超高层施工电梯布置关键技术

徐 涛

（广州市第三建筑工程有限公司，广州 510050）

在项目开工之前，必须对现场进行科学合理的场地平面布置。首先要对大型机械设备位置进行选定，重点包括施工现场垂直运输设备。运输设备的布置，通常情况下要考虑材料运输场地、堆放场地、楼层内的运输距离等方面，也要考虑楼层间的施工人数，如何科学合理选定好施工电梯方案，是项目顺利开始的基础。

1 工程概况

天誉南宁东盟创客城（Maker Town）地标组团东盟塔位于南宁市良庆区五象新区，濒临邕江南岸。其中主塔为1 幢超高层酒店办公楼，由3 层地下室、地上75层的酒店办公塔楼组成，塔楼建筑高度为346 m；地上建筑面积171 250 m2，地下总建筑面积为42 834 m2。结构形式采用带状桁架加强层的框架-核心筒结构体系。

2 施工电梯运输能力需求分析

2.1 垂直运输需求量分析

垂直运输任务以上、下班时段的人员垂直运输最为紧张，运输量的统计以上、下班时段为准。高峰时段考虑所有工种全部满员开工，所有工种进入流水施工阶段。取竖向核心筒58 层时进行分析，核心筒竖向结构施工到58 层时楼层人员预计分布情况见表1。

表1 施工到58 层时楼层人员预计分布情 人

2.2 施工电梯需求量计算

根据表1 劳动力分布情况，中部20—58 层为人员运送高峰，每个梯笼容纳8 人，每次停靠0.5 min。高速施工电梯速度按实际取85 m/min；中速施工电梯速度按实际取55 m/min。10 层以下运距取10 层层高47 m；10 层以上30 层以下时运距取30 层层高141 m；30 层以上50 层以下运送距离取50 层层高232 m；50 层以上运送距离取顶层层高346 m，计算结果见表2，电梯 平均运输人数见表3。

表2 电梯运输时间计算表

表3 电梯平均运输人数统计表 人

2.3 上班或下班运输时间计算

验算1：1—10 层需乘坐电梯人员最高峰出现在2020 年8 月，该阶段有1 台双笼施工电梯（1#）可用；每天上班或下班人员最长运输时间=176/（8×2）×1.06=11.66 min，满足施工需要。

验算2：11—30 层需乘坐电梯人员最高峰出现在2021 年2 月，该阶段有2 台双笼施工电梯（1#、3#）可用；11—30 层需运输343 人，1—10 层需运输265 人，每天上班或下班人员最长运输时间=343/（8×2×2）×1.66+265/（8×2×2）×1.06=26.6 min，满足施工需要。

验算3：31—49 层需乘坐电梯人员最高峰出现在2021 年6 月，该阶段有4 台双笼施工电梯（1#、2#、3#、4#）可用；每天上班或下班人员最长运输时间：31—49层需运输298 人，按照243 人乘坐快速梯，55 人乘坐中速梯，所需时间最长16.35 min；11—30 层需运输400 人，按照324 人乘坐快速梯，76 人乘坐中速梯，所需时间最长14.58 min；1—10 层需运输50 人，按照40 人乘坐快速梯，10 人乘坐中速梯，所需时间最长0.88 min；总时长31.81 min，满足施工需要。

验算4：50 层—屋面需乘坐电梯人员最高峰出现在2021 年11 月，该阶段有4 台双笼施工电梯（1#、2#、3#、4#）可用；每天上班或下班人员最长运输时间：50层—屋面层需运输608 人，按照497 人乘坐快速梯，111 人乘坐中速梯，所需时间最长47.31 min；31—49层需运输160 人，按照130 人乘坐快速梯，30 人乘坐中速梯，所需时间最长8.85 min；11—30 层需运输30人，按照22 人乘坐快速梯，8 人乘坐中速梯，所需时间最长1.53 min；总时长57.69 min，满足施工需要。

验算5：1#施工电梯拆除出现在2022 年5 月，该阶段有3 台双笼施工电梯（2#、3#、4#）和正式电梯1-HXHT1 可用；50 层—屋面层需运输503 人，按照343 人乘坐快速梯，111 人乘坐中速梯，49 人乘坐正式电梯，每天上班或下班人员最长运输时间31.0 min，正式电梯213/（10×1）×1.46=31.1 min，取大值31.1 min，满足施工需要。

3 施工电梯布置位置方案分析

方案一：如图1 所示，不改动结构，直接利用电梯井减少二次修补工程量，并且多台电梯能直接与爬模相连，运输能力较强。但综合考虑到成本问题以及施工需要，利用建筑永久电梯井架布置多部单笼施工电梯成本相对较高，不经济，核心筒内部场地狭小，不利于材料运输，而且不利于后期正式电梯安装的尽快插入，所以摒弃方案一做法，优先考虑选用双笼、高速施工电梯。

图1 8 台单笼，均安装在核心筒内

方案二：如图2 所示，施工电梯的布置方式，单笼改双笼，施工电梯安装台数减少，无论是垂直运输需求还是平面布置位置要求，基本上均能满足，但是这种设置方式需要对外框架每层进行留洞，对结构破坏面大，不利于整体施工，施工电梯拆除后每层均需对井口位置进行封堵，工程量大。而且考虑到塔楼在30 层核心筒内缩，施工电梯无法直接上去，需在30 层设置转换层，不利于大宗货物运输。故不采用该方案。

图2 4 台双笼，1 台在核心筒内，3 台在核心筒外

方案三：如图3 所示，采用塔楼外侧布置双笼施工电梯的方式，1 台施工电梯在核心筒内部，与爬模相连，外围3 台安装在外框架外（同一侧），塔楼外侧。一个比较突出的问题是附墙距离过远。建筑外围与地面成88°倾角，外部电梯最顶层与结构水平距离超过10 m，附墙距离过远，施工电梯的固定连接以及施工电梯与建筑间的连廊通道设置都是一个施工难题，一般直梯无法使用；其次是施工电梯布置过于集中，不方便材料运输的进出，不利于运输效率最大化。

方案四：如图4 所示，基于方案三平面布置位置和运输方式的优化，1 台施工电梯在核心筒内部，与爬模相连，外围3 台沿结构边安装（塔楼外侧）。电梯外场地宽敞，有施工通道及材料堆场，方便材料运输的进出，施工材料在楼层中运距尽量较小，布置合理。另外，3部塔楼外侧的施工电梯安装在建筑三个角，有2°斜率，斜倾向建筑，以解决建筑88°倾角内缩、施工附墙距离过远的问题。其中2#电梯桥箱采用3.2 m×1.5 m×6 m的尺寸，以便于运送幕墙板块等大宗件材料。

图4 4 台双笼，1 台在核心筒内，3 台在外框架外

综合以上情况，第四种施工电梯布置方案最为合理，建议采用。

4 施工电梯的使用管理

4.1 上下班错峰安排

4.1.1 错开人员上下班时间

依据核心筒先行的原则，安排各层施工人员运输顺序，以电梯拆除阶断为例。

1#施工电梯拆除出现在2022 年5 月，该阶段有3台双笼施工电梯（2#、3#、4#）和正式电梯1-H-XHT1 可用；将不同楼层作业人员分时间段错开上下班，按作业人员满员考虑，时间安排见表4。

表4 1#施工电梯拆除施工人员上下班时间安排表

4.1.2 错开运输车辆发车时间

根据表4 安排的工人上下班时间，确定车辆发车时间，将运输车辆发车时间定为5 min 一趟，先上班的班组先发车，错开发车时间来延长工人到达施工现场时间，避免同时有大量作业人员聚集而造成排队拥堵。

4.1.3 安排各台电梯停靠楼层，邻近楼层5 层一停

按照施工进度，确定主要上人楼层，将两边电梯分单双错开楼层停靠。高峰期禁止多层停靠，电梯停靠邻近楼层的作业人员通过室内楼梯上下，将每台电梯停靠楼层贴在施工电梯外侧。竖向核心筒施工人员优先使用1#电梯，不受此要求限制。

4.1.4 梯笼外加设围挡，控制进入围挡内人数

上班高峰人员聚集，不可避免会出现推搡拥挤现象。上班人员直接进入施工电梯的话很难控制运输人数，容易超载；上下电梯推挤容易造成安全事故。考虑这些安全隐患，在电梯梯笼外再设置一个围挡，控制进入围挡人数，等电梯上行后放入一批乘坐人员，控制每批8 人，从源头上避免人员超载，如图5 所示。

图5 4#电梯平面布置图

4.2 永久电梯与临时电梯转换

施工到一定程度，为了不影响后续工序展开，如幕墙安装等，需将施工电梯逐步拆除。为了不影响后续施工材料垂直运输，拟选择安装部分永久电梯来满足施工需求。

4.2.1 施工电梯安装顺序

通过超高层施工经验分析，并结合现场实际，确定施工电梯安装顺序。爬模安装同时安装核心筒内第一台施工电梯，确保有一台施工电梯与爬模相连，工人通过1#施工电梯上到爬模操作平台；核心筒外围楼面板浇筑至10 层时安装3#施工电梯，此时砌体入场；爬模爬升至30 层进行系统改装，此时安装2#非标、4#施工电梯。

4.2.2 永久电梯安装确定

拆除施工电梯前应先考虑安装的永久电梯能保证施工需要，所有应优先选择能直接到顶的消防永久电梯。因为1#施工电梯占用了1-H-XHT2 消防电梯井道，1-H-XHT3 紧邻1-H-XHT2 消防电梯，作业面小，故优先选取1-H-XHT1 消防电梯替代1#施工电梯部分功能。同时，139.050（50 层）以下机电装修基本完毕；正式电梯1-0-HT2 安装，满足剩余施工需要。待1#施工电梯拆除井道复原后，安装好1-H-XHT2 和1-HXHT3 消防电梯，优先满足施工需求。

4.2.3 施工电梯拆除

为兼顾后续工序展开与施工材料垂直运输，施工到一定阶段需要考虑永久电梯与临时电梯的转换。主体结构全部完成，开始拆除1#施工电梯，初装完成后拆除3#施工电梯，精装完成后拆除4#施工电梯，待到幕墙安装完成后拆除2#非标。安装好消防电梯保证运输能力方可拆除施工电梯。

4.3 施工电梯使用规定

施工人员通常使用电梯进行运输，并且需要运输各种类型的物资和构件，这些材料和构件具有分散性。因此，施工单位应针对人员和物资的运输制定专门的运输管理制度，其核心是提高运输效率。具体而言，在管理制度中可以规定以下几个方面：第一，制定施工电梯操作和细则，以确保施工维护电梯的运行效率和安全性。第二，施工电梯需要严格按照任务单进行夜间的工作安排。第三，使用电梯时必须遵循事先制定的运输方案，要求不超过预定时间，且不得影响后续施工任务的进行。对于超时或预定多申报使用时间等不良行为，应减少下一步施工运输的使用时间或禁止使用一周以示处罚。第四，在运输散件之前，必须制定切实有效的运输方案，并采用集装箱运输模式，以提高运输效率，防止物资遗失。第五，运输非泵送混凝土材料时，应采用加高10 cm 的推运车，以确保装载量并防止洒落，确保施工环境的安全。第六，严格监管施工电梯的使用，对浪费电梯资源的行为进行严厉处罚。第七，设立明确使用电梯环境，通过张贴海报、加强宣传的方法提高施工电梯使用规范性与科学性，保障电梯使用秩序。

5 结束语

本文针对超高层项目施工运输时，首先对施工电梯运输能力进行需求分析，制定出具有实效性的运输方案，从而明确在核心位置设置的施工电梯数量。合理安排运输材料和运输顺序，统计运输过程对施工进度和成本资金等方面产生不利影响，从而确保考虑工程能够高质量按期竣工。另外，考虑高峰期作业人员过多造成的拥堵，合理安排工人上下班时间，错开高峰；在建筑施工后期，一旦高层建筑施工结束，应当逐步启用电梯永久使用功能，并进行电梯的转换工作。在转换过程中，确保工作的合理性和科学性，排除任何不利的因素[1]。