超高层建筑施工升降机停层转换施工技术

2020-03-18蒋佳炜孙祖根杨晓凤王沛斌

建筑施工 2020年11期

蒋佳炜孙祖根杨晓凤王沛斌

上海建工七建集团有限公司上海 200050

超高层建筑塔楼施工中，通常会最先施工核心筒剪力墙，并且领先外框结构和核心筒水平结构多层，这样导致无法通过水平结构到达核心筒施工平台。所以，必须安装能够直达核心筒模架系统的施工升降机，以保证施工人员通行。当施工升降机定位安装在内筒，或者施工升降机安装高度过高都会给施工带来不利影响，如增加垂直运输时间，降低运输效率；增加施工升降机标准节的配置需求，增加成本；长期占用部分永久结构施工空间，延长施工工期等。为了解决上述问题，通常对升降机基础进行转换，从地下室顶板提升至某一标高，然后提前拆除该标高以下的标准节，使该筒水平结构具备一次性施工的条件，达到提前完成主体结构工程施工的目的[1-2]。

考虑到施工升降机对基础的荷载，主要来自标准节的自重，若升降机标准节仍设置在原基础上，可将施工升降机停靠平台从地面提升到某一标高，如此只需考虑吊笼自重及载重，从而大大降低对临时基础的要求，进一步缩短施工工期、节约项目成本。因此，本文以绿地中心· 杭州之门项目为例，提出一种施工升降机停层转换施工技术。

1 工程概况

绿地中心·杭州之门（图1）位于浙江省萧山区钱江世纪城，本工程规划成集综合商务办公楼、五星级酒店及精品商业等功能为一体的综合大型项目。

图1 绿地中心·杭州之门效果图

本工程主楼为2幢超高层塔楼，塔楼上部结构共63层，屋顶面标高为282.4 m，建筑标高302.6 m，采用框架核心筒结构形式。

本工程主体结构施工阶段，为了满足塔楼垂直运输，每栋塔楼安装1台单笼SC200G施工升降机和2台双笼SC200G施工升降机。其中，单笼施工升降机安装在核心筒内，直达钢平台作业层，基础坐落在首层加固反梁上（＋0.50 m）。若不进行转换，安装高度将高达301.6 m，施工升降机平面布置如图2所示。

图2 施工升降机平面布置示意

2 施工升降机停层转换的必要性与可行性

2.1 施工升降机停层转换的必要性

在高层建筑施工中，受顶升钢平台形式的约束以及高层建筑结构本体的限制，通常在核心筒内布置施工升降机。为保证施工升降机区域梁板结构能够提前进行施工作业，对施工升降机进行高位停层转换，以保障工程的总体施工进度，充分释放了停层转换高度以下梁板结构施工作业面。

这种施工组织设计方案给高层建筑核心筒的顺利施工创造了良好的作业环境和外部支撑条件，同时在高层建筑的中间楼层进行高位停层转换，可使转换层与外框结构进行良好的协调[3]。

2.2 施工升降机停层转换的可行性

以本工程为例，施工升降机安装高度为301.6 m，施工升降机对基础的荷载为773.6 kN，其中吊笼自重以及载重的荷载仅为80 kN。这种高层建筑塔楼施工升降架高位停层转换的结构形式，由于升降机标准节荷载仍设置在地面基础上，只考虑吊笼自重以及载重，相比以往的施工升降机基础转换，大幅度减小了施工升降机对高位基础的荷载，降低了高位基础的施工难度以及投入的工程成本，同时停层转换过程中不需要拆除升降机标准节，减小了塔楼垂直运输受到的影响，提高了施工效率，加快了施工进度。

3 施工升降机停层转换设计与施工

3.1 施工升降机停层转换概况

以本工程为例，共进行2次施工升降机停层转换，即施工升降机转换2次最低停层位置。第1次由原来的最低停层1层（－0.1 m）转换到23层（＋107.8 m），第2次最低停层由23层转换到41层（＋183.4 m），只留标准节通道洞口（洞口大小为1.2 m×1.2 m）。

3.2 防护平台设计

在转换层设置防护平台（图3），用于停放升降机梯笼及搭设人员安全通道。防护平台利用塔楼核心筒内结构梁做支撑；主龙骨为16#工字钢（160 mm×88 mm× 6 mm），长4 m，垂直于结构梁放置，最大间距为2 m；次龙骨为14#工字钢（140 mm×80 mm× 5.5 mm），长5.8 m，最大间距为0.9 m；上铺钢板，钢板面板为1 cm耐磨钢板，钢板在标准节洞口处留大小为1.2 m×1.2 m的洞口。

图3 防护平台平面布置示意

主龙骨通过4道φ16 mm压环钢筋与结构梁进行锚固连接（图4）。

图4 主龙骨锚固节点示意

主、次龙骨通过焊接接触面连接，压纹钢板根据现场情况进行分块，但必须在次龙骨翼缘上采用焊缝进行连接（图5）。

图5 次龙骨焊接节点示意

在主龙骨中部焊接2个吊耳，作为吊装吊点。当主龙骨悬挑长度较大时，为了提高防护平台的承载力和可靠性，在主龙骨端部焊接吊耳，通过钢丝绳拉结到主体结构墙梁柱上。

3.3 施工升降机缓冲弹簧装置

在防护平台上重新安装缓冲弹簧装置，施工升降机缓冲弹簧的作用面积为2个φ220 mm的圆，每个弹簧处防护平台须承受40 kN荷载，缓冲弹簧安装位置如图6所示。

3.4 停层转换关键施工安全措施

3.4.1 防护围栏及新增外笼固定架设置

平台标高以下标准节洞口处设置安全围栏（图7），每层设置1道，共设置41道，围栏高2 m。同时，由于施工升降机外笼底座固定在首层基础上无法拆卸至停靠层，需在停靠层增加外笼固定架（图8）。

图6 缓冲弹簧安装位置

图7 楼层安全围栏示意

图8 外笼固定架示意

3.4.2 施工升降机限位装置重新定位

每次停层转换必须重新定位下限位碰铁，下减速碰铁，下极限限位碰铁的位置。上限位开关和极限开关也必须重新定位，同时必须检查上限位开关和极限开关是否正常工作。

3.4.3 专用电箱设置及停层以下电缆线拆除

停靠楼层必须重新设置专用电源箱，同时拆卸掉停层标高以下的电缆线。拆卸停靠层以下电缆线时，上层洞口应有临时防护封闭，防止洞口坠物。

3.4.4 标准节附墙保护措施

停层以下水平结构混凝土浇筑时，注意不能损坏已安装好的附墙。若附墙影响梁板结构施工，应对附墙进行附墙转换。

3.5 施工升降机停层转换流程

停层转换流程为：升降机梯笼吊出→防护平台安装及封闭层施工→安装缓冲弹簧装置及外笼固定架→楼层内设置专用电箱并拆除楼层以下多余电缆线→安装安全围栏→升降机梯笼放入→升降机运行调试。

4 施工升降机停层转换对拆卸作业的影响

塔楼结构封顶后，进行施工升降机拆卸。停靠楼层以下水平结构已基本完成，无法满足升降机自拆卸在空间上的要求，需配合施工机械设备进行拆除。

本工程施工升降机拆卸作业共301.6 m，分2个阶段拆卸完成。第1阶段：停靠楼层以上部分（约120 m），利用升降机自行拆卸。第2阶段：停靠楼层以下部分（约180 m），利用机械设备拆卸。当停层以上部分拆除完毕，必须在停层标准节洞口处采取防护封闭措施，再进行停层以下拆卸工作，防止高空坠物。

5 结语

随着我国经济的发展，超高层建筑成为了城市发展的新地标，而超高层建筑的施工，垂直运输又是其中的重中之重，垂直运输的方便快捷成为现行超高层施工技术改造的一大重要推动因素。

因此，在超高层建筑主体结构施工阶段，需要对施工升降机进行规划，在不影响施工升降机安全使用的前提下，尽可能高效快捷地使用施工升降机，满足分阶段使用。超高层建筑施工升降机停层转换施工技术可根据现场实际情况及施工进度需要，多次进行升降机停层转换施工，停层转换的高度及次数根据施工现场确定。同时结合施工现场相互补充、相互验证，及时纠正施工中所出现的问题。

通过施工升降机停层平台转换施工技术，使得水平结构具有较为完整的施工面，大大缩短了施工工期。同时，相较于基础转换，停层转换对平台的承载力要求更低，施工工序上也更为简便，具有成本更低、更易施工等优点，为高效快捷地使用施工升降机提供了一种新的方法。

本工程所取得的宝贵的施工经验，可为今后同类超高层项目在使用施工升降机时提供借鉴和参考。