超高层建筑施工电梯关键技术研究与应用

超高层建筑施工电梯关键技术研究与应用

胡颖文

（住友富士电梯有限公司广东佛山528500）

摘要：超高层建筑高度高，施工作业人员多，需施工电梯转运的材料也非常多，合理进行施工电梯选型及布置是超高层建筑顺利施工的关键，同时，超高层建筑工期紧，施工电梯外附着或布置于电梯井道都会对后续幕墙或正式电梯造成影响；另外，随着超高层建筑高度的增加和建筑结构的多样化、复杂化，每栋超高层建筑施工电梯都会遇到一些新的问题。本文将从施工电梯选型入手，分析超高层建筑施工电梯布置原则，并重点分析了施工电梯的关键技术。

关键词：超高层；建筑施工；电梯；技术

前言：在超高层建筑施工中，能否将人员和材料高效地输送至作业面，直接影响到施工生产能否顺利开展。超高层建筑层数多、工作面大，可多个专业、多个楼层同时施工，实现施工人员的快速运输、保证施工作业正常开展，是施工电梯方案的重点。

1施工电梯选型

影响超高层建筑施工电梯选型的因素主要有工程规模和建筑高度，400m以上的施工电梯优先选用双笼、高速施工电梯。施工电梯的配置数量主要由超高层建筑规模决定，同时也受建筑高度影响。1台双笼高速施工电梯服务建筑面积在100000m2左右。一般情况下施工电梯服务面积随建筑高度增加而下降。①每个梯笼的服务面积在20000到30000m2比较合理，400m以上超高层建筑一般梯笼数量宜≥10个，具体数量根据工程的结构形式变化及具体情况而定。②超高层施工电梯一般采用中、高速施工电梯，一般运行速度0～63m/min的中速施工电梯服务于中低区垂直运输，高区施工电梯宜采用最大运行速度为96m/min的高速施工电梯，以提高施工电梯的运力。③施工电梯单、双笼的选择取决于电梯布置处的结构形式、空间大小以及垂直运输需求。④施工电梯的数量确定前，需根据既定的施工部署，分别计算每个月的作业人员及材料运输量，结合梯笼的容量，选择合理的运行速度及中间消耗的时间进行施工电梯的垂直运力分析。⑤施工电梯选型及梯笼大小需考虑运输材料的尺寸及自重：如需运输幕墙板块或较大尺寸的装修材料，需采用定制尺寸的货用梯笼。

2超高层建筑施工电梯布置原则

超高层施工多采用“不等高同步攀升施工工艺”施工，核心筒领先外框结构一定楼层，为了满足不同高度施工需要，施工电梯一般需在核心筒内外布置。布置于核心筒内施工电梯主要解决人员的上下，材料运输量相对较小；布置于核心筒外墙或外框结构外侧施工电梯除了满足水平结构施工人员上下外，还需要运输大量的建筑材料，尤其是装饰装修阶段，因此，外框的施工电梯一般选择建筑立面比较规则且场地开阔、材料运输通道畅通的位置。

超高层施工电梯布置一般原则如下：①施工电梯满足内、外筒运输要求，一般内、外筒同时布置；②施工电梯布置尽量减少对后续工序的影响；③施工电梯布置应考虑总平面布置影响；④施工电梯布置应考虑结构形式；⑤施工电梯布置应考虑基础的承载力；⑥核心筒内施工电梯布置需考虑与其他大型设备之间的相互影响因素；⑦施工电梯布置考虑人员疏散需求[1]；⑧布置于结构楼板处的施工电梯，必须选择次要结构部位以及容易预留施工缝的部位；⑨核心筒高区施工电梯尽量避开正式电梯安装调试周期较长的和高区直达正式电梯的井道。

3施工电梯的关键技术

3.1施工电梯附着技术

广州西塔项目核心筒70层以上内墙部分全部收掉，施工电梯最长附墙距离达到8m。为此，该工程采取如下措施：①70层以上每部施工电梯标准节旁另增加1部标准节作为施工电梯的附墙，基础设置在70层；②竖向每隔9m设置三脚架将3部施工电梯标准节连接成整体；③竖向每30m设1道刚性拉杆附墙。武汉中心项目外框施工电梯布置于结构外边缘，根据工程设计特点，结构外边缘在中部最大，在顶部及底部均逐层缩进，使得施工电梯最大的附墙距离＞6m[2]。

3.2施工电梯基础转换技术

超高层建筑高度超过施工电梯设计的最大使用高度后，核心筒内施工电梯采取加强标准节提高使用高度的措施既不经济，也会增加施工电梯占用井道的时间，同时会使得施工电梯运行效率降低。因此，很多超高层建筑均应用基础转换技术，即在合适的高度设计基础，将基础以下的标准节拆除，然后核心筒施工电梯与外框施工电梯或提前使用的正式电梯接力运行。基础转换楼层选择条件为：①施工电梯施工高度在转换前后均小于最大设计使用高度；②转换前后的标准节总长度基本一致，便于标准节配置；③转换层主体结构受力满足上部受力要求，尽可能不加固结构。上海中心项目核心筒高区施工电梯采用了井字梁作为转换基础。

3.3通道塔技术

超高层施工电梯布置于外框边缘往往会对后续幕墙收口带来较大影响，不但会对幕墙工期造成影响，同时也增加了幕墙收口闭合的难度。香港环球贸易广场及天津117大厦采用了通道塔技术，将外框部分施工电梯附着于通道塔上，避免了施工电梯对外幕墙的影响[3]。

3.4超高层施工电梯滑触供电技术

高度增加，风力将加大，尤其在风荷载较大的滨海城市，较大的风力经常刮断施工电梯梯笼的供电电缆，给施工电梯的运行和安全带来较大隐患。为此，武汉中心工程及天津高银117工程施工电梯梯笼均取消了电缆供电，采用滑触线供电。

3.5单塔多笼循环施工电梯创新技术

中建三局技术中心与京龙电梯合作研发了一种单塔多笼循环施工电梯，旨在减少施工电梯使用量，避免过多布置施工电梯造成空间的浪费，从而减少施工电梯对后续工序的影响。其原理为：在合理高度设计旋转节，实现梯笼左、右换轨，同时研发一套控制系统，解决多个梯笼运行中的调度难题。

4超高层施工电梯使用管理

4.1分专业划分电梯使用

在超高层建筑施工中，使用的施工电梯较多，涉及的专业及分包较多。为不造成管理混乱，在条件允许的情况下可以按专业划分施工电梯的使用，如安排专用的单元幕墙板块运输电梯。这样按需要合理地分配资源可避免各专业分包抢用施工电梯而造成资源利用率低下的情况[4]。

4.2高峰期管理

上下班的时候是施工电梯的使用高峰期，期间有大量的人员需要运输，若不及时把作业人员疏散，不但会造成误工等情况，还有可能会造成安全隐患。因此在高峰期，施工电梯应规定只能运输人员，不得运输货物。

4.3专人提前计划电梯使用时间

建筑施工中，涉及的专业及分包较多，为避免抢用施工电梯及管理混乱的情况，可以根据实际需要划分各个专业的施工电梯使用时间。在每天下午5：00之前，应有专人联系协调各专业第2天使用施工电梯的时间，提高施工电梯施工效率。

4.4隔层停靠管理

由上面公式可以知道要加快施工电梯的运输速率，通过减少施工电梯的停靠时间是一个有效的办法。而减少施工电梯的停靠时间其中最有效的一种方法就是隔层停靠管理。隔层停靠管理就是在上下班的人员运输高峰期，施工电梯只在指定楼层停靠[5]。

结语：施工电梯作为超高层建筑施工的垂直运输关键设备，应该合理进行选型与配置。施工电梯是否需要进行基础转换、运行高度确定以及施工电梯附着措施应提前考虑，选择合理的技术。

参考文献：

[1]万黎萍.超高层建筑核心筒设计研究[D].华南理工大学，2014.

[2]王超，王汉良，韩见云.超高层建筑电梯疏散效率研究[J].消防科学与技术，2014，11：1257-1260.

[3]高建涛.超高层建筑电梯配电设计要点探讨[J].建筑电气，2015，11：12-17.

[4]董肖肖.高层建筑楼梯电梯协同人员疏散的实时动态疏导策略研究[D].中国科学技术大学，2015.

[5]王云龙.基于多约束条件的高层建筑楼梯电梯协同人员疏散策略研究[D].中国科学技术大学，2014.