各阶段垂直运输方案.docx
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各阶段垂直运输方案
(十三)各阶段垂直运输方案(30)
1.垂直运输部署方案
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。
而作为目前超高层工程,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。
(1)垂直运输总体策划
结合南京金茂项目工程的实际情况,我们对地下室、裙房及塔楼等施工期间的大量施工人员、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;机电施工时部分体积、重量较大、尺寸超长的管道和设备等采用塔吊并配合卸料平台进行吊运,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。
塔楼施工材料垂直运输设备选择:
专业
工程
材料
主要运输设备
辅助设备
塔吊
施工
电梯
卷
扬机
混凝
土泵
卸料
平台
工
具箱
钢
筋笼
手
推车
土建
结构
钢筋
●
混凝土
●
楼承板
●
钢结构
劲性柱
●
核芯筒钢柱
●
钢梁/压型钢板
●
高强螺栓/焊机/氧气乙炔瓶
●
●
幕墙
单元体板块/埋件
●
粗装修
混凝土砌块
●
●
●
细石混凝土/水泥砂浆/干拌砂浆
●
●
防水涂料/环氧树脂漆
●
●
穿孔镀锌钢板/铝合金装饰板/铝合金龙骨
●
甲/乙/丙级防火门
●
精装修
不锈钢龙骨/不锈钢板/轻钢龙骨
●
水泥砂浆/腻子/乳胶漆
●
●
石膏板吊顶/矿棉板
●
普通门/卫生间隔断
●
洗手盆/坐便/小便器
●
消防
焊接钢管
●
●
组合式消火栓箱
●
给排水
柔性铸铁管/不锈钢管
●
●
电气
电缆
●
桥架/配电箱/配电柜
●
暖通
VAV/送风口/回风口/防火阀/消音器
●
镀锌铁皮风管/风机盘管/钢管
●
●
大型
设备(暂估)
给水泵
●
●
消火栓稳压装置/变频供水泵/喷淋稳压装置
●
空调水泵/生活水循环泵/直饮水循环泵
●
干式变压器/发电机降压变压器/10KV开关站/冷却塔
●
●
热回收机组/多联机组/新风机组
●
空调机组/通风机/排烟风机/板式换热机组/风冷冷水机组
●
●
大楼阻尼器
●
●
●
擦窗机
●
●
施工
垃圾
——
●
●
●
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:
①土建结构。
加工好钢筋利用塔吊吊运至施工作业面,塔楼塔吊吊重较大,为减少吊次,单次起吊重量尽量加大;核芯筒墙体模板为爬模体系,可自行向上爬升,无需塔吊等其他设备吊运。
筒内现浇混凝土楼板模板每次随爬模平台向上倒运,不占用设备。
外框楼板绝大部分为压型钢板组合楼板,无模板配置;各种强度等级的混凝土利用混凝土输送泵直接泵送至浇筑面(混凝土相关内容详见混凝土及大体积混凝土施工方案)。
②钢结构。
地上所有钢结构构件均利用塔吊进行吊装;配合安装焊接的高强螺栓、焊机、氧气乙炔瓶等设备,集中放置于专门制作的工具箱中,由塔吊吊运至施工作业面。
③幕墙工程。
幕墙板块使用塔楼核心筒外侧双笼高速施工电梯进行运送,电梯尺寸满足绝大部分板块尺寸要求。
其他小型材料如埋件、防火板、保温板、铝板、结构/耐火密封胶等每次随板块一同运至作业层。
④粗装修工程。
地上二次隔墙为砌筑墙,运输过程中体积较大,因此为了提高运输效率,砌块可集中装放于特殊制作的钢筋笼中,利用塔吊并配合楼层外侧的卸料平台进行吊运,配合施工电梯进行砌块的垂直运输。
砌筑砂浆采用干拌砂浆,利用施工电梯运输至相应楼层现场搅拌;地面细石混凝土及水泥砂浆,可人工利用小推车由施工电梯向上运输;其他零散材料如涂料、瓷砖、矿棉、龙骨、防火门等全部利用施工电梯向上运输至作业楼层,同时为提高效率,使用特殊制作的手推车配合。
⑤精装修工程。
所有精装修的材料均利用施工电梯向上运输,小型零散材料使用手推车装卸,以提高效率。
⑥机电工程。
所有机电专业的立管和水平主干管大型管线均利用塔吊向上吊运,并使用特制的钢筋笼配合装卸;VAV、风口、防火阀、消火栓箱、桥架、配电箱等小型材料利用施工电梯运输;强电系统的主电缆由专业施工单位在井道内安装卷扬机向上吊运,不占用塔吊和施工电梯运次。
⑦大型设备。
本工程建筑内机房众多,各专业的大型设备数量大,分布分散,垂直运输难度较大。
因此对于给水泵、变压器、冷却塔、空调机组、换热机组、擦窗机等体积重量较大的设备利用塔吊并辅以卸料平台配合吊运,其他小型设备如变频供水泵、空调水泵、新风机组、循环水泵等以及零散材料则利用施工电梯向上运输。
⑧施工垃圾。
超高层建筑施工中大量的施工垃圾也是垂直运输中的一项难题。
对此,我们结合以往工程经验,在指定楼层设置垃圾堆放区,然后利用施工电梯以及塔吊和卸料平台等多种方式共同运输,提高效率。
(2)塔吊选型、部署及分析
大型塔吊的选型和布置直接关系着超高层钢结构的现场吊装方案,也关系着整个工程的垂直运输组织,是超高层建筑施工中一项非常关键的技术,同样也最能够体现出总包单位的经验和技术水平。
它不仅包含塔吊的选型和布置,还包含爬升以及拆除等多方面的内容,方案确定过程中需要结合业主对工期的要求,对施工过程进行详细的吊重吊次验算,并综合考虑工序之间的交叉影响、材料堆场位置以及构件分布等多方面因素,从而确保塔吊方案的合理和经济。
序号
安装条件
拆除条件
运输需求
1#
一层结构施工前
结构封顶
一次结构施工材料运输
2#
塔楼外框柱钢结构施工前
结构封顶、屋面设备吊装完成
一次结构施工材料运输
3#
裙房地上结构施工前
裙房幕墙完成
一次结构施工材料运输
4#
裙房地上结构施工前
裙房幕墙完成
一次结构施工材料运输
1塔吊布置及选型:
塔楼塔吊安装:
现场共选用两台动臂塔吊满足塔楼运输要求,1#塔吊TCR6055(40M),2#塔吊L500-32(45M)。
我司将在核心筒地连墙施工前与地连墙施工单位配合预埋钢板等构件,进场后在地连墙上安装1#塔吊基础钢梁、塔机;在主体外框住钢结构施工前(核心筒施工至六层左右)在核心筒内安装2#塔吊基础钢梁、塔基,以满足西侧外框柱钢结构的施工运输需求,塔吊选型主要由塔楼主体钢结构吊重需求决定,详见钢结构相关方案。
塔楼塔吊平面布置图
裙房塔吊安装:
现场共选用两台动臂塔吊满足裙房运输要求,3#、4#塔吊均为D120-8(40M)。
在裙房地上开始施工前,完成塔吊安装,塔吊选型主要由塔楼主体钢结构吊重需求决定,详见钢结构相关方案。
裙房塔吊平面布置图
TCR6055性能参数(45M):
起重臂与水平面角度
85°~67.2°
66.6°
62.4°
59.5°
54.9°
51.7°
一倍率幅度(m)
6.4~19.6
20
23
25
28
30
一倍率起重量(t)
16.00
二倍率幅度(m)
6.1~19.3
19.7
22.7
24.7
27.7
29.7
二倍率起重量(t)
32.00
31.22
26.28
23.70
20.45
18.69
起重臂与水平面角度
46.5°
42.9°
36.7°
32.1°
23.5°
15°
一倍率幅度(m)
33
35
38
40
43
45
一倍率起重量(t)
16.00
15.45
13.83
12.93
11.78
11.2
二倍率幅度(m)
32.7
34.7
37.7
39.7
42.7
44.7
二倍率起重量(t)
16.42
15.18
13.56
12.60
11.54
10.97
钢丝绳股数
吊重(t)
速率(m/min)
1
16
35
8
70
5
88
2
32
17.5
16
35
10
44
L500-32性能参数(40M):
一倍率幅度(m)
5.9~36.29
37
38
39
40
一倍率起重量(t)
16
15.3
14.98
14.5
14.11
二倍率幅度(m)
5.6~20.38
23
25
28
30
33
35
38
39.73
二倍率起重量(t)
32
27.81
25.02
21.74
19.84
17.7
16.45
14.72
14.09
钢丝绳股数
吊重(t)
速率(m/min)
1
16
36
8
72
5
90
2
32
18
16
36
10
45
②裙房塔吊布置及选型:
裙房设置两台D120-8(40M)塔吊满足垂直运输需要。
D120-8(40M)性能参数:
(3)施工电梯选型、部署及分析
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,我们不但借鉴了以往类似超高层建筑施工电梯布置的经验,同时充分考虑本工程的特殊性,针对多个难点逐一研究解决,从而确定最优的布置方案。
塔楼施工电梯布置及选型
施工电梯的平面位置选择通常考虑筒内和筒外施工电梯,分别提供核心筒结构、筒外结构及装饰装修的垂直运输需要。
筒内施工电梯通常布置于永久电梯井道内,本工程井筒尺寸有限,且只有两个可选井筒,综合上述因素,塔楼筒内采用永久电梯井道布置两台单笼施工电梯,附着于主体结构外侧布置两台双笼施工电梯。
筒内、外均为高速电梯。
所有电梯井筒中只有以下四个从1层一直贯通至顶层,而其中两台为消防电梯,选取下图线框内两个井筒作为筒内施工电梯的安装部位。
待消防电梯施工完成后拆除筒内施工电梯
下图为塔楼施工电梯平面布置
塔楼内使用SCD200V、外施工电梯均选用SCD200/200V高速双笼电梯(筒内电梯因井筒尺寸较小,需要特别定制,暂定吊笼长度为2.6米),电梯参数如下:
电梯编号
电梯型号
吊笼数量
额定载荷(kg)
提升速度(m/min)
标准节尺寸(mm)
吊笼尺寸(m)
1#、2#
电梯
SCD200/200V(高速)
双笼
2*2000
0—60
800×800×1508
3.2×1.5×2.5
3#、4#
电梯
SCD200V(高速)
单笼
2000
0—60
650×650×1508
2.6×1.5×2.5
结构封顶后拆除3#施工电梯,砌筑完成后拆除4#施工电梯。
裙房施工电梯布置及选型:
裙房使用两台SCD200/200双笼施工电梯,电梯参数如下:
电梯编号
电梯型号
吊笼数量
额定载荷(kg)
提升速度(m/min)
标准节尺寸(mm)
吊笼尺寸(m)
5#、6#
电梯
SCD200/200(普通)
双笼
2*2000
0—36
800×800×1508
3.2×1.5×2.5
施工电梯布置原则:
筒内电梯主要保证核心筒相关工种操作工人上下,部分零星材料运输,提前在施工首层楼板时做好电梯基础,在核心筒内安装两台单笼电梯。
筒外电梯主要保证水平结构及装饰装修、机电安装作业施工,在筒外安装两台双笼电梯。
裙房设置两台SC200/200双笼普通施工电梯承担裙房内劳动力及材料的垂直运输。
施工电梯按拆条件:
序号
安装条件
拆除条件
运输需求
1#
筒外6层楼板施工完成(防护屏底超过首层楼板)
消防电梯安装
塔楼水平结构、二次结构、装饰装修、机电安装
2#
3#
爬模下挂架底超过首层楼板
结构封顶
塔楼核心筒结构
4#
爬模下挂架底超过首层楼板
砌筑完成
5#
主体钢结构完成
消防电梯投入使用
裙房水平结构、二次结构、装饰装修、机电安装
6#
主体钢结构完成
消防电梯投入使用
(4)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,对不同施工阶段期间不同专业的垂直运输需求进行仔细分析,对场内的各垂直运输设备使用进行综合策划,具体内容如下。
序号
施工阶段
施工
时间
专业
主要施工内容
运输设备
1
地下结构
施工阶段
2015.7~
2015.12
钢结构
地下核芯筒及一柱一桩钢结构吊装;
塔吊、汽车吊
土建
地下土建结构施工;
2
地下逆作
施工阶段
2015.12~
2017.03
土建
内衬墙、楼板、柱施工;
汽车吊
汽车吊
3
F01-F6层核心筒施工阶段
2016.01~
2016.03
钢结构
F01-F6核心筒钢骨吊装;
塔吊
土建
F01-F6核芯筒墙体施工;
塔吊、施工电梯
4
F7-F45层核心筒施工阶段
2016.04~
2016.12
钢结构
F7-F45核芯筒钢骨吊装;
F01-F41外框柱钢骨、钢梁吊装;
塔吊
土建
F10-F45核心筒墙体施工;
F01-F41外框柱及楼板施工;
塔吊、施工电梯
幕墙
F09-F26层单元板块安装;
施工电梯
机电
施工电梯
5
F46-F69层核心筒施工阶段
2016.04~
2016.10
钢结构
F46-F69核心筒钢骨吊装;
F42~F64外框柱钢骨、钢梁吊装;
塔吊
土建
核芯筒F46-F69层墙体施工;
F42~F64外框柱及楼板施工;
塔吊、施工电梯
幕墙
F42~F48层单元板块安装;
施工电梯
粗装修
B05~F28层隔墙砌筑施工;
施工电梯
机电
L13~L27层机电管线设备安装;
精装修
B05~F07层精装修施工;
施工电梯
6
核心筒封顶
2016.07~
2016.12
钢结构
外框柱钢骨、钢梁吊装;
塔吊
土建
核芯筒墙体施工;
外框巨柱及楼板施工;
塔吊
幕墙
L28-L43幕墙板块安装;
施工电梯
粗装修
L28~L43层隔墙抹灰施工;
施工电梯
机电
L28~L43层机电管线设备安装;
精装修
L13~L27层精装修;
7
L59-L70
施工阶段
2016.10~
2017.03
钢结构
核芯筒钢柱吊装;
外框巨柱钢梁吊装;
塔吊
土建
核芯筒墙体施工;
外框巨柱及楼板施工;
塔吊
粗装修
L44-L58隔墙砌筑施工;
施工电梯
幕墙
L44-L58幕墙板块安装;
机电
L44-L58层末端设备安装;
精装修
L28~L43层精装修施工;
8
精装修阶段
2017.03~
2017.05
粗装修
L59-L59隔墙砌筑施工;
施工电梯
机电
L59-L70层末端设备安装;
施工电梯
幕墙
L59-L70幕墙板块安装;
施工电梯
精装修
L44~L58层精装修施工;
施工电梯
9
精装修阶段
2017.05~
2017.08
精装修
L59~L70层精装修施工;
施工电梯
+消防电梯
10
整体验收
备案阶段
2017.9~
2017.12
竣工调试及验收
消防电梯
(5)各施工阶段垂直运输运力复核
①主要运输材料
钢结构:
主要吊运构件有核心筒钢柱、外框劲性柱、钢梁、压型钢板等,其他辅助材料有高强螺栓、焊机、氧气乙炔瓶等;
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,筒内楼板模板由爬模架体向上倒运,外框楼板绝大部分为组合楼板,不需模板。
机电管线:
预埋套管、预埋电线管。
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。
专业
材料/人员
数量
吊次
备注
钢结构
核心筒钢柱
28
3/d
6d/层,一柱2层
钢梁
395
33/d
数量为分段后构件数,6d/层
钢柱
40
7/d
压型钢板
1568㎡
2/d
6d/层
高强螺栓
若干
1/d
夜间卸车倒运,不单独计算
焊机
40台
专用工具箱吊运,每次10台,每节次(按两天)倒运1次。
(按一天一吊算)
氧气、乙炔气瓶
60瓶
1/d
专用工具箱吊运,每次6台,每节次(按两天)倒运1次。
(按一天一吊算)
焊材等辅材
60盘
1/d
或随焊机集装箱、气体调运
合计
48/d
土建结构
钢筋
14t
6/d
钢筋分批次吊运6d/层
柱模板
20块
10/d
楼层间倒运、折合地面运输吊次
砌块
40m³
5/d
200m³,6天一层
合计
21/d
机电工程
电管
若干
随钢筋一起吊运,不单独计算
临水立管DN100
若干
随钢筋一起吊运,不单独计算
合计
总计
69/d
根据统计结果,运力需求为:
塔吊吊次为69吊/天。
塔吊运力复核:
考虑最不利情况,屋面有较多大型构件,参数按下表选取
由于地上钢结构中83%构件的重量在8吨以下,其余材料都不超过8吨,塔吊按8吨吊重,单股钢丝绳的情况计算,钢丝绳提升速度为72m/min
塔吊单绳提升速度
72米/分钟
计算提升高度
300米
单次用时
25分钟
每天工作时间
15小时
每台塔吊计算吊次
36次
两台塔吊总吊次
72次
两台塔吊共72吊次/天,可以满足运力需求。
如遇吊次紧张阶段,增加工作时间,利用晚间进行材料吊运。
专业
材料/人员
数量
梯次
备注
钢结构
工人
70人
12/d
每次运送20—25人,上下班各两次
合计
12/d
土建结构
工人
150人
30/d
每次运送20—25人,上下班各两次
砌块
200m³/层
75/d
5d/层,40m³/d
砌筑砂浆
15m³/层
8/d
5d/层,3m³/d
零星材料
随人员一起运输,不单独计算
合计
113/d
装饰装修
砂浆
40m³/层
15/d
5d/层,8m³/d
工人
80人
16/d
每次运送20—25人,上下班各两次
精装修材料
若干
20/d
部分随人员一起运输
合计
51/d
机电工程
套管
若干
随人员一起运输,不单独计算
电管
若干
随钢筋一起吊运,不单独计算
临水立管DN100
若干
随钢筋一起吊运,不单独计算
工人
20人
8/d
每次运送20人,上下班各两次
合计
8/d
总计
50/d
电梯运力复核:
考虑最不利情况时的运输量需求为所有工人集中在屋面施工的80%,参数按下表选取
电梯速度
60米/分钟
满载率
40%
计算单次用时
10分钟
工作时间
15小时
计算提升高度
300米
每个电梯笼运输计算次数
36次
根据统计结果,运力需求为:
施工电梯梯次为36次/天。
总计四个施工电梯,6个电梯笼计算梯次数为216次/天,可以满足运力需求。
根据总工期,交叉施工作业最多的时候,进行运能复核。
2.塔吊专项施工方案
(1)塔吊安拆方案
①塔吊安装流程
根据以往工程经验,核心筒剪力墙+外框钢结构超高层施工塔机选择主要满足外框钢结构施工,塔机采用核心筒内爬式。
考虑本工程核心筒为梯形平面,布置塔机时无法对称布置,故选择2台最大起重量为32t的塔机服务主塔楼施工,为了保证施工过程中群塔作业安全,考虑采用动臂内爬式作为工程施工垂直运输机械。
主楼位置塔吊初始安装时,根据现场施工需要,在地连墙上设置埋件并安装钢梁,入场后先安装1#动臂式塔吊,安装采用汽车吊完成。
安装好的塔吊通过顶升至所需高度。
2#塔吊在外框柱施工前在核心筒内放置预埋件、安装钢梁、并完成2#塔吊的安装;此塔吊使用已安装好的1#塔吊进行安装(部分较重部件可以打散安装)。
区域
编号
型号
安装臂长
最大吊重
基础形式
安装器械
主
楼
1#
TCR6055
40m
32t
钢平台基础
汽车吊
2#
LH500-32
45m
32t
钢平台基础
TCR6055
裙
房
3#
D120-8
40m
8t
底架固定式基础
汽车吊
4#
D120-8
40m
8t
底架固定式基础
汽车吊
主楼位置塔吊不采用正常的混凝土承台基础,而是利用前期基坑内的地连墙,设计钢平台承重基础。
钢平台基础从上往下依次是:
塔身——塔吊短支腿——十字梁(转换梁)——承重主梁——牛腿——埋件
塔吊短支腿与十字梁采用原厂生产的设备,主梁的受力需注意塔吊支腿受力是个不断变化的动载荷,四个支腿受力均不相同。
因塔身不在两个墙体结构正中,所以主梁受力点非对称受力,具体受力计算需经过多个工况计算,且需进行必要的专家论证。
主梁与地连墙可以采用如下图所示的牛腿、预埋件形式连接,也可以在地连墙上留洞,将钢梁做长,在洞口布置水平埋件,焊接主梁。
裙房的动臂式塔吊基础,采用底架固定式式基础,可以不需要加工混凝土承台。
底架固定式基础图
主楼位置塔吊初始安装时,根据现场施工需要,先后安装1#、2#塔吊,1#塔吊采用汽车吊进行安装,2#塔吊
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