第十二章各阶段垂直运输方案超高层建筑施工期间的垂直运输组织是整个工程能否顺利实施的关键,运输组织的合理与否直接影响运输效率,从而影响整个施工进度.如果组织不合理,就会出现人员和材料上不去,运输不及时而出现窝工的问题.而本工程的建筑高度为273米,其超高的施工高度和多专业、多工种、大体量的施工材料等,都给垂直运输带来了很大的压力和难度.因此作为工程的总承包商必须综合各相关专业的运输需求,合理选择和布置垂直运输设备,并根据不同施工阶段和不同运输设备,通过合理计算和细致分配,对垂直运输组织进行统一的规划.12.1垂直运输总体策划我们对塔楼施工期间大量施工人员、材料和设备的垂直运输方式进行统一规划.结构施工时的钢构件、钢筋等大型材料均采用塔吊进行吊运,少量零散材料利用施工电梯运输;幕墙安装时的板块采用悬臂吊运输,机电施工时部分体积、重量较大(＞2t)、尺寸超长的管道和设备等采用塔吊并配合转运平台进行吊运,其他小型和零散材料利用施工电梯运输;装修施工时数量较大的隔墙板、装饰等材料利用塔吊配合卸料平台吊运,其他小型和零散材料则利用施工电梯运输.具体如下.根据上表中垂直运输设备的选择,各专业垂直运输策划如下：12.2各施工阶段垂直运输规划为保证工程的顺利实施和总体进度,我们根据本工程的总体施工进度计划,拟在底板施工期间布置7台平臂塔吊,5台TC6517型,2台TC5613型,底板时候结束,安装一台ZSL500动臂塔吊(8号),随后5号塔吊拆除.当主塔楼地上核心筒爬模施工至3层时,安装塔楼第二台ZSL500动臂塔吊(9号).地上部分结构施工共布置13部施工电梯,1号、2号、3号、4号住宅楼及5号塔楼外附施工电梯均为SCD200/200V双笼高速电梯,共8台;7号商业楼布置三部SCD200/200双笼电梯;5号主塔楼核心筒内布置两部SCD200单笼电梯.塔吊和施工电梯布置位置详见附图.12.3工程垂直运输设备设置及选型超高层建筑施工过程中的垂直运输是一项非常关键的问题,而塔吊和施工电梯的布置和运输能力在其中发挥着重要的作用.如果塔吊和施工电梯选择不当,人员和材料上不去,各项工作就无法开展,整体施工进度就会拖延.因此施工前期必须综合各专业的垂直运输需求,通过合理的选型布置以及科学的计算,有计划的统一组织安排,保证工程的顺利实施.为了保证布置的合理和经济性,借鉴了我司以往所施工与此工程类似的超高层建筑塔吊和施工电梯布置的经验,保证垂直运输机械设备的最优布置方案.12.4各施工阶段垂直运输能力复核12.4.1地下室结构施工阶段本工程塔吊的使用高峰期在地下室结构施工阶段,共布置了7台塔吊,型号分别为2台TC5613,5台TC6517,1台ZSL500.5号塔楼区域TC6517塔吊服务至底板浇筑结束后,安装ZSL500动臂塔吊,TC6517塔吊随后拆除.为了评估该阶段的塔吊吊次,对该阶段的吊次进行分析：估算材料运输工程量塔吊吊次=28098T/2T/次=14049(次).塔吊平均吊次约为15米in,每个台班按照8小时考虑,则每个台班完成Q=60*8/20=32次/台班.所以,按照公式米=总吊次*不平衡系数/(Q*工期),不均衡系数取2,米=14049*2 /(32*134)=6.55所以地下室阶段布置7塔吊完全可以满足吊次要求.12.4.2地上部分主塔楼结构施工阶段塔楼核心筒及外框结构施工,主要垂直运输机械为2台大型塔吊和3台施工电梯,如下表所示.12.4.2.1主要运输材料(1)钢结构：主要吊运构件有外框钢柱、钢梁、钢桁架板等,其他辅助材料有高强螺栓、焊机、氧气乙炔瓶等.(2)土建结构：主要运输材料有梁板和墙体钢筋.核心筒采用爬模体系,不考虑垂直运输设备的运输,外框楼板绝大部分为钢桁架楼板,不需模板.筒内楼板模板及架体塔吊向上倒运.(3)机电管线：预埋套管、预埋电线管.12.4.2.2运输方式及运力复核本阶段施工期间钢结构和土建结构的大部分材料均采用塔吊进行吊运,人员和少量零散材料利用施工电梯运输.所需运次计算如下表所示(以吊次和运次平均的L7层以上标准层为例).(1)塔吊吊次复核根据ZSL500塔吊性能参数,100以米下双绳使用时塔吊起升时间2米in,空中作业时间20米in,下降时间1米in,因此单台塔吊的一次起吊所用时间为2+20+1=23米in.塔吊每天使用时间若为16小时,则单台塔吊每天可提供吊次为16*60/23=41次,2台塔吊每天共可提供吊次41*2=82次.根据上表计算得出,塔吊每天所需总吊次为41次,考虑每天0:00～4:00的塔吊卸车时间,根据经验乘以适当的富余系数,则每天所需吊次为42*1.2=50.4次＜82次,塔吊吊次满足施工需求.(2)施工电梯运力复核本阶段仅为主体结构施工,因此人员运输时自首层直接到达施工作业层,中间不停靠.5-1号、5-2号、5-3号施工电梯行程高度258米,电梯运行速度 1.5米/s,停占10s,启动10s,上下人30s,则单个梯笼运行一次所需时间为：258/1.5*2+(10+10+30)*2=444s(7.4米in).根据上表计算得出,施工电梯每天上/下班一趟所需总运次为10次,考虑空载率后每天总运次为10*1.2=12次.结构施工人员的每天上下班时间集中在1个小时内,考虑核心筒内电梯较小,每两个梯笼按照标准梯笼一个计算,该时段4个梯笼可提供的运次为60*8/7.4*4=16.2次＞12次,结构施工安装1台双笼、两台单笼电梯,完全满足施工要求. 12.5塔吊计划12.5.1塔吊布置概况塔吊布置分为地下和地上两个阶段分别考虑.地下施工阶段,布置7台塔吊,依次为5号、1号、2号、3号、4号、6号、7号,8号于5号楼底板施工完成后安装,用于接替5号塔吊进行地下室土建及钢结构施工,5号塔吊仅用于主塔楼地下室底板施工,底板施工完成后拆除5号塔吊.详见下表：塔吊布置图详见附图.地上施工阶段,5号塔核心筒外布置2台动臂外挂塔吊,西侧编号为8号、东侧为9号,详见下表：外挂塔吊示意图塔吊布置图详见附图.12.5.2塔吊性能参数TC6517塔吊性能TC5613塔吊性能ZSL500塔吊性能12.5.3塔吊安装流程基坑挖土开始后,,桩基阶段埋入,挖土施工至2号、4号、5号塔吊TC6517基础1号、3号塔吊TC6517塔吊基础顶标高为底板顶标高,垫层开挖阶段在底板底标高下挖600米米,作为塔吊基础承台.1号、3号、6号、7号塔吊TC6517基础5号塔楼8号、9号动臂塔吊ZSL500基础随B3层底板施工时埋入,底板浇筑完成后,安装8号塔吊,5号塔吊TC6517拆除.9号塔吊待核心筒施工至F3层时安装.8号、9号塔吊ZSL500基础每台大型动臂塔吊的安装步骤如下表：序号步骤内容实例1 准备工作安装前需在现场准备出塔吊部件临时堆放场地,和塔吊起重臂的拼装场地.确保运输车辆顺利通过现场道路到达.2 能源准备塔吊安装过程中,必须借助动力系统安装变幅钢丝绳,需提前为塔吊准备接通电缆(K500L).另外,首次安装需齿轮油、液压油也必须进行适当准备.3 特殊工具除常规工具外,还须由厂家提供一套专用液压扳手用于拧紧回转连接螺栓.4 安全技术交底安装前应对所有参加安装人员进行安全技术交底,以确保施工安全和质量.5 安装顶升节将已安装好液压系统的顶升专用节安装到预埋支腿上,塔吊每个支柱用螺栓连接并初步紧固.6 安装塔吊下回转支撑用3号塔吊吊装下回转支撑.7 安装上回转用3号塔吊吊住上回转体对准下回转连接螺孔,穿上高强连接螺栓初步紧固.8 拧紧螺栓对回转上下支座及已安装完毕的标准节等部件间螺栓拧紧,使其达到规定的预紧力9 吊装平衡臂吊装或吊送平衡臂时必须将吊索吊在平衡臂的吊点上,以控制重心;平衡臂同上回转间采用销轴连接,必须将销轴打到位,并穿开口销,开口销开度达到30°以上10 吊装起升卷扬及发动机先安装发动机,再将卷扬机组吊装到发动机总成底架上.吊装过程中密切注意油管,不得将其压住,发动机同平衡臂、卷扬间均为销轴连接11 吊装部分配重为确保安全,可先安装2块,待起重臂安装完毕后补齐配重.12 安装塔顶撑杆撑杆四个脚分别同回转及平衡臂的四个连接点采用销轴连接,要求同上,撑杆带爬梯并直立的一侧朝向配重方向,倾斜一侧朝向回转13 安装起重臂总成起重臂拼装好后,起重臂根部朝向塔吊回转,吊装时使起重臂倾斜约20°,用一根钢丝绳将起重臂拉接在A字架上14 穿绕各部钢丝绳穿绕变幅绳前先采用φ12钢丝绳对滑轮组穿绕,首端和变幅绳连接,末端固定于起升卷筒,利用起升卷筒完成变幅绳的穿绕,穿绕时必须保证起升卷扬和变幅卷扬钢丝绳速度保持一致.而后,收紧变幅钢丝绳并缓慢松开塔吊吊钩直到变幅绳受力.注意：变幅及起升等部钢丝绳的穿绕路径需按照塔吊说明书中规定进行12.5.4塔吊爬升流程主楼的两台大型动臂塔吊地下结构施工阶段立于地板基础,地上结构施工阶段采用核心筒墙体外挂的附着形式,待地下室施工完成,自地下室顶板处开始附着,采取自爬升的方式向上顶升,ZSL500型塔吊塔身组合为52米,每次爬升距离约12~17米,根据本工程楼层标高,计划标准层每4层爬升1次,共计爬升17次,内爬支撑钢梁需倒运安装共计18次,最后一次爬升夹持在F54层及57层,夹持距离13米,起重臂铰点标高约290.7米,本工程檐口高度273米,以满足结构施工需求.每台塔吊的爬升流程均类似,如下表所示：塔吊爬升流程序号内容实例序号内容实例1 进行塔吊配平,塔吊吊起一定重量重物,调整起重臂角度,以改变幅度,直到塔吊起重臂及平衡臂达到平衡为止(此时塔吊塔身垂直度应在2‰以内),将塔吊停稳5分钟以上,确保平衡无误后,可以进入下一步工序.注意：在配平过程中严禁回转起重臂.2松开塔吊C型梁、标准节间的夹紧挡块,使塔身节能相对C型梁产生垂直方向的位移3 连接液压装置,将千斤顶油缸伸出,下端牢固地支撑在底板表面4松开基础预埋螺栓,使塔身能够脱离基础进行顶升施工序号内容实例序号内容实例5启动液压机构,千斤顶开始顶升,使塔身脱离基础,向上爬升6待塔身顶升专用节上的2个爬升爪伸出牢牢地撑在爬升梯的爬升孔内后,千斤顶开始回收7当千斤顶下爬爪回收到爬升梯的爬升孔位置后,爬爪自动伸出撑在爬升梯上.至此完成爬升一个小循环8再次启动千斤顶伸长,使塔身相对于爬升梯向上爬升.直到塔身顶升专用节上的2个爬升爪再次伸出地撑在爬升梯的再上面一组爬升孔内后,千斤顶开始回收.如此循环,直到爬升专用节上的4个支撑爪支撑在第二道C型梁上为止,即完成塔吊本次爬升9调整塔吊垂直度,将整塔垂直度控制在2‰以内.调节C型梁四个角上的调节螺栓,使挡块夹紧标准节立柱10塔吊附着爬升验收,合格后投入施工塔吊爬升图详见附图12.5.5大型塔吊的抗震和防风措施余杭区地处浙江省北部,位于杭嘉湖平原和京杭大运河的南端,是长江三角洲的圆心地,是“中华文明曙光”──良渚文化的发祥地,素称“鱼米之乡,丝绸之府,花果之地,文化之邦”. 余杭地处北亚热带南缘季风气候区.因境内地形不同,小气候差异明显,春、冬、夏季风交替,冷暖空气活动频繁,春雨连绵,风向多变,天气变化较大.夏季受热带高压控制,盛行下沉气流,常有台风侵袭.秋季,秋高气爽,天气比较稳定.冬季,盛吹西北风,因此应在在塔吊使用过程中采取特殊的有针对性的防护措施,否则一旦出现事故,后果将不堪设想.目前国家尚没有明确的规范和标准对其提出类似要求,但考虑本工程的特殊地理位置和影响力,我们结合余杭当地的地质、气候条件和以往类似工程的经验,要求大型塔吊采取如下防台风抗震措施：塔吊抗震防台风措施表1 提高塔吊自身强度塔吊自身标准节等相应部件除满足自身强度要求之外,还需进行风荷载和地震荷载的复核计算.塔吊及塔吊附着主体结构部分应按8级大风、20米/s风速以及烈度8级条件下的荷载进行验算,保证在上述条件下不发生破坏.2 增加配重块的固定措施目前现有塔吊后平衡臂之上的配重块通常仅采用自重方式固定,无任何其他固定措施,因此为了防止大风和地震时塔吊受牵引撞击上下摇动后,配重块飞出掉落,在塔吊顶部采用钢丝绳将配重块固定,以防止摇晃时飞落.3 增设标准节防坠落措施为了防止塔吊标准节在大风和地震过程中由于破坏变形导致坠落的情况,在标准节内部增设四条钢丝绳,上下贯穿固定,钢丝绳的强度应能承受整个塔吊的重量,以保证塔吊破坏后不致发生坠落.12.5.6塔吊拆除12.5.6.1塔吊拆除概述住宅施工完后1号、2号、3号、4号、6号、7号均使用160吨汽车吊于结构外侧进行拆除.主楼封顶后,9号塔吊讲8号塔吊拆除.9号塔吊拆除计划采用16吨屋面吊和6吨屋面吊完成.以便降低拆塔高度.16吨屋面吊及6吨屋面吊基础生根于272.950米标高,采用钢梁基础,计划安装3节标准节,标准节截面2米×2米,高3米/节,16吨屋面吊单脚最大压力77吨,6吨屋面吊单脚最大压力31吨.6吨屋面吊最后使用擦窗机拆除12.5.6.2塔吊拆除流程塔吊拆除流程序号步骤内容实例1 拆除配重将待拆塔吊旋转到合理的位置,利用其他塔吊拆除其部分配重,配重由机械平台端部向塔吊回转中心逐块拆除,最后仅留两块,待起重臂拆除后再行拆除.2 旋转起重臂运行待拆塔吊变幅机构,使起重臂倾斜约20°,利用其他塔吊将起重臂吊住,用一根钢丝绳将起重臂拉接在其A字架上3 拆除各部钢丝绳拆除变幅绳前先采用φ12钢丝绳对滑轮组穿绕,首端和变幅绳连接,末端固定于起升卷筒,利用起升卷筒完成变幅绳的穿绕,穿绕时必须保证起升卷扬和变幅卷扬钢丝绳速度保持一致4 拆除起重臂吊住起重臂重心,将起重臂根部的连接销轴拆除.而后将起重臂拆下放至地面5 拆除A架吊住由A架吊点引出的吊杆,除去A架同回转及机械平台间的连接销轴,将A架拆除.注意,拆除A架时应吊在A架的专用吊杆上,以确保其平衡.6 吊拆起升卷扬及发动机先拆除发动机,再将卷扬机组拆除.拆除过程中密切注意油管,不得将其压住7 拆除机械平台机械平台同上回转间采用销轴连接,吊在机械平台的吊点上,除去平台同回转间的连接销轴后将机械平台拆除8 拆除回转上支座吊住回转上支座,将回转上下支座的连接螺栓拆除,拆除螺栓时应采用对角线的次序逐个拆除,不应顺次连续拆除,以免损坏回转支座.螺栓全部松开后将其拆除9 拆除回转下支座吊住回转下支座,除去回转下支座同标准节间的连接螺栓,吊拆回转下支座10 拆除标准节吊住待拆标准节,而后拆除该节同下一节连接的螺栓,再将该节拆除.11 拆除C型梁吊住该道附着C形梁一侧的主梁,拆除该C形梁主梁同C形梁联系梁及支撑架次梁间的连接螺栓,将该主梁吊拆,而后,吊住其一侧联系梁,拆除该联系梁同C形梁另一根主梁间的螺栓,将其吊拆,另一根联系梁拆除方法相同,最后吊住该C形梁剩余主梁,拆除其同支撑架次梁间的螺栓,将其吊拆12 拆除塔吊附着支撑架12.6施工电梯计划12.6.1施工电梯布置详见附件.12.6.2施工电梯安装施工电梯安装流程：序号安装项目内容位置,装上开口销).(3)吊笼安装完毕后的调整检查所有用于运输的垫木或螺栓等是否全部除掉,齿轮与齿条的啮合侧隙应保证0.2～0.5米米,导轨与齿条背面的间隙为0.5米米,各滚轮与标注节立管的间隙为0.5米米,所有门应开关灵活.注：下图部件图样仅作参考,以实物为准5 安装吊杆将吊杆放入吊笼顶部安装孔内(电动吊杆应接好电源线),即可使用.6电气设备和控制系统安装(1)将电缆随线插头插入插座,固定在电缆托架上.(2)用吊杆将电缆卷放在吊笼顶部.(3)将电缆的一端,通过电缆托架,接到安装在传动底板上的三相极限开关PE端子上.(4)电缆的另一端,接到地面电源箱的端子上.(5)接通地面电源箱内的电源开关,检查是否已接入相序正确电源,确保吊笼运行方向与操纵箱或操作盒上的标记,“向上”或“向下”一致.(6)检查各安全控制开关,包括底层门限位开关、吊笼门限位开关、吊笼顶门限位开关、上、下限位开关、三相极限开关、断绳保护开关应均能正常使用.(7)按吊笼传动机构底板上各限位开关的实际位置,安装、调整导轨架底部各限位挡板、挡块.7吊笼的电力驱动升降试车确认吊笼、传动小车及电气控制系统正确无误安装后,做如下升降试车：(1)按通电源,由专职驾驶员谨慎地操作手柄,使空载吊笼沿着导轨架上、下运行数次,行程高度不得大于5米.要求吊笼运行平稳,无跳动,无声响等故障,制动器工作正常,同时进一步检查各导向滚轮与导轨架的接触情况,齿轮齿条的啮合情况.(2)空载试车一切正常后,在吊笼内安装载重量的载荷进行带载运行试车,并检查电动机、减速器的发热情况.8导轨架加高安装(1)施工电梯在塔吊的配合情况下进行安装：1)在地面将3～4节标准节连成一组(标准节两端管子接头处及齿条销子处擦拭干净,并加少量润滑脂).2)用塔吊将标准节组吊起.3)下方安装人员同时将吊笼升至导轨架顶部,配合塔吊将标准节组安装在导轨架上,并紧固和检查导轨架安装直线度.9 层门安装各停层站都要设置层门,安装层门装置.层门由工地现场自行制作和安装,要求：(1)层门开启高度不小于1.8米;(2)层门只能在升降机一侧开启,并且层门只能向着楼层内方向开启;12.6.3施工电梯与爬模的连接为了解决核心筒爬模施工期间人员和材料的垂直运输问题,我们在爬模下部设计了一个供人员上下的活动楼梯,并可随爬模整体向上爬升.楼梯位于核心筒中部井筒内,下挂两层.具体楼梯设置详见下图,详细内容参见第九章施工总平面布置、施工通道及物流动线.12.6.4施工电梯拆除住宅楼及商业楼施工电梯待客梯投入使用后拆除.塔楼核心筒内施工电梯待消防梯投入使用后拆除,外附施工电梯待二次结构完成后拆除.拆卸顺序：(1)拆除上限位开关碰铁及上极限开关→拆除导轨架,同时拆除附墙架及电缆保护架至落地层,将吊笼放入底部→切断电源、拆除电缆→拆除主机→清点保管好零部件.(2)拆装工人必须了解外用电梯各部件的重量、连接关系,了解拆卸的程序、和吊点正确的吊挂方法.(需有起重机配合)(3)在拆卸过程中,应有专人看护电缆线,以防被刮、挤断.(4)拆卸时应严格按说明书规定的要求去做.(5)拆卸时,先把司机室内的转换开关拔到“组装”位置.(6)把“组装”按扭放到梯笼顶部,将控制电缆另一端的插头插入控制箱,拆下底座地脚螺栓,所拆下的零部件必须保管好,以便下次安装时使用,同时零部件不得磕碰以防损坏.12.6.5应急电梯及爬梯(1)应急电梯：为应对突发事件,我司将使用2号施工电梯作为应急电梯,2号施工电梯拆除后,采用25号正式消防电梯作为应急电梯.项目部设专人全面管理应急电梯的维护及使用,应急电梯平常作为施工电梯使用,如遇突发事件(如政府领导、集团公司领导检查,伤员抢救等),应急电梯暂停施工使用,用作应急通道,可以直接到达发生事件楼层,保证安全、快速的处理突发事件.(2)应急爬梯：应急爬梯安装在爬模外侧,悬挂在爬模液压平台下部主梁上,应急爬梯可以从爬模顶部通至下部水平结构.施工时如遇突发事件(起火、断电等)采用应急爬梯做逃生通道,核心筒外侧共悬挂2个应急爬梯.应急爬梯示意图12.7材料转运平台计划(1)本工程所选的塔吊为大型动臂塔吊,吊重较大,为了提高单次吊运材料的数量,对于部分零散材料,如钢结构的焊机和螺栓、机电管线和设备、砌块等,采用专用的工具箱或起吊钢筋笼,并配合卸料平台直接吊运至施工作业层,减少吊次,提高效率.钢结构工具箱图机电装修材料钢筋笼图(2)为配合主楼地上施工各类材料的吊运,在每层设置2个卸料平台的位置并设置安装平台的吊耳、预埋件.结构外侧设置的两个卸料平台周转使用,平台尺寸5400×4500,堆载限值5t,可满足绝大部分材料的吊运要求.自爬斜拉式卸料平台。