孫洋

摘 要：超高層建筑項(xiàng)目建筑體量大、密度高、施工單位眾多，需要極其龐大的電梯運(yùn)輸施工人員與材料數(shù)量，需要在短時(shí)間內(nèi)將大量的建筑材料、設(shè)備、建筑垃圾以及施工人員運(yùn)送到指定位置。其裝飾工程中材料種類樣式繁多、數(shù)量巨大，對于層間運(yùn)輸?shù)男枨筮h(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)層期間的需求，對垂直運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)能提出巨大的挑戰(zhàn)。基于此，通過介紹躍層電梯產(chǎn)品原理、結(jié)構(gòu)及使用，總結(jié)此類產(chǎn)品在施工中的應(yīng)用要點(diǎn)，切實(shí)有效提高施工效率。

關(guān)鍵詞：施工垂直運(yùn)輸；效率；安全；提前完工

中圖分類號：TU974? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2024）05-0116-03

1 傳統(tǒng)施工電梯對超高層建筑工期的影響

超高層建筑的垂直運(yùn)輸時(shí)，如果組織不合理，就會(huì)出現(xiàn)人員和材料上不去、運(yùn)輸不及時(shí)而出現(xiàn)窩工問題。但由于施工電梯運(yùn)行速度慢、有效載人數(shù)少、室外最大提升高度?。ㄍǔＬ嵘叨取?00 m），往往無法滿足高層建筑在建造期間的運(yùn)輸需求。

工人每天需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于等待電梯的接駁。而且施工電梯的設(shè)計(jì)對于建筑物的外立面有要求，即在建筑物上會(huì)留下一條“拉鏈口”，從而使得外立面無法完全封閉。從工序上來說，無法進(jìn)行室內(nèi)精裝修環(huán)節(jié)和交叉施工環(huán)節(jié)，使得工期被無形中延后了。

由于施工電梯安裝于大樓外立面，會(huì)受到大風(fēng)、雨水、雷電、冰雹等自然天氣的影響，使得外墻施工電梯無法正常運(yùn)行（安全因素），工人的有效工作時(shí)間再次被影響，工期也有延后的可能。為提高施工期間人員運(yùn)輸效率，“躍層”電梯應(yīng)運(yùn)而生，在最大程度上解決超高層建筑工期的難點(diǎn)。

2“躍層”電梯的簡述

“躍層”電梯是一種建筑施工階段的垂直運(yùn)輸方案，其基本原理就是在大樓建設(shè)期間，依托原有的電梯井道和設(shè)備，在增加防護(hù)、確保安全的前提下，在最終永久井道內(nèi)使用臨時(shí)機(jī)房設(shè)備和提升設(shè)備，將電梯各部件跟隨大樓建造的爬模平臺(tái)的躍升速度而躍升，最大程度使得電梯的運(yùn)動(dòng)行程增加，使總包可以在大樓建造期間就使用到運(yùn)輸效率極高的“正式”電梯，為建筑商、業(yè)主和工人帶來可觀的利益。

3“躍層”電梯產(chǎn)品

3.1 “躍層”電梯的結(jié)構(gòu)

躍層電梯的從結(jié)構(gòu)上來說，就是一臺(tái)原有的有機(jī)房電梯配合提升（爬升）機(jī)構(gòu)完成。各家躍層電梯產(chǎn)品如圖1所示。

由于電梯在安裝使用躍層期間，大樓結(jié)構(gòu)層仍處于施工狀態(tài)，井道位置從俯視角度看為一個(gè)暴露在外的“洞”，所以在井道的適當(dāng)位置，現(xiàn)需要安裝多層保護(hù)板，以起到防止異物墜落和部分防水的功能。在下方是一個(gè)可自動(dòng)升降的工作平臺(tái)，工人可在不影響下方電梯運(yùn)行的情況下完成上部井道導(dǎo)軌和廳門等部件的安裝。其下方就是一臺(tái)可正常運(yùn)行的電梯，其安全等級和一般客用電梯完全相同。與一般電梯的不同就是在靠近井道處，需要一個(gè)臨時(shí)儲(chǔ)存電梯鋼絲繩和隨纜的空間（約12～18 m2），確保每次電梯躍升時(shí)不用重新放鋼絲繩和隨纜，這也使得躍層電梯每次躍升期間的停梯時(shí)間縮至最短[1]。

3.2 “躍層”電梯的工作原理簡述

躍層電梯是一種新的電梯安裝技術(shù)，其工作基本原理是在將已完成的部分井道臨時(shí)封閉，并在井道頂部臨時(shí)固定移動(dòng)機(jī)房，安裝電梯動(dòng)力裝置、轎廂及其他電梯部件，安裝完成后可在已封閉的井道內(nèi)運(yùn)行，進(jìn)行施工材料、設(shè)備和人員等垂直運(yùn)輸，兼做施工電梯使用。上部井道結(jié)構(gòu)完成一定樓層，提升臨時(shí)封閉隔斷，再次安裝調(diào)試運(yùn)行，以此類推，直至結(jié)構(gòu)封頂后，將移動(dòng)機(jī)房的設(shè)備提升進(jìn)永久性機(jī)房，電梯再次安裝調(diào)試，即轉(zhuǎn)換為建筑物永久使用電梯。

3.3 躍層電梯的安裝

大樓建造初期，土建處于低樓層階段時(shí)，在核心筒內(nèi)開始安裝正式電梯，并投入使用作為施工運(yùn)輸人員及貨物。隨著土建施工進(jìn)度，核心筒上升3～4個(gè)樓層，電梯機(jī)房可向上提升3～4層，即跳躍一次，提升完成后即可再次投入使用。按照相同流程循環(huán)往復(fù)，直至核心筒土建封頂。土建封頂且電梯機(jī)房完工后，躍層電梯將完成最后一次躍升，并將電梯曳引機(jī)控制柜等機(jī)房設(shè)備移至最終機(jī)房，更換相應(yīng)部件后重新進(jìn)行調(diào)試，并經(jīng)過政府驗(yàn)收后轉(zhuǎn)換為最終電梯，即刻投入臨時(shí)使用。

3.3.1“躍層”電梯安裝步驟

當(dāng)大樓建造到7層左右時(shí)，開始“躍層”電梯的安裝。首先和總包協(xié)調(diào)后，在電梯井道最上方完成保護(hù)多層平臺(tái)的安裝，使井道達(dá)到電梯安裝標(biāo)準(zhǔn)。然后安裝工作平臺(tái)，其將作為整個(gè)“躍層”電梯安裝及跳躍施工期間唯一的“自上下”施工平臺(tái)。隨后從下端防撞平臺(tái)的頂部放樣板線，以確定下方所有運(yùn)動(dòng)部件的位置定位。在定位放線結(jié)束后，開始逐擋安裝導(dǎo)軌支架，并在底坑安裝緩沖器。在這些機(jī)械部件完成后，需要為工作平臺(tái)和底坑安裝相應(yīng)的電氣裝置和保護(hù)開關(guān)，以測試保護(hù)平臺(tái)的安全鉗是否可以 正常工作[2]。

在確保安全部件可以正常工作的情況下，開始安裝中間導(dǎo)軌和廳門，并同步安裝相應(yīng)的電氣部件和井道照明。導(dǎo)軌安裝完成后，將吊鉤聯(lián)結(jié)到安裝平臺(tái)的底部，開始安裝臨時(shí)機(jī)房，并將用于臨時(shí)機(jī)房的曳引機(jī)導(dǎo)向輪運(yùn)輸進(jìn)入底坑待用，然后便進(jìn)入了最關(guān)鍵的“自提升”設(shè)備的安裝，需要特別注意繩輪的檢查，確保導(dǎo)向輪對齊。向下驅(qū)動(dòng)機(jī)房至緩沖器，使其停在可以更換導(dǎo)向輪的高度。移動(dòng)導(dǎo)向輪到合理位置并固定滑輪到吊板上，同時(shí)將自提升鋼絲繩安裝就位并固定。隨后安裝對重架，并從臨時(shí)儲(chǔ)存房間中拉出曳引繩，連接主機(jī)，轎頂，反繩輪，對重等設(shè)備，放繩距離還需參看現(xiàn)場情況而定。在曳引繩完成安裝后，需視情況安裝補(bǔ)償繩或補(bǔ)償鏈，完成臨時(shí)機(jī)房內(nèi)所有的電氣組裝，包括電源箱、控制柜、驅(qū)動(dòng)等。把臨時(shí)機(jī)房設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行轎廂的安裝和對重架。在轎架上拼接轎廂并安裝轎頂檢修及接線盒，并在轎內(nèi)安裝必要的信號系統(tǒng)。在安裝完限速器后，在底坑安裝漲緊裝置使電梯限速器可以安全工作。隨后回到底坑安裝轎廂緩沖器等安全部件和底坑其他必要設(shè)備。于是一臺(tái)躍層電梯基本便安裝完成了[3]。

當(dāng)需要跳躍時(shí)，使用臨時(shí)工作平臺(tái)先安裝上方的導(dǎo)軌和廳門（保護(hù)平臺(tái)已經(jīng)提起），隨后將固定鋼梁收起，并通過自爬升裝置將工作平臺(tái)、臨時(shí)機(jī)房、轎廂等部件依次上移到跳躍位置并再次固定，在通過必要的驗(yàn)收后便可以恢復(fù)電梯的正常使用。

3.3.2“躍層”電梯安裝期間土建配合

躍層電梯在安裝和使用期間，土建需要配合井道的需求，在底坑側(cè)面預(yù)留一個(gè)12 m2的封閉空間用于儲(chǔ)存鋼絲繩。由于電梯屬于電氣設(shè)備，且大樓施工期間，大部分結(jié)構(gòu)都是暴露在露天環(huán)境，所以為了防止進(jìn)水，不單在井道上方需要有二次防護(hù)的防水平臺(tái)，在每個(gè)廳門口需要設(shè)立防水坡和臨時(shí)門套，防止施工用水倒灌入井道破壞電梯設(shè)備。每個(gè)廳門開孔處需要做臨時(shí)封堵，防止墜落。電梯廳需要有臨時(shí)照明設(shè)施，保證施工人員安全。躍層電梯會(huì)隨著建筑高度的增長而躍升，所以躍升期間在最高服務(wù)樓層及以上每次跳躍的樓層提供獨(dú)立電源接駁。臨時(shí)機(jī)房的支撐裝置需要有足夠的支撐點(diǎn)，所以在電梯井道后墻針對地坎的合適位置，需要預(yù)留鋼梁的支撐孔位置，且需要有足夠的受力需求（受力計(jì)算事先需和結(jié)構(gòu)工程師共同商討）。

當(dāng)躍層電梯到達(dá)大樓最高處時(shí)，在機(jī)房具備交付要求后，需要將臨時(shí)機(jī)房內(nèi)所有設(shè)備拆除，將馬達(dá)和控制柜等關(guān)鍵部件移入正式機(jī)房，馬達(dá)重新就位并更換曳引繩，按照最終電梯的速度，載重等數(shù)據(jù)配備相應(yīng)的安全設(shè)備（安全鉗、限速器等），在完成所有部件更新、大修和確認(rèn)后，即可將原先一臺(tái)躍層電梯在最短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成正式電梯并投入使用，為大樓垂直運(yùn)輸增加運(yùn)力。

3.3.3躍層電梯的驗(yàn)收

每次跳躍后，都需要按照現(xiàn)有乘客電梯安全規(guī)范做檢驗(yàn)后方可交付使用。由于電梯屬于特種設(shè)備，所以雖然此電梯使用環(huán)境是未交付的大樓，但由于其需要承擔(dān)人員的垂直運(yùn)輸，所以按照規(guī)定在其使用前，必須通過當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝驗(yàn)收。

建議電梯公司聯(lián)合甲方在施工前與當(dāng)?shù)丶急O(jiān)部門進(jìn)行溝通，設(shè)定一個(gè)合理且安全的驗(yàn)收方案，例如每次躍升后的驗(yàn)收都按照“提升高度增高，樓層數(shù)量改變”的改造工程進(jìn)行驗(yàn)收，并事先準(zhǔn)備好相應(yīng)的文件，待驗(yàn)收合格后可第一時(shí)間出具驗(yàn)收報(bào)告，將停梯時(shí)間縮到最短，從而將電梯躍升期間的垂直運(yùn)輸暫停的影響減到最小。

3.4 “躍層”電梯施工方案的優(yōu)勢

3.4.1安全

在高層或超高層建設(shè)過程中，傳統(tǒng)的建筑施工電梯速度慢，且安全等級較低。而“躍層”電梯每次跳躍到新的高度后，都會(huì)由當(dāng)?shù)氐奶貦z院對電梯進(jìn)行檢驗(yàn)，和其他正式乘客電梯處于同一安全等級，運(yùn)行舒適感好、電梯速度快，有多重安全保護(hù)使得電梯不受任何外界影響，一直處于內(nèi)部全封閉安全運(yùn)行環(huán)境。

3.4.2高效

高層和超高層的建筑工地，每天有超過1 000～? 1 500名工人需要運(yùn)輸至結(jié)構(gòu)層，而當(dāng)工程后期，一旦開始交叉施工，工地的垂直交叉運(yùn)輸需求更大，每天可能有超過3 000名工人需要用到垂直交通運(yùn)輸。

以某項(xiàng)目為例計(jì)算如下：躍層電梯：V-1 & V-2? ? ? 1 600 kg，196.8 m，6 m/s （躍層期間 4 m/s）。井道內(nèi)施工電梯：FS-1 施工期間1 000 kg，209 m，1 m/s。

目前得知，客戶原先準(zhǔn)備使用2臺(tái)井道內(nèi)施工電梯，而如果使用躍層電梯，則建議使用2+1的方案，具體電梯參數(shù)如圖2所示。

該大樓樓高為200 m，施工高峰期間預(yù)計(jì)施工工人的人數(shù)為800人，則通過軟件模擬計(jì)算后得知，每個(gè)工人的平均等候時(shí)間僅為原來方案的30%，每天預(yù)計(jì)可節(jié)約超過3 600個(gè)工時(shí)?？蛻粼葴?zhǔn)備使用2臺(tái)井道內(nèi)施工電梯，而如果使用躍層電梯，則建議使用2+1的方案，電梯參數(shù)可參見“案例項(xiàng)目具體參數(shù)”。通過結(jié)合整個(gè)項(xiàng)目工期，預(yù)估此項(xiàng)目有機(jī)會(huì)提前100天以上完工，節(jié)約塔式起重機(jī)租用的時(shí)間，從而進(jìn)一步節(jié)約總包的支出。

4結(jié)束語

相對于建筑外墻施工梯，躍層電梯的使用相比建筑產(chǎn)品和工藝，可提前2～3個(gè)月完成電梯安裝，并拆除施工用梯，提高投資收益比，減少投資利息。相比傳統(tǒng)施工升降機(jī)，躍層電梯完全符合普通乘客電梯規(guī)范，更安全可靠，還能縮短候梯時(shí)間，上班高峰可高效率地運(yùn)送施工人員，減少無謂的等候時(shí)間。躍層電梯還可以減少施工電梯數(shù)量，并可更早地拆除外墻施工電梯，節(jié)約施工電梯的租賃費(fèi)用可以實(shí)現(xiàn)人貨分離，優(yōu)化工地管理水平。相比傳統(tǒng)施工升降機(jī)，躍層電梯更節(jié)能環(huán)保交叉施工，不受天氣因素影響，方便現(xiàn)場管理人員監(jiān)督檢查，并為訪客提供安全快捷的乘梯體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 屠春軍.躍層電梯在超高層建筑施工中的應(yīng)用[J].建筑施工， 2022，44（5）：957-960.

[2] 張琨，楊蔚彪，彭明祥，等.北京中信大廈工程建造關(guān)鍵技術(shù)[J].建設(shè)科技，2022（7）：109-114.

[3] 王磊，任昭霖，蔣濤.躍層電梯安裝風(fēng)險(xiǎn)管理研究[J].中國電梯， 2022，33（8）：33-35.