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建筑施工垂直运输设施施工方案

垂直运输设施*设置要求

垂直运输设施为在建筑施工中担负垂直运（输）送材料设备和人员上下*机械设备和设施，它是施工技术措施中不可缺*重要环节。随着高层、超高层建筑、高耸工程以及超深地下工程*飞速发展，对垂直运输设施*要求也相应提高，垂直运输技术已成为建筑施工中*重要*技术领域之一。

由于凡具有垂直（竖向）提升（或降落）物料、设备和人员功能*设备（施）均可用于垂直运输作业，种类较多，可大致分以下五大类：

塔式起重机具有提升、回转、水平输送（通过滑轮车移动和臂杆仰俯）等功能，不仅是重要*吊装设备，而且也是重要*垂直运输设备，用其垂直和水平吊运长、大、重*物料仍为其他垂直运输设备（施）所不及。

多数施工电梯为人货两用，少数为仅供货用。电梯按其驱动方式可分为齿条驱动和绳轮驱动两种：齿条驱动电梯又有单吊箱（笼）式和双吊箱（笼）式两种，并装有可靠*限速装置，适于20层以上建筑工程使用；绳轮驱动电梯为单吊箱（笼），无限速装置GB 50457-2019标准下载，轻巧便宜，适于20层以下建筑工程使用。

物料提升架包括井式提升架（简称“井架”）、龙门式提升架（简称“龙门架”）、塔式提升架（简称“塔架”）和独杆升降台等，它们*共同特点为：

（1）提升采用卷扬，卷扬机设于架体外；

（2）安全设备一般只有防冒顶、防坐冲和停层保险装置，因而只允许用于物料提升，不得载运人员；

（3）用于10层以下时，多采用缆风固定；用于超过10层*高层建筑施工时，必须采取附墙方式固定，成为无缆风高层物料提升架，并可在顶部设液压顶升构造，实现井架或塔架标准节*自升接高。

塔架是一种采用类似塔式起重机*塔身和附墙构造、两侧悬挂吊笼或混凝土斗*、可自升*物料提升架。

此外，还有一种用于烟囱等高耸构筑物施工*、随作业平台升高*井架式物料提升机，同时供人员上下使用，在安全设施方面需相应加强，例如增加限速装置和断绳保护等，以确保人员上下*安全。

它是水平和垂直输送混凝土*专用设备，用于超高层建筑工程时则更显示出它*优越性。混凝土泵按工作方式分为固定式和移动式两种；按泵*工作原理则分为挤压式和柱塞式两种。目前我国已使用混凝土泵施工高度超过300**电视塔。

5．采用葫芦式起重机或其他小型起重机具*物料提升设施

这类物料提升设施由小型（一般起重量在1.0*以内）起重机具如电动葫芦、手扳葫芦、倒链、滑轮、小型卷扬机等与相应*提升架、悬挂架等构成，形成墙头吊、悬臂吊、摇头把杆吊、台灵架等。常用于多层建筑施工或作为辅助垂直运输设施。

1．国外塔式起重机产品*情况

（1）德国里勃海尔塔式起重机

（2）德国派因奈尔塔式起重机

（3）法国波坦塔式起重机

（4）其他生产塔吊*著名公司及其产品

目前，在国际塔吊市场上比较活跃*著名公司还有德国Wolff，意大利Si**a、Co*edil、Rain*onde、Alfa，丹麦*KROLL，芬兰*Be*rox，西班牙*Co*ensa和澳大利亚*Favco。日本*主要塔吊生产厂家是“日立”和“石川岛”，后者*最新塔吊产品是1500*·*级*动臂自升式塔吊，最大幅度35*时*额定起重量为35*，幅度20*时*起重量为70*。其起升、变幅及回转均采用可控硅调速。捷克主要生产自升塔吊。前苏联也是塔吊生产大国，主要生产下回转快装塔吊。丹麦则以生产起重能力达1000*·*以上*超重型塔吊著称。英国仅生产一些轻型快速安装塔吊，而美国尽管生产世界名牌汽车吊和履带吊，但较少生产塔吊。

（5）国外塔吊发展趋势

目前，世界塔吊市场*竞争异常激烈，各著名厂家竞相开发具有吸引力*塔吊新产品，其总*发展趋势如下：

向大型化和超重型发展，起重量越来越大，起重臂越来越长。下回转式塔机*起重量己达3000*·*，丹麦克洛尔（Kro11）公司已制造出10000*·**塔式起重机。

不仅可视施工要求装配成固定式，行走（轨道）式、附着式或内爬式，而且还可利用臂杆作为灵活*混凝土布料装置，塔身亦可作为外用电梯*一部分。

提高塔机*工作速度，如法国波坦公司*Topki*系列*H3/28，H3/32*提升速度已超过100*/*in。在变速方面则向无级调速发展。

4）向组合*变型塔机发展

采用组合设计，以少量通用标准件组成多种可满足不同施工需要*变形塔机。德国*Liebherr，Lineden，Poiner和法国*Po*ain等公司均有各自整套*组合设计体系。例如Po*ain公司*Topki*塔机系列14种型号塔机*构件均可彼此组合和互换，塔身、大车底盘、塔帽、起重臂和操作机构均可视需要加以组合和延伸扩展。

5）向自动控制和遥控发展

里勃海尔、波坦等公司都不同程度地在塔机上使用自控和遥控技术，如采用电脑控制*力矩限位器，具有力矩、变幅、载荷极限报警等功能；波坦塔机回转机构采用OMD系统等。

此外，在液压顶升机构已使塔机高度*发展不成问题*情况下，各厂家普遍转向扩大幅度，使俯仰变幅臂架向小车变幅臂架或两者兼容*方向发展。

总之，这些塔机新产品均具有“城市塔吊”*下列特征：长臂，臂头起重量1.2~2*，采用单小车2倍率或双小车4倍率固定不变，工作性能稳定，生产功效提高。

2．国内塔式起重机产品*情况

该机塔身采用片式结构和轴瓦式接头，运输和存放体积较标准节减少一半；操纵部分采用组合式联动台，便于操作。塔吊和电梯均可单独操作而互不影响；可在狭小工地安装使用；吊梯、吊钩升降和吊臂回转采用多级变速，梯笼可在笼内或地面操纵升降；安全装置方面，塔吊设有力矩限制器，起重量限制器、高度限制器、幅度限制器、风速显示器等；电梯部分则设有断绳保护、限速器和高度行程限制器等。适于现浇混凝土量大*高层建筑工程使用。

3．高层施工塔机*选择

在高层建筑施工中，应根据工程*不同情况和施工要求，选择适合*塔机。选择时应主要考虑以下几个方面：

（1）塔机*主要参数应满足施工需要

主要参数包括工作幅度、起升高度、起重量和起重力矩。

塔机*起重高度应不小于建筑物总高度加上构件（或吊斗、料笼）、吊索（吊物顶面至吊钩）和安全操作高度（一般为2~3*）。当塔机需要越过超过建筑物顶面*脚手架、井架或其他障碍物时（其超越高度一般应不小于1*），尚应满足此最大超越高度*需要。

起重量包括吊物（包括笼斗和其他容器）、吊具（铁扁担、吊架）和索具等作用于塔机起重吊钩上*全部重量。起重力矩为起重量乘以工作幅度，工作幅度大者*起重量小，以不超过其额定起重力矩为限。因此塔机*技术参数中一般都给出最小工作幅度时*最大起重量和最大工作幅度时*（最小）起重量。应当注意*是，大多数*塔机都不宜长时间地处于其额定起重力矩*工作状态之下，一般宜控制在其额定起重力矩*75%之下。这不仅对于确保吊装和垂直运输作业*安全很重要，而且对于确保塔机本身*安全和延长其使用寿命也很重要。

（2）塔机*生产率应满足施工需要

塔机*台班生产率P（单位：*/h）等于8h乘以额定起重量Q（*）、吊次n（次/h）、额定起重量利用系数Kq和工作时间利用系数K*，即：

但实际确定时，由于施工需要和安排*不同，常需按以下不同情况来考虑：

1）塔机以满足结构安装施工为主，服务垂直运输为辅。又分以下情况：①在吊装作业进行时段，不能承担垂直运输任务；②在吊装作业时段，可以利用吊装*间隙承担部分垂直运输任务；③在不进行吊装作业*时段，可全部用于垂直运输；④结构安装工程阶段结束后，塔吊转入以承担垂直运输为主，部分零星吊装为辅。

在①、②两种情况下，均不能对塔吊服务于垂直运输方面作出任何定时和定量*要求，需要另行考虑垂直运输设施。在③情况下，除非施工安排和控制均有把握将全部或大部*垂直运输作业放在不进行结构吊装*时段内进行，则仍需考虑另设垂直运输设施，以确保施工*顺利进行。

式中 *1、n1、Kq1、K*1——承担吊装工作*时间、吊次、额定起重量利用系数和工作时间利用系数；

n2、Kq2、K*2——承担垂直运输工作*吊次、额定起重量利用系数和工作时间利用系数。

（3）综合考虑、择优选用

当塔机主要参数和生产率指标均可满足施工要求时，还应综合考虑、择优选用性能好、工效高和费用低*塔机。

在一般情况下，13层以下建筑工程可选用轨道式上回转或下回转式塔机，如TQ60/80或QTG60，且以采用快速安装*下回转式塔机为最佳；13层以上建筑工程可选用轨道式或附着式上回转塔机如QTZ120、QT80、QT80A、280；而30层以上*高层建筑应优先采用内爬式塔机，如QTP60等。

外墙附着式自升塔机*适应性强、装拆方便、且不影响内部施工，但塔身接高和附墙装置随高度增加、台班费用较高；而内爬式塔适合于小施工现场、装设成本低、台班费用亦低，但装拆麻烦、爬升洞*结构需适当加固。因此，应综合比较其利弊后择优选用。

1．垂直运输设施*一般设置要求

塔吊*覆盖面是指以塔吊*起重幅度为半径*圆形吊运覆盖面积；垂直运输设施*供应面是指借助于水平运输手段（手推车等）所能达到*供应范围。其水平运输距离一般不宜超过80*。建筑工程*全部*作业面应处于垂直运输设施*覆盖面和供应面*范围之内。

塔吊*供应能力等于吊次乘以吊量（每次吊运材料*体积、重量或件数）；其他垂直运输设施*供应能力等于运次乘以运量，运次应取垂直运输设施和与其配合*水平运输机具中*低值。另外，还需乘以一个数值为0.5~0.75*折减系数，以考虑由于难以避免*因素对供应能力*影响（如机械设备故障和人为*耽搁等）。

垂直运输设备*供应能力应能满足高峰工作量*需要。

设备*提升高度能力应比实际需要*升运高度高出不少于3*，以确保安全。

在考虑垂直运输设施时，必须同时考虑与其配合*水平运输手段。

当使用塔式起重机作垂直和水平运输时，要解决好料笼和料斗等材料容器*问题。由于外脚手架（包括桥式脚手架和吊篮）承受集中荷载*能力有限，因此一般不使用塔吊直接向外脚手架供料；当必须用其供料时，则需视具体条件分别采取以下措施：1）在脚手架外增设受料台，受料台则悬挂在结构上（准备2~3层用量，用塔吊安装）；2）使用组联小容器，整体起吊，分别卸至各作业地点；3）在脚手架上设置小受料斗（需加设适当*拉撑），将砂浆分别卸注于小料斗中。

当使用其他垂直运输设施时，一般使用手推车（单轮车、双轮车和各种专用手推车）作水平运输。其运载量取决于可同时装入几部车子以及单位时间内*提升次数。

垂直设施装设*位置应具有相适应*装设条件，如具有可靠*基础、与结构拉结和水平运输通道条件等。

必须同时考虑满足施工需要和充分发挥设备效能*问题。当各施工阶段*垂直运输量相差悬殊时，应分阶段设置和调整垂直运输设备，及时拆除已不需要*设备。

（7）设备*充分利用问题

充分利用现有设备，必要时添置或加工新*设备。在添置或加工新*设备时应考虑今后利用*前景。一次使用*设备应考虑在用毕以后可拆改它用。

安全保障是使用垂直运输设施中*首要问题，必须按以下方面严格作好：

1）首次试制加工*垂直运输设备，需经过严格*荷载和安全装置性能试验，确保达到设计要求（包括安全要求）后才能投入使用。

2）设备应装设在可靠*基础和轨道上。基础应具有足够*承载力和稳定性，并设有良好*排水措施。

3）设备在使用以前必须进行全面*检查和维修保养，确保设备完好。未经检修保养*设备不能使用。

4）严格遵照设备*安装程序和规定进行设备*安装（搭设）和接高工作。初次使用*设备，工程条件不能完全符合安装要求*，以及在较为复杂和困难*条件下，应制定详细*安装措施，并按措施*规定进行安装。

5）确保架设过程中*安全，注意事项为：①高空作业人员必须佩戴安全带；②按规定及时设置临时支撑、缆绳或附墙拉结装置；③在统一指挥下作业；④在安装区域内停止进行有碍确保架设安全*其他作业。

6）设备安装完毕后，应全面检查安装（搭设）*质量是否符合要求，并及时解决存在*问题。随后进行空载和负载试运行，判断试运行情况是否正常，吊索、吊具、吊盘、安全保险以及刹车装置等是否可靠。都无问题时才能交付使用。

7）进出料口之间*安全设施：垂直运输设施*出料口与建筑结构*进料口之间，根据其距离*大小设置铺板或栈桥通道，通道两侧设护栏。建筑物入料口设栏杆门。小车通过之后应及时关上。

8）设备应由专门*人员操纵和管理。严禁违章作业和超载使用。设备出现故障或运转不正常时应立即停止使用，并及时予以解决。

9）位于机外*卷扬机应设置安全作业棚。操作人员*视线不得受到遮挡。当作业层较高，观测和对话困难时，应采取可靠*解决方法，如增加卷扬定位装置、对讲设备或多级联络办法等。

10）作业区域内*高压线一般应予拆除或改线，不能拆除时，应与其保持安全作业距离。

11）使用完毕，按规定程序和要求进行拆除工作。

2．高层建筑垂直运输设施*合理配套

在高层、超高层建筑施工中，合理配套是解决垂直运输设施时应当充分注意*间题。

一般情况下，建筑高度超高15层或40*时，应设施工电梯以解决施工人员*上下问题，同时，施工电梯又可承担相当数量*施工材料*垂直运输任务。但大宗*、集中使用性强*材料，如钢筋、模板、混凝土等，特别是混凝土*用量最大和使用最集中，能否保证及时地输送上去，直接影响到工程*进度和质量要求。因此，必须解决好垂直运输设施*合理配套设置问题。

在选择配套方案时，应多从以下方面进行比较：

（1）短期集中性供应和长期经常性供应*要求，从专供、联分供和分时段供*三种方式*比较中选定。所谓联分共方式，即“联供以满足集中性供应要求，分供以满足流水性供应要求”；

（2）使设备*利用率和生产率达到较高值，使利用成本达到较低值；

（3）在充分利用企业已有设备、租用设备或购进先进*设备方面作出正确*抉择。在抉择时，一要可靠，二要先进，三要适应日后发展。在技术要求高*超高层建筑施工中，选用、引进先进*设备是十分必要*，因为企业利用这些现代化设备不但可以出色地完成施工任务，而且也使企业*技术水平获得显著地提高与发展。

一般*井架多为单孔井架，但也可构成两孔或多孔井架。

井架内设吊盘（也可在吊盘下加设混凝土料斗）；两孔或三孔井架可以分别设置吊盘或料斗，以满足同时运输多种材料*需要。

井架上可视需要设置拔杆，其起重量一般为0.5~1.5*，回转半径可达10*。

在使用井架中应特别注意以下两个方面：确保井架*承载性能和结构稳定性；确保料盘或料斗升降*安全。

随着高层和超高层建筑*发展、搭设高度超过100**附着式高层井架应运而生，已越来越多地得到应用并已取得很好*效果。

注：表列指标中不包括吊盘、天轮梁、导轨等附件用料。

（a）50*以内井架；（b）50*以上井架

搭设高层井架的注意事项为：

（1）专为屋面和装修工程使用的井架，可在主体结构完成以后一次搭起，架高应超过屋面不少于5.5m。在主体结构施工阶段使用的井架要分段搭设。第一层高度不超过30m，按低层井架的要求设置缆风。随着结构主体的升高，每隔1~2层（不超过6m）设一道附墙拉结，并可将靠里侧的缆风随后拆除。在主体结构升至与井架相差6m以内时，可以继续连接上一段井架，并把天轮梁翻到新接的井架段的顶端；

（a）简单拉结；（b）加强拉结；（c）展宽拉结

（3）脚手架的悬空长度（位于拉结点之上）不得大于10m；

（4）在未经可靠设计复核情况下，不宜在高层井架之上加设拔杆或其他附加装置；

（6）井架的侧面除进出料口外，均应自下而上连续设置剪刀撑；

无缆风高层，井架截面为2m×2m，其主肢选用∟75×8角钢、交叉和水平缀板采用∟50×5角钢，水平缀板间距为1.5m。井架内装有自翻提料斗，配置3t快速卷扬机提升，升速达40m/min，斗容为0.5m3，每台班可运输40~60m3。井架的主肢上装有9m长吊杆，一个台班可提升60次，用于吊运钢筋和模板。井架基础采用现浇钢筋混凝土箱型结构，箱体内有1.6m×1.5m×1.5m空间，以适应料斗装料的需要。井架附墙，逐步接高，架设高度可达100m，上部的自由高度限定12m。施工实践表明，采用无缆风高层井架加悬臂杆吊进行60m以下现浇结构工程是比较经济的。

采用自升技术、架设高、升速快和能力强的液压自升式高速井架亦已面世。其井架体由立柱、横杆和斜杆组成，套架上装有导向轮，以立柱内角面为导向轨。套架上有天滑轮总成、把杆；下有液压顶升系统。安装标准节时，液压活塞向上顶起，用把杆将地面拼装好的标准节吊至建筑物顶面，再用把杆进行安装。安装至现定高度后固定与内套架相连的封顶槽钢。结构合理、整体稳定性好。

近年来为适应高层建筑施工的需要，采用附着方式的龙门架技术得到较快发展：

最大提升高度 80m；

额定载重量 1000kg；

吊笼提升速度 24m/min；

断绳防坠保护动作时间≤0.2s；

断绳后吊笼最大坠落高度≤0.5m。

该机投资少、工效高，每台班可吊运50~60t。

井架和龙门架的吊盘应有可靠的安全装置，以防止吊盘在运行中和停车装、卸料时发生坠落等严重事故。

吊盘停车安全装置是防止吊盘在装、卸料时卷扬机制动失灵而产生跌落事故的一种装置，有安全支杠和安全挂钩两种形式。安全挂钩需要人工操作，使用比较麻烦，目前很少使用，普遍使用的是安全支杠装置。

安全支杠装置由安全杠和安全卡两部分组成。各地加工时，工作原理虽同，但具体构造上有各种不同的作法，特别是安全卡的构造有多种形式，现介绍几种如下：

（1）用活动三角架作安全卡的安全支杠装置

为了安装和拆卸的方便，通常把安全卡做成两个半部，安装使用时用螺栓紧固在一起。但紧固螺栓要有足够的强度和数量，否则会因冲击而剪断。同时安全卡要尽可能固定在井架或龙门架的立杆节点上，保持不松动、不摇摆。

（2）用耳形铁肩作安全卡的安全支杠装置

这种安全装置与垂直运输架的连接一般采用螺栓，也可在角钢滑道上焊短钢管，用扣件与钢管井架或龙门架的杆件固定。

2．吊盘钢丝绳断后的安全装置

在施工使用中，曾发生过钢丝绳被拉断，在吊架下降300mm后即被制动住。

（2）钳闸型断绳保护装置

辅助安全装置是一套卡块，由小弹簧牵引。当断绳后，拉力消失，小弹簧立即拉动卡块伸出而被立柱节的角钢横杆阻挡，使吊笼不能下降，以便一旦在主安全装置失灵的情况下，仍能确保安全制动。

1）断绳保护系统：由吊笼滑轮、安全挂钩、连杆和拉力弹簧组成。当绳断时，吊笼动滑轮在拉力弹簧的作用下，迅速向吊笼外侧伸出，挂在主架标准节的水平腹杆上以防坠落。

2）吊笼平层定位保护系统：由平层定位装置、门上钢丝绳、导向滑轮和拉力弹簧组成。当吊笼到达指定楼层、打开吊笼门时，连在门上的钢丝绳通过导向轮拉动吊笼顶部的平层定位装置插入主架水平腹杆上，可防吊笼坠落。关上吊笼门时，定位装置在弹簧力的作用下收人吊笼内；

3）防钢丝绳假断保护系统：当升降机运行过程中出现故障而使钢丝绳松动、吊笼迅速下坠时，钢丝绳超速锁能立即制动、锁住钢丝绳。

施工升降机（亦称：建筑施工电梯、外用电梯）是高层建筑施工中主要的垂直运输设备。它附着在外墙或其他结构部位上，随建筑物升高，架设高度可达200m以上（国外施工升降机的最高提升高度已达645m）。

注：此外，国外还有带装卸臂的施工升降机。

有重锤离心式摩擦捕捉器和双向离心摩擦锥鼓限速装置两种。前者在起作用时产生的动荷载较大，对电梯结构和机构可能产生不利的影响。

（a）不介入；（b）介入降速；（c）介入制动

除上述限速制动装置外，还有以下几种制动装置：

（1）限位装置：由限位碰铁和限位开关构成。设在梯架顶部的为最高限位装置，可防止冒顶；设在楼层的为分层停车限位装置，可实现准确停层。

注：1SL—限速保护开关（位于限速器尾端）。

（2）电机制动器：有内抱制动器和外抱电磁制动器等。

（3）紧急制动器：有手动楔块制动器和脚踏液压紧急刹车等，在限速和传动机构都发生故障时，可紧急实现安全制动。

梯笼在运行过程中因某种原因使钢丝绳断开或放松时，该开关可立即控制梯笼停止运行。

装在基座下面，使梯笼降落时免受冲击，不致使乘员受震。

（1）电梯司机必须身体健康（无心脏病和高血压病），并经训练合格，严禁非司机开车。

（2）司机必须熟悉电梯的结构、原理、性能、运行特点和操作规程。

（3）严禁超载，防止偏重。

（4）班前、满载和架设时均应作电动机制动效果的检查（点动1m高度，停2min，里笼无下滑现象）。

（5）坚持执行定期进行技术检查和润滑的制度；

（6）对于斗梯笼，严禁混凝土和人混装（即乘人时不载混凝土；载混凝土时不乘人）。

（7）司机开车时应思想集中，随时注意信号，遇事故和危险时立即停车。

（8）在下述情况下严禁使用：

1）电机制动系统不灵活可靠；

2）控制元件失灵和控制系统不全；

3）导轨架和管架的连接松动；

4）视野很差（大雾及雷雨天气）、滑杆结冰以及其他恶劣作业条件；

5）齿轮与齿条的啮合不正常；

6）站台和安全栏杆不合格；

7）钢丝绳卡得不牢或有锈蚀断裂现象；

8）限速或手动刹车器不灵；

10）司机身体不正常；

11）风速超过12m/s（六级风）；

12）导轨架垂直度不合要求；

GB/T 41892-2022标准下载13）减速器声音不正常；

14）齿条与齿轮齿厚磨损量＞1.0mm；

15）刹车楔块齿尖变钝，其平台宽＞0.2mm；

16）限速器未按时检查与重新标定；

JC／T 2313-2015标准下载17）导轨架管壁厚度磨损过大（100m梯超过1.0mm；75m梯超过1.2mm；50m梯超过1.4mm）。

（9）记好当班记录，发现问题及时报告并查明解决。

（10）按规定及时进行维修和保养，一般定为：一级保养160h；二级保养480h；中修1440h；大修5760h。