超高层垂直运输方案设计.docx

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超高层垂直运输方案设计

大型设备选型、配备及垂直运输方案

第一节塔吊的选型及垂直运输方案

一、塔吊配置要求

在选择垂直运输设备时主要考虑以下因素：

本工程一标段1#最高吊运高度达250m，从满足楼层施工的角度分析，20层以下有钢结构柱，按每层一根考虑，最重的构件主要集中在层高较高的1-4层，最重构件约10t，5层及以上由于层高较小，最重构件为4T左右，考虑到塔吊的经济性，4层及以下按钢结构柱按每层两节设计，最大吊重不超过8T，4层以上按每层一节考虑；再有，材料吊装点距离楼座较远，约45m，从以上各方面考虑，1#楼拟安装1台ZSC5056塔吊和一台ZSC6045塔吊，在装饰阶段拆除ZSC5056塔吊；2#楼最高吊运高度150m，14层以下外围设计有钢结构劲性柱，按每层1节考虑，4层以下个别柱重达到8T，其它的柱重约4T，材料吊运点距离建筑物约50m，2#楼也选用1台ZSC6045塔吊。

二标段3#楼与2#楼相似，也选用一台ZSC6045塔吊组织材料运输，4#楼最大吊运高度约100m，没有钢结构，与常规建筑没什么区别，在考虑到材料大多需要通过塔吊吊运至施工现场，对塔吊的吊重以及吊速要求较高，通过多方比较，计划在裙楼以下施工阶段，4#楼配备1台ZSC4030塔吊和1台ZSC5024塔吊，在裙楼完成后，拆除ZSC4030塔吊，使用ZSC5024塔吊组织运输。

吊装不仅要满足钢结构构件安装的要求，同时还能满足玻璃幕墙施工、电梯设备及大型机电设备的吊装要求。

本工程中所用的塔吊与常规工程的不同之处以及我们的处理方式上所表述，塔吊的定制要求在订购塔吊之前将与塔吊供应商充分协调，确保施工顺利：

二、选用塔吊的技术参数

ZSC5056和ZSC6045塔吊的起重性能表如下图所示：

三、塔吊安装

塔吊安装需要在抗浮锚杆施工完成后，塔吊基础位置垫层及防水提前施工，塔吊基础顶标高与筏板顶标高在同一平面，塔吊基础提前于筏板施工完成，塔吊安装时，吊车需要到基坑内吊装，ZSC5060塔吊需要70T吊车安装，ZSC4030塔吊需要50T吊车安装，用150T吊车将70T或50T吊车吊运至基坑内，安装完成后再用150T吊车将70T或50T吊车吊出。

四、塔吊保养及操作要求

1、安全保障是使用垂直运输设施中的首要问题，必须按以下方面严格做好：

1）塔吊司机必须受过良好专业训练，了解机械构造和工作原理。

应熟知并严格遵守操作规程和维修保养规则，必须持证上岗，信号指挥人员必须持证上岗。

2）塔吊应有专职司机负责操作，非司机不得任意开动和操作，以免发生事故，驾驶员在工作时要精力集中，酒后严禁吊运工作。

3）塔吊一般标准工作的气温为+40℃—-20℃，风速低于六级。

4）塔吊安装后，必须经过运转试验并经过调整方可使用。

5）塔式起重机必须有可靠接地，所有电气设备外壳都应与机体妥善连接，其接地线断面不小于25mm2,接地电阻不大于4Ω，主回路与控制回路的绝缘电阻均不得小于0.5Ω.

6）安装塔吊后，应重新调节好各种安全保护装置和限位开关，如夜间作业必须准备好充足的照明。

7）塔吊工作时必须按照额定起重量起吊，起过额定重量不吊，如被吊物件重量接近塔式起重机的最大容许负荷时，要进行试吊，先将物体提升到离地面0.5m左右，然后细致检查确认才可正式起吊。

塔式起重机不准吊运人员，人行斜拉重物，拨除地下埋物等。

8）司机必须得到指挥信号后方可进行操作。

操作前司机必须按电铃发信号，并应严格按照指挥人员的信号进行操作，如果发现指挥信号不清，应采取措施发出询问信号，或停止操作。

如发现指挥信号有错误会引起事故，驾驭员有权拒绝执行。

多人挂钩时，驾驭员只服从吊运前确定的其中一个人的指挥开车，但对任何人发出的危险信号，驾驭员均应警惕紧急停车。

9）操纵控制器应首先停止（零位）逐档加速或减速，严禁越级调速和高速时突然停车。

不论哪一部分传动装置在运转中需变换方向时，应首先将控制器扳到停止点零位，传动停止后，再开始逆向运转，绝对禁止直接变换运转方向。

如遇有突然停电事故时，应用人力缓慢地扳松制动器，使重物慢慢下降到地面。

不准将重物置于空中悬挂状态。

10）吊物上升时，吊物距起重臂端不得小于1—2m。

11）在操作过程中，当机构出现不正常现象或听到不正常声音时，应将重物稳妥降落，切断电源，并立即检查找出原因，排除故障后才能继续操作。

如遇到突然停电或电压下降等故障使重物无法放下时，驾驭员马上紧急鸣铃。

通知下面人员立即让开并将危险区域用绳子围起来不让任何人通过，并立即请检修人员检修。

在操作过程中发生故障，禁止在开车的情况下调整或检修。

12）雷雨、暴雨和六级以上大风时禁止使用，

13）工作休息和下班后，不得将重物悬挂在空中。

14）塔吊必须用手柄开关来操纵，不可利用安全装置“关”。

在操作中不得单脱手、双脱手及用身体其他部位转动控制器以防突然情况发生，不能及时采取紧急措施。

15）在吊运过程中，被吊物件的高度要高于地面设备或其他物体0.5m以上，吊件下面不得有人。

不得将吊件从人头顶运行吊运。

16）所有控制器工作完毕后，必须扳到停止点（零位），切断电源总开关，锁好配电箱，关好司机室门窗。

2、塔吊的保养

1）清除塔机上污泥、油渍；保持全机整洁。

2）检查动力部分运转情况是否正常。

3）检查传动部分包括齿轮副、链轮副、皮带、液压系统及钢丝绳等运转是否正常，有否故障、异响和发热。

4）检查工作装置工作情况，是否有变形、脱焊、裂纹和松动现象。

5）检查操作系统、安全装置和仪表工作情况，是否有失灵现象。

6）检查油、电容量情况，是否有不足或泄漏。

7）检查各处配合行程和间隙情况，是否有松动和异变。

8）按规定做好润滑和防腐蚀工作。

9）检查钢丝绳有无断丝及其连接是否安全可靠。

10）检查、调整转动件各部间隙。

第二节施工电梯的选型及运行方案

一、施工电梯部署

施工电梯的布置主要是为施工人员提供上下交通及散体材料的垂可直运输。

本工程一标段1#楼塔楼全高250m，2#楼塔楼全高150m，施工电梯到达屋顶层。

二标段3#楼塔楼全高150m，4#楼塔楼全高100m，施工电梯需要到达楼顶。

在塔楼砌体结构、机电安装、装饰工程施工插入后，施工人员及材料的垂直运输量增加，为了尽快将施工人员运送到施工楼层，它不仅要满足本工程的运输高度，同时也需要具有较大的运输空间和较重的载重量，能迅速将施工人员送达目的楼层。

由于施工电梯的安装需要较大空间，综合考虑地上总平面的布置，电梯平面布置图如下图所示

随着正式电梯的投入使用，逐步将各栋塔楼施工电梯拆除。

施工电梯的平面布置见下图。

二、电梯布置及运输

1、裙房货运井架布置

一标段和裙房3.5万多平方，二标段裙房3万多平方，工程量较大，按每台单层服务面积2500m2考虑，同时考虑一层不提供垂直运输服务，一标段需要6台井架，考虑一标段裙房比较分散，一标段按6台货运井架布置，二标段需要3台井架，井架布置在材料运输比较方便的位置。

其平面布置位置示意图如下：

井架于2013年12月5日开始安装并投入使用。

2、1#楼施工电梯布置

1#楼结构高度250m，主要的混凝土结构至57层，施工电梯需到达250m的高空。

在塔楼施工阶段前期（装饰插入施工前）需要上楼层施工的施工人员约200人，在装饰插入施工后，装饰施工人员及装饰材料的垂直运输量增加，人员约300人左右，为了尽快将施工人员运送到施工楼层，我们拟采用2台SC200/200GS双笼高速电梯（96m/min），和一台SC200GS单笼高速电梯。

6层结构完后在塔楼外侧安装一台SC200/200GS双笼高速施工电梯，保证外框架施工人料垂直运输，施工到15层后在核心筒增加一台SC200GS单笼高速施工电梯至核心筒作业平台，施工至39层（20层下结构验收完）后在塔楼外侧增加一台SC200/200GS双笼高速施工电梯；

电梯编号

投入使用时间

退场时间

最后安装高度

使用范围

1#

1#楼主体结构完成6层

约80m

20层以下

2#

1#楼主体结构施工至15层以上

约160m

20-40层

3#

1#楼20以下结构验收

约260m

40层以上

1#

20层以下抹灰完

2#

核心筒电梯开始安装

3#

抹灰全部完成

3、2#楼建筑总高度153.25m，标准层单层面积1800m2，材料及人员运输的最大高达达150m以上，在塔楼施工阶段前期（装饰插入施工前）需要上楼层施工的施工人员约200人，在装饰插入施工后，装饰施工人员及装饰材料的垂直运输量增加，为了满足施工需要，2#楼在结构完成6层后在塔楼外侧安装一台SC200/200GS双笼高速施工电梯，保证外框架施工人料垂直运输，施工至20层时在核心筒增加一台SC200GS单笼高速电梯进行材料运输。

核心筒内施工电梯均根据需要进行定制，其平面布置位置示意图如右图：

4、3#楼电梯配置与2#楼相同，4#楼建筑总高度97.3m，标准层单层面积1400m2，材料及人员运输的最大高达达100m以上，在塔楼施工阶段前期（装饰插入施工前）需要上楼层施工的施工人员约150人，在装饰插入施工后，装饰施工人员及装饰材料的垂直运输量增加，为了满足施工需要，在结构完成6层后在塔楼外侧安装一台SC200/200ZS双笼中速施工电梯，保证外框架施工人料垂直运输。

施工电梯技术参数表：

京龙SC200/200GS

京龙SC200GS

京龙SC200/200ZS

最大载重量

2×2000kg

2000KG

2x2000KG

提升速度

0~1.5m/s

0～96m/min

0～63m/min

安全装置

GFD

GFD

GFD

内部尺寸（长×宽×高）

3.5m×1.3m×2.5m（塔楼外边）

定做（核心筒内）

3.5m×1.3m×2.5m（塔楼外边）

电动机功率

22KW×3

3x22KW

2x2x15KW

三、施工电梯的操作要点

建筑施工电梯由专人操作，定机定人。

司机要身体健康，无心脏病、高血压、精神病、深度近视和其他慢性疾病。

司机必须经过严格的专业训练，经劳动局批准的专业培训中心考核合格者，发给证书才准许电梯操作。

1、电梯运行前的准备工作（每天检查内容）

（1）仔细阅读上一班司机写的运转记录，以便了解机械状况。

（2）检查电器控制箱看电源开关是否在零位，电路是否正常。

（3）检查电梯的技术状况，如：

A立柱导轨架附墙支撑的螺栓连接是否可靠。

B、梯笼，平衡重装置在运行范围内的绳轮系统是否有障碍，钢索与夹具的连接是否松动。

C、检查齿轮啮合，滚导轮与立柱之间间隙是否正常。

D、检查电缆导向上下，安全保护开关以及电磁制动器是否灵敏可靠。

E、在传动机械运转时是否有噪声以及异常声响。

门的开启关闭电锁状况是否良好。

2、电梯正常运转时的操作

（1）电门合闸以后，司机不准离开梯笼岗位。

操作时，司机必须精神集中眼观四方。

严禁与别人谈笑或看书等。

遇有不正常声响，应立即停车检查。

（2）电梯运行时，乘载人员必须听从司机指挥，严禁他人擅自操作。

（3）上电梯的货物在笼内注意载荷均匀分布，尽量紧靠立柱中心，严防单边偏重。

（4）司机在操作时遇雷雨、大雾、导轨冰冻以及风力超过6级时严禁开车，并把梯笼停靠在地面。

（5）当发现电磁制动器、限速器以及其他安全装置出现失灵情况，应立即停车，修复后再开车。

3、工作结束的操作

（1）工作结束必须将电梯降至地面，拉开梯笼内开关及地面的总开关，切断电源，并检查梯笼内机械动力部分，有否过热和损坏现象。

（2）打扫梯笼，并做好电梯运转记录。

（3）锁好电器控制盒，并将钥匙移交下一班司机。

4、电梯下降、撬动制动器的方法

如电梯已越过限位块或安装电梯笼时，电梯可进行撬动升降。

（1）用特制的木块松开一台传动机组的制动器。

（2）把另一台传动机组中间法兰盘上的检查盖取下，并用撬杆插入该传动机组的联轴节孔内。

撬动时，须用手拉电动机尾部的把手，以松开制动器。

（3）每撬一次，需使制动器抱闸一次。

（4）撬动完成以后，盖上检查盖，并把别一传动机组上的楔块取下，使两传动机组恢复原状，制动器都抱闸。

5、电梯突然发生故障时的下降方法

当电梯在运行中由于断电或其他原因需要停车时，梯笼能靠自重滑到下一层的停靠站上。

这时应提起两个电机上的制动器电磁铁或松开制动盘，使梯笼缓慢下滑。

但不允许超过额定运行速度，否则限速器将动作。

但每下降20米，要停止下滑1分钟，使制动器冷却。

6、电梯的维修保养

（1）每周保养内容

A按操作说明规定，确保每天进行检查。

B、确保滚轮和反滚轮在传动机械底架上紧固可靠，同时检查机械底架螺栓固紧情况。

C、检查减速器的油位及油污情况，必要时补充新油。

D、检查制动器的制动力矩是否符合规定，检查方法参照说明书。

E、检查门和安全栅门的联锁装置、上下限位开关和均衡装置开关。

可试验分别开着栅门，切断限位开关和均衡装置开关来起动电梯，这时电梯应无法起动。

每次试验仅检查一项功能。

另外，试开着梯笼单行门起动电梯，在电梯离地面2米左右时应自动停车。

2、每月周期保养的内容

A、检查小齿轮和齿条的磨损情况。

B、用塞片检查蜗轮减速器的蜗轮磨损是否在规定的范围内。

C、根据电梯润滑位表、逐步进行润滑。

3、每季周期保养的内容

A、检查滚珠轴承的间隙、梯笼导向滚轮的磨损。

如滚轮被磨损，则可在偏心轴上调整。

如轴承被磨损，更换导向轮滚轮或轴承。

B、用坠落式试验来检查限速器的可靠性。

C、试验超载保护是否失效。

第三节砼输送泵及布料机的选择与运输方案

一、砼输送泵选择

根据混凝土在不同阶段、不同部位的施工情况来配备混凝土输送泵，并根据塔楼核心筒的施工，为了提高混凝土的输送效率，配备布料机。

（一）地下室底板混凝土浇筑阶段

由于地下室底板混凝土量大，必须配备足够数量的混凝土输送泵。

但混凝土输送的高度要求低，因此，我们选用5台由三一重工生产的HBT60型混凝土输送泵。

同时根据现场的情况设置1台50m臂长的汽车泵，可以灵活送布料。

具体设备配备及使用见第七章

HBT60.13.90S型混凝土输送泵主要技术参数如下：

型号

HBT60.13.90S

整机性能

最大理论混凝土输送量m3/h

79/38

混凝土输送压力MPa

13/8.3

分配阀形式

S管阀

混凝土缸规格×行程mm

200×1800

料斗容积×上料高度L×mm

600×1400

出料口直径mm

Φ180

动力系统

额定功率kW

90

其它参数

允许最大骨料粒径mm

卵石:

50碎石:

40

混凝土输送管内径mm

Φ125/Φ150

外形尺寸：

长×宽×高mm

6700×2100×2300

总质量kg

7400

地下室混凝土量较大，且厚度较大，1#楼砼底板厚度为3m，一次浇筑混凝土量达到3000多方，一次浇筑时间较长，按5台地泵考虑，每小时浇筑混凝土量约150m3，一小时内需要混凝土车辆（混凝土罐车每车为10m3）为150/10=15辆，周边停车点只能设置在东南角位置，浇筑混凝土前与交管部门协调沟通，有效利用场外道路。

1、一标段大体积砼浇捣交通组织图

2、二标段大体积砼浇捣交通组织图

（二）塔楼混凝土施工阶段

1、塔楼100米以下配备一台HBT60型混凝土输送泵（有一台备用），1#楼混凝土最大泵送高度需达250m，100米以上选择2台由三一重工生产的HBT90CH-2122D输送泵。

这种输送泵具有超过35MPa的压力，能够通过特制的泵管将混凝土以每小时30m3的速度送至528m的高空，完全能够满足本工程的混凝土施工需要。

HBT90CH-2122D型混凝土输送泵主要技术参数如下：

根据施工高度、混凝土浇筑量及施工进度的安排，选用1台三一的HGR33内爬式系列电梯井安装式布料杆，用于混凝土浇筑时的布料。

这种布料机四节臂可以自由伸缩，全周回转，能在很小的空间内活动，并且可以向上和向下布料，具有很强的机动性。

布料机的相关参数如下：

最大布料半径

33m

臂架回转角度

365°

工作环境温度

（-10～+45）℃

塔身高度

30m

安装型式

电梯井

功率

30kW

转速

1450rpm

系统压力

30MPa

输送管清洗方式

水洗/干洗

总质量

31500kg

臂架形式

四节卷折全液压

输送管径

DN125mm

末端软管长度

3m

布料机布置于内筒两个电梯井道内，随内筒爬升。

布置位置见下图。

2、2#、3#塔楼100米以下配备2台HBT60型混凝土输送泵，2#、3#楼混凝土最大泵送高度需达150m，100米以上选择1台由三一重工生产的HBT80.16.110SG输送泵。

这种输送泵具有超过35MPa的压力，能够通过特制的泵管将混凝土以每小时30m3的速度送至15m的高空，完全能够满足本工程的混凝土施工需要。

HBT80.16.110SG型混凝土输送泵主要技术参数如下：

三、高标号超高层混凝土运输

1、本工程拟采用一套水平管和两套垂直立管（一套备用），布管应根据混合物的浇注方案设置并少用弯管和软管，尽可能缩短管线长度。

本工程管道沿楼地面或墙面铺设，在混凝土地面或墙面上用膨胀螺栓安装一系列支座，每根管道均由两个支座固定。

为了减少管道内砼反压力在泵的出口可布置65-100m的水平管及若干弯管，同时由于混凝土泵前端输送管的压力最大，堵管和爆管总发生在管道的初段，特别是水平管与垂直管相连接的弯管处，在泵的出口部位和垂直管的最前段各安装一套液压截止阀，见下图。

液压截止阀

2、对于高泵程混凝土施工，为最大可能降低输送管道的总压力，在管路设计时尽量减少弯管、锥形管的数量，尽量采用大弯管，并在楼面上约100米以上高度，每隔100米高度布置一根10-12米的水平缓冲管。

根据本工程楼层标高，我们分别将在第24层顶（101.75米）和第49层顶（203.35米）设置水平缓冲弯管，布管示意见下图。

布管示意图

3、提高混凝土泵送性能措施

1）添加高性能外加剂

掺加高效减水剂，要求搅拌后2h小时损失要控制在2cm。

掺入一定量的引气剂。

引入含絮凝剂的泵送剂，提高混凝土在高压状态下的抗泌水和离晰的性能。

2）选用级配优良的粗细骨料

要求粗细骨料颗粒形状好、针状、片状颗粒少，级配良好，有利于改善混凝土的流动性与变形的能力，提高混凝土强度。

混凝土骨料总体粒径较小，这样使混凝土有足够的润滑浆量，较好改善拌和物流动性与稳定性之间矛盾。

3）掺和粉煤灰等掺和料

在混凝土拌和物中掺加Ⅰ级粉煤灰，改善混凝土流动性，且其需水量比较小，在水胶比不变的情况下增加混凝土的坍落度。

4）优化混凝土配合比

高泵程预拌混凝土的特点是要求拌和物具有较好的和易性、稳定性、可泵性，并且对硬化后强度、弹性模量和耐久性等指标均有很高要求，即混凝土具有综合优良性能。

分析混凝土性能要求，对混凝土配合比进行优化，考虑各种施工环境，施工工况在实验室进行试配，检测混凝土性能。

根据实验室设计混凝土配合比，在现场做混凝土试块，同等养护条件，检测混凝土性能，最终得出混凝土最优施工配合比。

5）混凝土拌合物状态

入泵塌落度250±20mm，扩展度650～750mm，塌落流出时间≤5s，保证出泵塌落度≥140mm。

6）保持送料的连续性

混凝土泵送前，泵管内先用水泥浆润滑泵管；混凝土泵送过程中，保持送料的连续性；采用两台搅拌运输车同时就位，一台下料完毕，另一台连续下料，保证输送泵不间断，工作天气温度较高时泵管加盖麻袋及时浇水降温。

混凝土浇筑完毕，泵车及泵管及时清洗干净。

四、输送泵操作要求

1）泵送混凝土一旦开始，须连续进行。

遇到混凝土暂时供应不上时，可减慢泵送速度来保持其连续性。

泵送暂时中断时，将受料斗里的混凝土每隔4—5分钟搅拌叶片转3—4转，开动混凝土泵正一反行程3—4次，以防止混凝土离析、初凝和堵塞。

这时受料斗中的混凝土料面应保持一定高度，否则将造成吸空和外喷。

当泵送中断时间超过30分钟，必须把残留在管道中的混凝土清理干净。

2）在连续泵送过程中，受料斗中的混凝土料面应始终保持在搅拌轴的上面（约为受料斗高度的2/3），防止混凝土泵吸空。

3）如遇混凝土坍落度过低，不准在受料斗加水搅拌。

应在搅拌车加水泥砂浆（其水灰比与所泵送的混凝土相同），经搅拌均匀后卸入泵车受料斗。

4）不许把泵车布料杆当作起重机吊臂使用，以及在布料杆上吊挂任何重物。

5）泵送接近结束时，要调小混凝土缸的行程，减慢泵送速度，以减小残留在混凝土缸内的混凝土量。

6）每次泵送混凝土工作结束后，需要立即把残留在混凝土缸和管道中的混凝土清理和冲洗干净。

7）当采用空气清洗时，必须严格按操作规程进行。

操作人员必须离开到管端5米远的地方，切勿靠近，以免气流喷出伤人。