工電梯梯籠尺寸主要受所運材料的尺寸和建筑結構的影響。施工電梯梯籠有多種尺寸，正常情況下，宜優(yōu)先選用標準尺寸，即3.2mx1.5mx2.5m的梯籠。超高層建筑多采用單元式幕墻，幕墻單元板塊為工廠預制，不可切分，數(shù)量多且易損，適宜采用施工電梯運輸，而超長超大的玻璃板塊采用塔式起重機等其他設備進行吊運。單元式幕墻板塊高度同建筑層高，因此單元式幕墻板塊為施工電梯所運單件最大的材料，梯籠尺寸應滿足幕墻板塊運輸要求。

2.電梯的選型.這主要包括梯籠尺寸、載重、速度、單籠、雙籠或多籠等4個參數(shù)的選擇，超高層建筑施工電梯在選型方面的影響因素主要包括工程的規(guī)模和建筑的高度。超過400米的施工電梯應當優(yōu)先選用雙籠或者高速施工電梯；其配置數(shù)量主要根據(jù)超高層建筑的規(guī)模大小來決定。同時，也會受建筑物高度的影響。一臺雙籠高速的施工電梯（其載重是2t或者2.4t，可載27～30人）服務的建筑面積在10萬m2左右。通常，施工電梯服務的面積會隨著建筑高度的增加而降低。根據(jù)超高層項目的實際特點，施工電梯在選型方面的主要選用原則：第一，每個梯籠的服務面積在20000～30000m2會較為合理，超過400m2的超高層建筑，其梯籠數(shù)量最好大于或等于10個，具體的數(shù)量應當根據(jù)工程結構形式的變化以及具體情況來決定。第二，超高層的施工電梯通常選擇中、高速的施工電梯，其運行速度為0～63m/min的中速施工電梯一般服務于中低區(qū)的垂直運輸，而高區(qū)施工電梯則最好使用最大運行速度是90m/min的高速運行施工電梯，這樣可以提升施工電梯運力。第三，施工電梯在單、雙籠方面的選擇上，一般取決于電梯布置處屬于哪種結構形式、空間的大小，還有垂直運輸?shù)男枨?。第四，施工電梯在?shù)量確定之前，應當根據(jù)既定施工的部署，分別計算出每個月有多少作業(yè)人員以及材料運輸量，并結合梯籠容量，選擇合適的運行速度和消耗的時間，對施工電梯垂直運力進行分析。第五，施工電梯在選型和梯籠大小方面需要考慮運輸材料方面的尺寸和自重，比如：需要運輸幕墻板塊或者較大尺寸裝修材料，需使用定制尺寸的貨用梯籠等。此外，為了避免超高層建筑施工要求配置多部施工電梯產生的弊端，部分超高層項目已經開發(fā)并投入使用了新型的單塔多籠循環(huán)施工電梯。

三、施工電梯布置

1.施工電梯平面布置位置優(yōu)缺點分析及布置原則。超高層施工電梯的布置包括室外電梯和室內電梯，其中室內電梯又分為在核心筒外布置和在核心筒內永久電梯井布置2種。（1）室外電梯優(yōu)缺點分析及布置原則。1）優(yōu)點室外電梯可以不占用永久電梯井道，能滿足布置較大尺寸施工電梯所需空間要求，滿足施工需要，布置較為靈活，對結構受力沒影響，施工電梯與永久電梯的轉換方便。2）缺點。室外電梯影響幕墻收口，進而影響室內裝修等收尾。3）布置原則。電梯部位的玻璃幕墻無法收口，該區(qū)域范圍內的玻璃幕墻、室內初裝修及精裝修等均無法施工，因此，室外電梯應集中布置，以減少幕墻收口部位。在外部條件相同時，盡量選擇結構從下往上沒有收縮或收縮較少的部位，便于施工電梯附著及人員進出塔樓。不宜與室內電梯集中布置，以免運輸通道相互影響。施工電梯應靠近所運材料的堆場，與塔式起重機吊運材料堆場分開。（2）核心筒外室內電梯優(yōu)缺點分析及布置原則。1）優(yōu)點。施工電梯可以直接上到核心筒頂模系統(tǒng)，可以不占用永久電梯井道，施工電梯與永久電梯的轉換方便。2）缺點。需在樓板上預留洞，需待施工電梯拆除后才能收口，對后期的機電安裝及裝飾工程影響大。如果把施工電梯全部布置在外框樓板，外框樓板需開過多的施工洞，對樓板結構受力影響太大。3）布置原則。核心筒外室內電梯應集中布置，以減少影響區(qū)域，減少收口數(shù)量，利于各專業(yè)的施工，同時盡量避開鋼梁。（3）核心筒內永久電梯井施工電梯的優(yōu)缺點分析及布置原則。1）優(yōu)點。在核心筒內永久電梯井布置施工電梯，二次施工的工作內容比較少，不影響外框結構和幕墻施工。2）缺點。永久電梯井道凈空尺寸較小，1臺標準雙籠電梯需要的空間至少為3.4m×4m，永久電梯井道安裝不下，只能安裝非標小尺寸施工電梯，利用率不高，且會占用電梯井道造成永久電梯無法及時安裝，影響電梯井道部位磚墻砌筑，對施工進度有較大影響。施工電梯運行過程中還需要對井道進行通風。3）布置原則。在后期施工電梯與正式電梯轉換時，考慮到超高層高速正式電梯安裝時間比較長，容易對總體工期產生比較大的影響，施工電梯原則上不宜占用直達頂層的電梯井道。

2.頂模（或爬模）施工需要布置室內施工電梯。對于鋼結構外框+混凝土核心筒結構體系的塔樓，通常采用頂?；蚺滥Ｊ┕?，核心筒豎向結構先于外框鋼結構若干層，由于作業(yè)面存在高低差，應在室內布置至少2個梯籠專門負責核心筒豎向結構施工人員的運輸。此外，對于核心筒外的樓蓋為鋼梁+組合樓板的塔樓，由于外框鋼結構施工人員較多，宜在塔樓內布置1～2個梯籠，負責外框鋼結構施工人員的運輸。

3.施工電梯豎向布置原則。（1）劃分高中低區(qū)。為了減少電梯?？看螖?shù)，可以把施工電梯服務區(qū)域劃分為低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)。具體的區(qū)域劃分及電梯的分配應根據(jù)項目進度動態(tài)調整，但總的原則是高區(qū)平均每個梯籠服務的樓層數(shù)小于低區(qū)。（2）分段安裝及提前拆除。由于施工電梯有設定的豎向服務區(qū)域，因此不必每臺電梯都從底到頂安裝。當施工電梯布置在室內時，為減少結構的二次施工以及機電和裝修等后續(xù)工作的開展，可考慮部分服務中高區(qū)的電梯基礎設置在樓層內，一方面不必穿越非?？繕菍樱硪环矫婵梢蕴崆安鸪械蛥^(qū)施工電梯。此外，甚至可以采用轉換基礎的方法，將原設置在底部的施工電梯基礎轉換至樓層內，以便提前拆除下部非?？繕菍拥臉藴使?jié)。

總之，施工電梯在超高層建筑工程施工中的作用巨大，是垂直運輸施工的生命線，超高層項目施工電梯的選用需綜合考慮電梯選型、數(shù)量、布置、使用管理等方面的關鍵技術，進行合理的技術經濟比選，選擇最優(yōu)方案。

參考文獻

[1]張杰，超高層建筑施工電梯關鍵技術研究與應用2017。

[2]周健勇，探討超高層施工電梯選型與布置.2017.

（作者單位：通力電梯有限公司大連分公司）