高架立体仓库地下室的吊装方案和实施

文/李 沙 刘 铁 龙 魁

随着土地成本和物流吞吐量与日俱增，对仓储物流中心的库容量要求越来越大，尤其是单位面积的库容量，这就不可避免要求高架立体仓库的高度越来越高。然而，高架立体仓库货架的高度经常受到种种限制，如厂房建设高度的限制、工程建设成本的限制等，无法做到更高。针对这种情况，许多项目将高架库安装在负一层的地面上，以此来有效增加高架立体仓库的高度。由此也带来了一个新的问题：因货架和堆垛机的重量较重、高度较高、数量较多，如何有序、高效起吊至地下室进行安装，并保障人身和设备的安全，成为了项目安全施工、质量保障和工期保障等的核心问题。

本文结合具体的烟草物流园工商共库项目，设计出一套详细的负一楼高架立体仓库的吊装方案，并对该方案进行了简单的分析和论证。

工程概况

1.总体布局

本项目包含成品高架库1座和辅料高架库1座，负一层出入系统1套，钢平台2座，分别位于3个不同的建筑和防火分区。成品高架库的区域净长为59.2米，净宽为22.9米，净高为28米；辅料高架库的区域净长为56.5米，净宽为11.1米，净高为25米。成品高架库、辅料高架库、负一层出入系统和钢平台等均安装在负6米的地下库地面上，详见图1和图2。

图1 成品高架库和辅料高架库的总体布置图

图2 成品高架库和辅料高架库的现场照片

为了方便描述和理解，对图1中的方位做了如下界定，图1中右侧为北向，定义为前端；左侧为南向，定义为后端；上侧为西向，定位为左侧；下侧为东向，定义为右侧。

成品高架库由3个巷道组成，其中2台双深位堆垛机和1台单双深位堆垛机，巷道长度55米，货架高度27.4米。

辅料高架库由2个巷道组成，其中2台单深位堆垛机，巷道长度52米，货架高度24.1米。

2.预留墙洞

在土建施工完毕，工艺设备施工之前，为了考虑物料和施工器具的进出，在成品高架库后端，东向（下侧）往西向（上侧）的第2跨墙面上预留1个5.4×5.4（米）的墙洞，详见图3；在辅料高架库后端，靠近东向（下侧）那跨墙面上也预留1个5.4×5.4（米）的墙洞，详见图4；在成品高架库与辅料高架库之间从前往后的第4跨墙面上预留1个2.5×5.4（米）的墙洞，详见图5。

二、吊装前准备工作

1.主要吊装器具

自制吊装工装1座，用于物料和工具的吊装。

5吨叉车1辆：用于货架，堆垛机立柱、上横梁、下横梁和载货台等物料的周转。

液压车2辆：辅助叉车，用于堆垛机立柱、上横梁、下横梁和载货台等物料的周转。

5吨电动葫芦1台：用于堆垛机立柱、上下横梁、载货台等吊装。

2吨电动葫芦1台：用于货架天轨、货架、端部网架等吊装。

电锤5把：主要用于钻地面化学螺栓孔。

图3 成品高架库后端预留墙洞

图4 辅料高架库后端预留墙洞

图5 成品高架库与辅料高架库之间预留墙洞

图6 吊装施工步骤

图7 堆垛机下横梁、上立柱、下立柱和货架立柱的尺寸及重量图

图8 堆垛机上、下立柱实物照片

图9 自制吊装工装图

图10 辅料高架库物料准备方式

电焊机1台：用于天轨和地轨的焊接。

电动扳手5把：用于螺栓的松紧。

吊锤3个：主要用于检测货架的垂直度。

水准仪1台：用于货架、地轨等调平。

经纬仪1台：用于地轨、货架的地面划线，天轨检测。

其他安装工具若干（工具具体数量视现场情况而定）。

2.吊装人员的管理

（1）服从公司、业主、监理单位的管理规定。

（2）进入施工现场必须穿戴整洁，戴安全帽，安全鞋，穿反光背心，登高时必须携带安全带。

（3）进入施工现场后，注意观察：顶上（有高空作业）、脚下（有预埋螺栓和接地扁铁）。不允许打闹、推搡、追逐。

（4）施工现场不允许抽烟，不允许乱扔垃圾。

（5）每日施工完毕，及时清理现场，保持现场干净整洁，不允许发生工具、构件、标准件等有遗漏、散落现象。

（6）团结互助。不允许打架、斗殴。

（7）酒后严禁进行任何作业。

3.吊装安全防范措施

（1）每个人配备安全带、安全帽、安全鞋、反光背心。

（2）在人员顺着货架片爬高时，必须配备、使用安全带。

（3）对现有的安装工具进行全面检查及整改，后期定期进行检查维护。

（4）现场经理和安装队长，对现场安全进行全部管理和负责，以及对安装工人的安全教育及培训。

（5）现场配备灭火器。

三、物料准备和安装

1.吊装施工步骤

施工步骤总的原则是先把所需要的物料准备好，然后再开始安装。先安装前半截高架库货架、天轨和地轨，后安装堆垛机，同时安装钢平台和负一层出入库系统，然后再安装后半截高架库货架、天轨和地轨，详见图6。

2.进入成品高架库地下室的吊装方案

高架库货架高度约27米，分为2截，单截长度约14米。堆垛机高度约27米，去除下横梁，上立柱约12.2米，下立柱约14.5米，单截立柱重量约3吨，堆垛机上立柱、下立柱、下横梁和货架尺寸和重量详见图7，堆垛机上、下立柱实物照片详见图8。

成品高架库安装于负6米的地下室，而进入厂区的物料位于0米的地面，如何把这些超长超重的物料从0米的地面、吊装至负6米的地下室，将成为本项目实施的重点和难点。

本项目在成品高架库预留墙洞处，架设自制吊装工装1座，详见图9，主要包括钢结构门式支架1座，滑轨1根，5吨电动葫芦2台等。所有的物料和工具（包括叉车），均使用电动葫芦吊装至地下室。超长超重的物料在2台电动葫芦的协助下吊装至地下室，轨道吊装够不到的位置使用和2台液压车（或者叉车）协助，地面1台，地下室1台。

3.辅料高架库物料准备

辅料高架库安装之前，先把辅料高架库需要的物料全部储存在辅料高架库暂存区，详见图10中的黄色区域，位于辅料高架库后端。

室外的物料，通过成品高架库后端的预留墙洞，吊装进入成品高架库地下室，详见图中的蓝色箭头，然后通过叉车转运至成品高架库和辅料高架库中间的预留墙洞处，经此处的预留墙洞，进入辅料高架库，再往后端输送至辅料高架库暂存区进行暂存，详见图中的红色箭头。

4.负一层出入库系统的物料准备

负一层出入库系统要在成品高架库货架前半截安装完成后，才能开始安装，因此安装之前，需要先把负一层出入库系统需要的物料全部储存在负一层出入库系统暂存区，详见图11中的黄色区域，位于负一层出入区域。

图11 负一层出入系统物料准备方式

图12 钢平台物料准备方式

图13 成品高架库物料准备方式

图14 辅料高架库前半截货架、天轨和地轨安装

图15 类似项目高架库前半截货架、天轨和地轨现场安装照片

图16 辅料高架库堆垛机安装

图17 类似项目高架库堆垛机现场安装照片

室外的物料，通过成品高架库后端的预留墙洞，吊装进入成品高架库地下室，详见图中的蓝色箭头，然后通过叉车转运至成品高架库和负一层出入库区域中间的门洞处，经此处的门洞，进入负一层出入区域，再往前输送至负一层出入库系统暂存区进行暂存，详见图中的红色箭头。

5.钢平台的物料准备

钢平台要在成品和辅料高架库货架前半截安装完成后，才能开始安装，因此安装之前，需要先把钢平台需要的物料全部储存在钢平台暂存区，详见图12中的黄色区域，位于成品和辅料高架库前端。

室外的物料，通过成品高架库后端的预留墙洞，吊装进入成品高架库地下室，详见图12中的蓝色箭头。前往成品高架库钢平台的物流，通过叉车转运至成品高架库前端的钢平台暂存区进行暂存。前往辅料高架库钢平台的物流，通过叉车转运至成品高架库和辅料高架库中间的预留墙洞处，经此处的预留墙洞，进入辅料高架库，再往前端输送至钢平台暂存区进行暂存，详见图12中的红色箭头。

6.成品高架库的物料准备

成品高架库安装之前，先把成品高架库需要的物料全部储存在成品高架库暂存区，详见图13中的黄色区域，位于成品高架库后端。

室外的物料，通过成品高架库后端的预留墙洞，吊装进入成品高架库地下室，详见图13中的蓝色箭头，然后通过叉车转运至成品高架库暂存区进行暂存，详见图13中的红色箭头。

7.辅料高架库前半截货架、天轨和地轨的安装

辅料高架库安装之前，已经把辅料高架库需要的全部物料储存在辅料高架库暂存区，位于辅料高架库后端，安装时，需要的物流全部由辅料高架库暂存区提供，通过叉车转运至安装区域，详见图14中的红色箭头。

辅料高架库货架、天轨和地轨分为前后2截先后安装，先安装前半截，待堆垛机安装完毕后再安装后半截。安装前半截时，先从辅料高架库西向（左侧）的半列开始安装，从前往后安装，直至完成该半列的安装，然后从辅料高架库西向（左侧）往东向（右侧）安装，直到前半截安装完毕，详见图14中的黄色箭头。

图15是类似项目高架库前半截货架、天轨和地轨现场安装照片，和本项目一样，也是安装在负6.55米的地下室内。

8.辅料高架库堆垛机的安装

辅料高架库安装之前，已经把辅料高架库需要的全部物料（包含堆垛机零部件）储存在辅料高架库暂存区，位于辅料高架库后端，安装时，堆垛机零部件由辅料高架库暂存区提供，通过叉车转运至安装区域，详见图16中的红色箭头。

安装时，先从辅料高架库西向（左侧）开始往东向（右侧）安装，直到前2台堆垛机安装完毕，详见图16中黄色箭头。

采用一根重型H型横梁，两端支撑在已安装好的立柱片上，横梁中心安装5吨的电动葫芦，位于巷道中心，用于堆垛机零部件的吊装，详见图17。

图17是类似项目高架库堆垛机现场安装照片，和本项目一样，也是安装在负6.55米的地下室内。

9.辅料高架库后半截货架、天轨和地轨的安装

辅料高架库安装之前，已经把辅料高架库需要的全部物料储存在辅料高架库暂存区，位于辅料高架库后端，安装时，需要的物流全部由辅料高架库暂存区提供，通过叉车转运至安装区域，详见图18中的红色箭头。

此时，高架库前半截货架、天轨、地轨和堆垛机已安装完毕，开始安装后半截，先从辅料高架库西向（左侧）半列开始安装，从前往后安装，直至完成该半列的安装。然后从西向（左侧）开始往东向（右侧）安装，直到后半截安装完毕，详见图18中的黄色箭头。

由于辅料高架库内所有物料均提前准备在辅料高架库暂存区，可能会出现一些轻小型零部件遗漏，或者其他专业所需的轻小物料，如消防工程的消防管道、扣件、支架、架板和架管等，可直接从辅料高架库后端的预留墙洞通过一些简易的吊装方式吊装进入地下室，详见图18中蓝色箭头。

图18 辅料高架库后半截货架、天轨和地轨安装

图19 钢平台安装

图20 类似项目高架库钢平台现场安装照片

10.钢平台的安装

钢平台安装之前，已经把所需要的全部物料储存在钢平台暂存区，直接在暂存区上开始安装，详见图19。

图20是类似项目高架库钢平台现场安装照片，和本项目一样，也是安装在负6.55米的地下室内。

11.成品高架库前半截货架、天轨和地轨的安装

成品高架库安装之前，已经把成品高架库需要的全部物料储存在成品高架库暂存区，位于成品高架库后端，安装时，需要的物流全部由成品高架库暂存区提供，通过叉车转运至安装区域，详见图21中的红色箭头。

图21 成品高架库前半截货架、天轨和地轨安装

图22 成品高架库堆垛机安装

图23 成品高架库后半截货架、天轨和地轨安装

成品高架库货架、天轨和地轨分为前后2截先后安装，先安装前半截，待堆垛机安装完毕后再安装后半截。安装前半截时，先从成品高架库西边（左侧）的半列开始安装，从前往后安装，直至完成该半列的安装，然后从成品高架库西边（左侧）往东边（右侧）安装，直到前半截安装完毕，详见图21中的黄色箭头。

12.成品高架库堆垛机的安装

成品高架库安装之前，已经把辅料高架库需要的全部物料（包含堆垛机零部件）储存在成品高架库暂存区，位于成品高架库后端，安装时，堆垛机零部件由成品高架库暂存区提供，通过叉车转运至安装区域，详见图22中的红色箭头。

安装时，先从成品高架库西边（左侧）开始往成品高架库东边（右侧）安装，直到前3台堆垛机安装完毕，详见图22中黄色箭头。

采用一根重型H型横梁，两端支撑在已安装好的立柱片上，横梁中心安装5吨的电动葫芦，位于巷道中心，用于堆垛机零部件的吊装。

13.成品高架库后半截货架、天轨和地轨的安装

成品高架库安装之前，已经把成品高架库需要的全部物料储存在成品高架库暂存区，位于成品高架库后端，安装时，需要的物流全部由成品高架库暂存区提供，通过叉车转运至安装区域，详见图23中的红色箭头。

此时，高架库前半截货架、天轨、地轨和堆垛机已安装完毕，开始安装后半截，先从成品高架库西边（左侧）的半列开始安装，从前往后安装，直至完成该半列的安装。然后从成品高架库西边（左侧）往东边（右侧）安装，直到后半截安装完毕，详见图23中的黄色箭头。

遗漏的物料，或者其他专业所需的物料，如消防工程的消防管道、扣件、支架、架板和架管等，直接从成品高架库后端的预留墙洞吊装进入地下室，详见图23中蓝色箭头。

结论

本文针对一个具体的烟草物流园工商共库项目（货架和堆垛机的重量较重，高度较高，数量较多），设计一套详细的负一楼高架立体仓库的吊装方案，并严格按照该方案施工，结果证明能有序、高效地起吊至地下室进行安装，能有效保障人身和设备的安全，并确保项目的安全施工、质量保障和工期保障。