高层建筑施工用垂直运输机械

高层建筑施工垂直运输设备使用及其发展趋势浅谈

【摘要】本文从高层建筑发展前景引入大型动臂式塔机的发展问题，从选用大型动臂塔机的原因分析、安全使用、发展历程以及发展方向四个基本要素展开阐述，详细分析了动臂式塔机在高层施工中的诸多优势及需要重点关注的若干安全问题，说明了其发展趋势及发展方向。

1.大型垂直运输设备发展背景

改革开放以来，我国以大国崛起的经济发展形势向全世界诠释着“中国速度”，伴随着经济的快速发展是中国城镇化进程的不断加快，越来越拥挤的城市空间制约着国内城市向都市化前进的脚步，和世界其他许多发达城市一样，中国也开始向天空寻找方向，随之而来的是国内高层建筑如雨后春笋般在中国大地上一座座拔地而起，上海环球金融中心、南京紫峰大厦、深圳京基大厦、广州西塔等均为名副其实的超高层区域性地标，包括公司在建的武汉中心项目以438米的设计高度引领华中之先。当然，作为建筑人，我们更关注的是他们崛起的历程，历数国内超高层建筑，无一例外的，大家都惊人一致的选择了大型动臂式内爬塔机作为施工保障的生命线。高层建筑中超重结构单元的吊装对起重设备的大起重量、大起升高度、大起升速度均提出了严格的要求，这就使得具备这些优势的大型动臂式塔机成为典型超高层工程施工的首选，甚至是唯一选择。作为华中地区率先开建的地标——武汉中心，其主塔楼施工所引进的中昇1250及法福克m900d看似无意实则必然，华中建筑机械行业将因此步入一个跨越式发展的全新领域。

2.高层建筑垂直运输设备的使用

2.1 高层建筑垂直运输设备的选型分析

2.1.1 性能参数符合高层施工需要

（1）大起重量。现代大型建筑工程基本都采用了钢或钢、混凝土组合结构，吊装单元的重量大大提高，例如武汉中心项目巨型钢柱有的重达36吨，水平臂塔机起重量和起重力矩都很难达到要求，而武汉中心引进的两台动臂式塔机起重量都达到64吨，满足施工需要。

（2）大起升高度。采用了特殊的爬升体系，内爬或者外挂式支承，起重机可随建筑结构整体爬高，起升高度大幅度提高，完全规避掉了平臂式塔机增高就必须加节、附墙的繁琐工序以及由于过高而衍生的安全问题。

施工现场垂直运输布置重点提示

一、平面布置图

施工平面布置图是在拟建工程的建筑平面上(包括周围环境)，布置为施工服务的各种临时设施、材料构件堆场、施工机械等，是施工方案在现场的空间体现。它反映已有建筑与拟建工程间、临时建筑与临时设施间的相互空间关系。

布置垂直运输设备

垂直运输设备的位置直接影响搅拌站、加工厂及各种材料、构件的堆场和仓库等位置和道路、临时设施及水、电管线的布置等．因此，它是施工现场全局的中心环节，应首先确定。

1、常用的垂直运输设备有哪些?

2、塔式起重机（重点）

1）型号的确定：起重量、起重高度、回转半径

2）数量的确定：吊次和台班费用分析计算得到

3）布置塔吊需考虑的因素：

覆盖范围、距离建筑物的距离、群塔施工、高压线、方便安拆等

布置塔吊考虑的因素

1覆盖范围

尽量消灭死角，或者死角越小越好，控制在2m范围之内

布置起重机考虑的因素——距离建筑物距离

距离建筑物距离——塔机的尾部与周围建筑物及其外围施工设施之间的安全距离不小于0.6m。确保塔机回转时与相邻建筑物、构造物及其他设施间的水平和垂直安全距离大于2m。

布置起重机考虑的因素3——便于安装和拆除

便于安装和拆除——塔吊布置应尽量使塔吊能拆至地面。

布置起重机考虑的因素4 ——高压线

高压线——塔吊作业半径应与高压线满足最小的安全距离，实在无法避免时，可考虑搭设防护架的方法。

安全距离（m) 电压（kv)

<1 1-15 20-40 60-110 220

沿垂直方向 1.5 3.0 4.0 5.0 6.0

沿水平方向 1.5 2.0 3.5 4.0 6.0

布置起重机考虑的因素5——多塔

多塔——多台塔机之间的最小架设距离应保证处于低位塔机的起重臂端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离;处于高位塔机的最低位置的部件(吊钩升至最高点或平衡重的最低部位)与低位塔机中处于最高位置部件之间的垂直距离不应小于2m。

垂直运输设备施工方案

一、塔吊垂直运输

简述：本工程垂直运输采用2台QTZ80A(5613)附着式塔吊，覆盖建筑施工范围。当塔楼楼板施工达到7层时再立1部施工电梯。混凝土输送设备采用固定式混凝土输送泵和汽车泵相结合。

（一）施工方案

1、施工安排。结构施工材料的水平及垂直运输主要依据塔式起重机进行运输，本工程根据现场情况，现场设置2台塔式起重机，塔式起重机在土方施前进行立塔并达到使用条件。

塔式起重机在塔楼的外架拆除完成后进行拆塔，拆塔时先拆高度低的，后拆高度高的。塔吊拆除先自身下降拆除标准节，随之将附加锚固件拆除,当降低至裙楼屋面高度时用汽车吊拆除。

塔吊的安装、运转、维修、拆除和进出场等事项由塔吊分包单位负责，立塔前要现场了解情况，立塔位置要严格选择，立塔位置要满足好安装、好拆卸、好锚固的原则，对放在基础的塔基要仔细测算，防止对上部结构施工产生影响，塔吊回转半径范围以下临时建筑及道路均要搭设防护棚。

2、塔吊型号及高度的选择。为满足吊装要求，需要选择塔臂长的塔式起重机,综上考虑塔吊选用QTZ80A。

（二）主要施工方法及要求

1、塔吊基础施工准备，塔吊安装前与安装公司取得联系，以书面的方式通知安装队伍进场，要求安装公司做好机械材料和安装人员的准备。

2、塔吊基础施工。

（1）、建筑物定位测量完成后，立即按照塔吊方案定出塔吊基础位置。土方开挖时首先开挖塔吊基础基坑，经有关技术人员验槽后，施工钢筋混凝土塔吊基础。

（2）、由人工将塔基基坑内的土方清出，进行垫层浇筑，垫层厚度为100，混凝土标号为C20,待垫层强度达到能上人后，有测量工放出塔吊中心线及塔基四周边线。

（3）、钢筋绑扎放线完毕后即可上人进行塔吊基础钢筋绑扎,下铁钢筋垫块采用强度较高的大理石碎块，厚度为50mm。绑扎钢筋时必须严格按照相应的施工规范进行作业，同时做好塔吊固定支腿的的预埋，支腿埋设时需搭设钢管架，并用U托托着定位节，U托下方钢管下垫50cm长、30cm宽脚手板，保证在浇混凝土过程中随时能够抄平支腿标高。

建筑施工垂直运输机械设备安全常识

施工现场用来解决物料上下运输的设备叫垂直运输设备。

1、常用的垂直运输设备

施工现场常用的垂直运输设备有：物料提升机（龙门架、井字架），外用电梯（人、货两用电梯）和塔吊、高处作业吊篮等。

2、使用龙门架、井字架提升物料注意事项

（1）运散料应装箱或装笼。

（2）运长料时，不得超出吊篮；在吊篮内立放时，应捆绑牢固，防止坠落。

（3）吊篮内物料要摆放均匀，防止提升时重心转移。

（4）龙门架、井字架的缆风绳必须拴在专用

地锚上，不得拴在树上、电线杆上或不符合

要求的物体上，不准随意拆除。

（5）物料提升机在施工中仅供提升建筑材料、小型设备等使用，严禁载人上下。

3、龙门架、井字架运行中禁止穿越和检修

龙门架、井字架的进出料平台口必须加装防护门，防止吊篮运行中物料坠落伤人。搭设防护棚时，须沿通道两侧挂密目网封闭，防止吊篮运行中有人从棚外进入架体中、吊篮坠落或物料坠落伤人。龙门架、井字架运行中不能检修，发上故障后，应立即停止，拉闸并做好防坠落后检修，修好后才能继续运行。

4、外用电梯使用注意事项

（1）外用电梯为人、货两用电梯。限定载人数量及载物重量的标牌应悬挂在明显处，以便提醒乘梯人员及运送物料不得超载。

（2）地面防护围栏的高度不应低于1.5m，围

栏门应装有机电联锁装置，使吊笼只有位于

底部规定位置时围栏门才能开启，且在门开

启后吊笼不能启动。

（3）各停层应设置层门或停层栏杆，层门或停层栏杆不应突出到吊笼的升降通道上。

（4）层门净高度不应低于1.80m，层门的净宽度与吊笼进出口宽度之差不得大于120mm。

（5）层门应保证在关闭时人员不能进出，层门锁紧装置及其附件的安装位置应设在人员不易碰触之处。

（6）不设通道层门处应设停层栏杆，停层栏杆的开、关可采用手动，但不能受吊笼运动的直接控制。

（7）施工升降机司机应具备相应条件，并经有关部门培训合格后，持证止岗。

5、塔吊吊装物料注意事项

建筑施工安全技术之垂直运输机械

当前,在施工现场用于垂直运输的机械主要有三种:塔式起重机、龙门架(井字架) 物料提升机和外用电梯。

(_)塔式起重机

塔式起重机(简称塔吊),在建筑施工中已经得到广泛的应用,成为建筑安装施工中不可缺少的建筑机械。

由于塔吊的起重臂与塔身可成相互垂直的外形,故可把起重机安装在靠近施工的建筑物,其有效工作幅度优越于履带、轮胎式起重机，特别是出现高层、超高层建筑后,塔吊的工作高度可达100 ~ 160m,更体现其优越性，再加上本身操作方便、变幅简单等特点,综合国内夕b-些情况看，今后建筑业的起重、运输、吊装作业的主导机械仍然是塔吊。

1. 塔吊分类

⑴按工作方法分：

① 固定式塔吊：塔身不移动，工作范围靠塔臂的转动和小车变幅完成,多用于高层建筑、构筑物、高炉安装工程。

② 运行式塔吊：它可由一个工作地点移到另一工作地点,如轨道式塔吊,可以带负荷运行，在建筑群中使用可以不用拆卸、通过轨道直接开进新的工程幢号施工。

(2)技旋转方式分：

① 上换式，塔身上换转.在谱顶上安驶可换转的起車気

② 下瞪t塔身与起重臂基同旋转•这种嗒吊的起車臂与谱顶固老平衝車和旋转支蘇直布苴在塔身F幫.

⑶按变临方法分＜

① 动畧变幅，这种起重机变换工作半径是依龛变化起重罟的角度来实现的。

② 小车运行变幅，这种起重机的起車臂仰角固宦，不自吐升、下陥工作半径是依畀起重替上的戟車小车运行来完咸的. ⑷按起重性齢

① 轻型塔兄起重壁在0・f〜几适用于玉层以下砖浣结构施二

② 中型堆％起重童在”151,适用干工业建筑综合吊婪和高层建筑施工。

③ 重型塔吊：适用于多层工业厂房以及高炉设备安装。

2. 基本参数

起重机的基本参数有六项：即起重力矩、起重量、最大起重量、工作幅度、起升高度和轨距，其中起重力矩确定为主要参数。(1) 起重力矩。起重力矩是衡量塔吊起重能力的主要参数。选用塔吊,不仅考虑起重量，而且还应考虑工作幅度。

建筑工程垂直和水平运输方案

1、总体方案

1.1、本标段配备塔吊作为垂直运输工具，最终吊钩高度必须满足施工要求，塔吊高低搭配，并保证塔吊间安全距离。塔吊负责钢筋、砌块及施工机械设备等的运输，施工周转材料下层向上层运输，亦利用塔吊通过搭设的受料平台提升。

1.2、高层楼主体各楼各安装一部施工电梯供人员、装修材料及其它轻型材料、零星材料的垂直运输，布置详见施工总平面布置图。

1.3、配备砼输送泵专供各部位砼的输送，布置见施工总平面布置图。

2、塔吊的安装、使用与拆除

2.1、塔吊的基础处理：由于本标段住宅楼基坑开挖比较深，塔吊基础随基坑一块儿开挖到位，基础初步设计为1500厚，平面尺寸为4800×4800，配筋为双层双向27根φ20钢筋网。基础施工时按要求埋设镙杆。塔吊基础验收时应提交的资料：地基钎探记录、地基承载力报告、塔吊基础施工记录。

2.2、塔吊的安装调试：塔吊安装在承台砼达到一定强度后进行，采用两台吊车配合进行，安装过程中要有专业人员负责指挥，一次安装到塔吊的直立高度为止。安装完毕后接通电源进行调试，调试满足要求经有关检验部门验收合格后方可投入使用。

2.3、塔吊的附着：当主体施工到第五层时，开始附着。附着前必须附着楼层的梁上预埋钢板和螺栓。连接件采用厂家专用构件。以后每上升20m后附着一次，直到结构施工完毕为止。

2.4、塔吊的使用：塔吊必须派专人使用，并持证上岗。起吊作业时必须有专人负责指挥。塔吊在使用过程中，必须定期进行保养和维修。在大风、雷雨天气严禁使用塔吊。

2.5、塔吊的拆除：当塔吊需要拆除时，先将塔臂转到和主楼平行位置，然后自降到合适高度，最后用50吨汽车吊配合拆除。

3、施工电梯的安装、使用和拆除

3.1、施工电梯的安装：施工电梯在主体结构施工二层时开始安装。在地下室外土方回填时施工电梯底座处全部用3：7灰土分层夯击密实。然后在灰土上施工电梯砼底座，并同时预埋连接件。安装顺序为将部件运至安装地点→装底笼和二层标准节→装梯笼→接高标准节并随设附墙支撑→安配重。安装时派专人进行负责指挥，一次安装到比施工层高一层的位置，然后进行调试，验收合格后开始使用。在施工电梯的入口处必须搭设安全通道防护棚，在各楼层入口处必须搭设通道平台，并层层封闭，且设置护栏。随着结构的上升，电梯也随着上升，在需要附墙的位置附墙。

高层住宅建筑施工用施工升降机防护与通道翻板一体化施工技术

摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，我国的建筑业也迎来了前所未有的发展。在当前城市经济发展中，建筑行业正朝着高层和超高层建筑的方向发展，这在一定程度上增加了施工难度，施工电梯得到了广泛的应用。因此本文结合实例，就高层住宅建筑施工用施工升降机防护与通道翻板一体化施工技术展开分析。

关键词：高层住宅；升降机；翻板门；施工技术

施工升降机是高层建筑施工的主要垂直运输机械。它的使用效率和安全性是项目管理的重点。实践证明，施工提升机保护层与槽盖的一体化设计有效地解决了工期、施工成本等各种问题，能够保证施工安全和工程质量，其研究成果对施工电梯的推广应用具有重要意义。

1高层建筑施工升降机运用的必要性分析

1.1加强建筑行业的安全施工

建筑业是一个风险因素相对较高的行业。工人们经常在离地面较高的地方施工。施工过程比较复杂，容易发生高空坠落的风险。同时，由于高层建筑在施工过程中容易被物体击中，也增加了建筑业的风险因素。建筑行业已经成为继交通事故之后的第二大杀手。因此，建筑行业越来越重视建筑安全问题。电梯施工技术有效降低了施工风险，提高了施工安全性，防止了施工人员被落体砸到，减少了施工过程中事故的发生。

1.2建筑行业竞争不断加剧

随着我国建筑行业竞争的不断加剧，建筑行业不断提高竣工效率，降低竣工成本。传统的脚手架需要大量的材料和人工，在一定程度上增加了施工成本，延误了施工进度。电梯的组装全部在地面上进行，安全快捷。整机一次吊装到位，省时省力。整个吊装完成后，可连接电气控制系统，开始吊装。它大大减少了钢材的使用量，节省了材料和人工，提高了建筑行业的施工进度，降低了能耗。

1.3建筑行业创新的需要

建筑行业只有不断创新才能进一步提升和发展，但是由于传统脚手架技术比较落后，我国建筑施工质量并不高，与国外相比，还存在一定差距，而将智能升降平台应用于建筑行业，具有通用性，解决了很多建筑技术难题，推动建筑行业水平进一步发展，增强了建筑行业的创新性，从而逐步缩小与发达国家之间的距离。

第四章垂直运输方案及主要机械设备

第一节垂直运输概述

一. 垂直运输设备选用

广州东塔项目塔楼高度为530m，裙楼高度为60m，总面积为50.6988m2。结合本工程的实际情形及工期要求，垂直运输机械拟采纳以下设备：

（一）塔吊

塔楼选用2台M1280D〔编号为1#、3#〕和1台M440D〔编号为2#〕塔吊；

裙楼选用1台STT253〔编号为4#〕、1台STL203〔编号为6#后改装5#〕和1台F0/23B〔编号为7#〕塔吊。

（二）施工电梯

塔楼选用10台高速施工电梯〔编号1#-7#,其中3台转换使用〕；

裙楼选用2台一般施工电梯〔编号8#，9#〕。

（三）混凝土泵

塔楼选用2台HBT60低压输送泵和3台HBT90高压输送泵；

裙楼、地下室选用2台HBT60拖式输送泵。

二. 塔楼垂直运输分析

（一）塔吊垂直运输分析

1. 吊次分析

本工程共需要使用塔吊吊装27300余次(地下室结构1300余次，地上结构26000余次)，其中土建5100次，钢结构20800次，机电设备300次，装饰装修1100次。土建占用塔吊时刻为18.7%，钢结构占用塔吊时刻为76.2%，其余占用塔吊时刻5.1%。吊次分析如下表。

作业类别构件名称吊次备注

土建钢筋 4200 成捆吊装，部分成捆串吊

其他辅助 900 包含布料机、模板等转运

钢结构外筒钢柱 857 每件1吊次

其余钢柱 675 每件1吊次

钢梁 14090 小型钢梁串吊

桁架层外筒节点 111 每件1吊次作业类别构件名称吊次备注

伸臂桁架 204 每件1吊次

环型桁架 160 成片吊装

钢板剪力墙 538 分块吊装

桁架层核心筒内构件 56 分块吊装

外筒施工操作架 857 每件1吊次

核心筒钢骨柱 545 每件1吊次

压型钢板 1755 打包成捆吊装

焊接工具房 152 每件1吊次

氧气、乙炔、CO2等 300 打包吊装

管道垂直运输方法

管道垂直运输是指在建筑施工中，将管道从地面或低层运输到高层的一种方法。这种方法通常用于高层建筑、桥梁和其他需要将管道垂直运输到高处的工程。以下是一些常用的管道垂直运输方法：

1. 人工搬运：对于较短的管道，可以使用人工搬运的方法将其运输到高处。这种方法适用于管道长度较短、重量较轻的情况。

2. 起重机械：使用起重机械如塔吊、汽车吊等）将管道吊装到指定高度。这种方法适用于管道较长、重量较大的情况。在吊装过程中，需要注意管道的安全固定和吊装点的平衡。

3. 卷扬机：使用卷扬机将管道垂直提升到指定高度。卷扬机通常安装在建筑物的顶部或侧面，通过钢丝绳将管道提升到高处。这种方法适用于管道较长、重量较大的情况。

4. 滑轮组：使用滑轮组将管道垂直提升到指定高度。滑轮组通常由多个滑轮组成，通过改变滑轮的组合方式可以实现不同的提升速度和力度。这种方法适用于管道较短、重量较轻的情况。

5. 液压升降平台：使用液压升降平台将管道垂直提升到指定高度。液压升降平台通常由液压泵、油缸和升降平台组成，通过液压泵驱动油缸实现升降平台的升降。这种方法适用于管道较长、重量较大的情况。

选择合适的管道垂直运输方法需要考虑管道的长度、重量、施工环境和安全因素。在施工过程中，应严格遵守安全规定，确保管道垂直运输的安全顺利进行。

高层建筑施工常用垂直运输机械

高层建筑施工常用垂直运输机械主要有：塔式起重机、龙门架(井字架)物料提升机和外用电梯。

1．塔式起重机

塔式起重机(简称塔吊)，在建筑施工中已经得到广泛的应用，成为建筑安装施工中不可缺少的建筑机械。

由于塔吊的起重臂与塔身可成相互垂直的外形，故可把起重机靠近施工的建筑物安装，塔吊的有效工作幅度优越于履带、轮胎式起重机，其工作高度可达100—160m。塔吊优于其他起重机械，再加上其操作方便、变幅简单等特点，是今后建筑业的起重、运输、吊装作业的主导机械。

2．龙门架、井字架物料提升机

龙门架、井字架都是用做施工中的物料垂直运输。龙门架、井字架是因架体的外形结构而得名。

龙门架由天梁及两立柱组成，形如门框；井架由四边的杆件组成，形如“井”字的截面架体，提升货物的吊篮在架体中间上下运行。

龙门架、井字架物料升降机的安全防护装置有：停靠装置、断绳保护装置、吊篮安全门、楼层口停靠栏杆、上料口防护棚、超高限位装置、下极限限位装置、超载限位器和通讯装置。龙门架、井字架物料提升机的安装与拆除必须编制专项施工方案。并应由有资质的队伍施工。

3．外用电梯建筑施工外用电梯又称附壁式升降机，是一种垂直井架(立柱)导轨式外用笼式电梯。主要用于工业、民用高层建筑的施工，桥梁、矿井、水塔的高层物料和人员的垂直运输。

升降机的构造原理是将运载梯笼和平衡重之间，用钢丝绳悬挂在立柱顶端的定滑轮上，立柱与建筑结构进行刚性连接。梯笼内以电力驱动齿轮，凭借立柱上固定齿条的反作用力，梯笼沿立柱导轨作垂直运动。