垂直运输方案及主要机械设备

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况及工期要求，垂直运输机械拟采用以下设备： （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台普通施工电梯（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。土建占用塔吊时间为18.7%，钢结构占用塔吊时间为76.2%，其余占用塔吊时间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 外筒钢柱 857 每件1吊次 钢结构 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 地面转移构件 500 部分钢柱翻身、转移 机电 设备 100 每件1吊次 管道 200 打包吊装 装饰 幕墙板块 300 打包吊装 装饰材料 800 打包吊装 合计 27300吊次 2. 构件分类

构件类别 构件名称 吊装总次数 所占比例（％） 一 如钢柱、钢板剪力墙等一件一吊的构件 3146 11.5％ 二 如楼层钢梁、钢筋等数件一吊的构件 18290 67.0％ 三 其它零星材料及辅助工作 5864 21.5％ 现对塔吊每天吊次能力进行分析：根据塔吊起重性能，其起重速度为40m/min～140m/min.每吊装一次所需时间按构件类别进行如下分析： (1） 一类构件

每吊次时间分配(min) 标高区段 每吊次时间平均时间起吊 回转 就位 松钩 落钩 (min) (min) 100m以下 0.5～2.5 1.5 15 2.5 0.3～1.5 23 100m～200m 0.7～5 1.5 15 2.5 0.4～3 27 200m～300m 1.4～7.5 1.5 15 2.5 0.8～4.5 31 32.6 300m～400m 2.1～10 1.5 15 2.5 1.3～6 35 400m～500m 2.9～12.5 1.5 15 2.5 1.7～7.5 39 500m以上 3.6～13.5 1.5 15 2.5 2.2～8.1 40.6

(2） 二类构件

每吊次时间分配(min) 标高区段 每吊次时间平均时间起吊 回转 就位 松钩 落钩 (min) (min) 100m以下 0.5～2.5 1.5 24 2.5 0.3～1.5 32 100m～200m 0.7～5 1.5 24 2.5 0.4～3 36 200m～300m 1.4～7.5 1.5 24 2.5 0.8～4.5 40 41.6 300m～400m 2.1～10 1.5 24 2.5 1.3～6 44 400m～500m 2.9～12.5 1.5 24 2.5 1.7～7.5 48 500m以上 3.6～13.5 1.5 24 2.5 2.2～8.1 49.6 (3） 三类构件

每吊次时间分配(min) 标高区段 每吊次时间平均时间起吊 回转 就位 松钩 落钩 (min) (min) 100m以下 0.5～2.5 1.5 5 2.5 0.3～1.5 13 100m～200m 0.7～5 1.5 5 2.5 0.4～3 17 200m～300m 1.4～7.5 1.5 5 2.5 0.8～4.5 21 22.6 300m～400m 2.1～10 1.5 5 2.5 1.3～6 25 400m～500m 2.9～12.5 1.5 5 2.5 1.7～7.5 29 500m以上 3.6～13.5 1.5 5 2.5 2.2～8.1 30.6 由以上分析统计，按照三类构件各自所占比例可计算出每吊装一次所需时间为： 32.6×11.5％+41.6×67.0％+22.6×21.5％=36.5（min） 3. 塔吊运输能力核算

本工程地下结构施工工期为120个日历天，地上结构施工时工期仅为645个日历天，其中塔吊需爬升27次，扣除27个日历天。地上结构施工是塔吊选择的重要因素，下表以地上结构吊次分析满足施工的塔吊台数需求量。

序号 计算公式与说明 计算数据 计算结果 1 Ni=Qi×K/(qi×Ti×bi) Ni=Qi×K/(qi×Ti×bi) 2.8台 =26000×1.3/(13×618×1.5) (选择3台塔吊) 2 Ni—某期间机械需用量 满足需要

序号 计算公式与说明 计算数据 计算结果 3 Qi—某期间需完成的工程量 地上结构吊次为26000余次 4 qi—机械的产量指标， 塔吊每个吊次平均需36.5分钟， 每个台班按8小时考虑，可完成13次； 5 Ti—某期间（机械施工）的天数 扣除塔吊爬升时间，618天； 6 bi—工作班次 单班为1，双班为2， 按12小时计，取1.5； 7 K—不均衡系数 一般取1.1～1.4， 吊装（装卸）作业取1.3。 （二） 施工电梯垂直运输分析

1. 垂直运输概况

本工程塔楼部分按计划2011年2月开始投入劳动力，并根据施工阶段需要，投入的劳动力逐月加大，直到2013年2月达到顶峰3196人，其后按照施工任务需求，开始减少施工人员，于2015年结束。材料垂直运输从2012年初开始，到2013年10月达到顶峰，于2014年10月结束。

按电梯投入时间和数量，对运输阶段进行划分，共分7个阶段：

第一阶段：2011年6月15日至2011年9月10日，拟投入3台单笼施工电梯； 第二阶段：2011年9月10日至2012年1月30日，拟投入3台单笼和2台双笼电梯； 第三阶段：2012年2月1日至2012年7月30日，拟投入3台单笼和4台双笼电梯； 第四阶段：2012年8月1日至2013年2月28日，拟投入3台单笼和4台双笼电梯，并提前运行3台永久电梯；

第五阶段：2013年3月1日至2013年7月30日，拟投入4台双笼电梯，并提前运行5台永久电梯；

第六阶段：2013年8月1日至2014年2月28日，拟投入4台双笼电梯，并提前运行12台永久电梯；

第七阶段：2014年3月1日至2014年3月15日，提前运行12台永久电梯。

2. 塔楼人员运输分析

塔楼按阶段投入劳动力线状图 350030002500垂直运输人数 10002000 15005000年份 阶段区间 1232011年 456789102012年 1112131415第四阶段 1617182013年 19202122232425262014年 27282930312015年 32无电梯阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第五阶段 第六阶段 第七阶段 说明：本阶段划分以施工电梯投入时间为依据，因为电梯安装和拆除时间受到施工总进度计划制约，包括中后期提前投入使用的正式电梯，经分析，选配足够数量的施工电梯和相应的电梯型号，是本章节的主要任务。

3. 塔楼材料运输分析

塔楼材料按阶段运次需求线状图

600050004000材料运次量 3000 200010000年份 阶段区间 123452012年 678910第四阶段 1112131415162013年 1718192021222324252627282014年 2930313233第三阶段 第五阶段 第六阶段 第七阶段

4. 人员运输核算

塔楼电梯运输劳动力能力核算 阶段划分 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段 第六阶段 第七阶段 说明 时间段 2011.06.15-2011.09.10 2011.09.10-2012.01.30 2012.02.01-2012.07.30 2012.08.01-2013.02.30 2013.03.01-2013.07.30 2013.08.01-2014.02.30 2014.03.01-2015.03.15 施工电梯笼数 3 7 11（有效8） 11（有效8） 8 8 0 正式电梯数 0 0 0 3（高度100m,速度取200m/min） 5（有效5） 12（有效6） 12（有效6） 高峰运输月 2011年9月 2012年1月 2012年7月 2013年2月 2013年3月 2013年8月 2014年3月 高峰运输人数 1569 1936 2253 3196 3067 2661 2008 平均运输高度（m） 60 140 260 440 100 480 190 460 380 460 计算式{人数/（人次×电梯数）×(往返×高度/速度+进出时间)=所需时间} 1569/（20×3）×(2×60/96+2)=85min 1936/（20×7）×(2×140/96+2)=68min 2253/（20×8）×(2×260/96+2)=105min 1519/（20×8）×(2×440/96+2)=106min 1677/（20×3）×(2×100/200+2)=84min 1063/(20×8)×(2×480/96+2)=80min 2004/(20×5)×(2×190/200+2)=78min 1089/(20×8)×(2×460/96+2)=79min 1572/(20×6)×(2×380/200+2)=76min 2008/（20×6）×(2×460/200+2)=72min 核算结果及措施 85/3=28.3 <30min 三班错峰，满足 68/3=22.7 <30min 三班错峰，满足 108/4=27.0 <30min 四班错峰，满足 106/4=26.5 <30min 四班错峰，满足 80/3=26.7 <30min 三班错峰，满足 79/3=26.3 <30min 三班错峰，满足 72/3=24 .0<30min 三班错峰，满足 单次运输人数按20人考虑，人员进电梯和下电梯按2分钟考虑。 5. 材料运输核算

塔楼电梯运输材料能力核算 平均运输高度（m） 100 170 计算式{月天数×（日工作小时×60分钟-运人时间×2）×运料笼数/（往返×高度/速度+装卸时间）=月度运次} 30×（8×60-105×2）×6/（2×100/96+6）=6012次>1544次 30×（8×60-106×2）×6/（2×170/96+6）=5055次>3096次 30×（8×60-80×2）×6/（2×380/96+6）=4138次<4480次 30×（8×60-79×2）×6/（2×420/96+6）=3929次<4908次 30×（8×60-72×2）×4/（2×490/200+6）=2487次>675次 满足 满足 不满足，安排加班（30+2.5）×（8×60-80×2）×6/（2×380/96+6）=44838次>4480次 不满足，每月需加班2.5天×8=20小时 不满足，安排加班（30+7.5）×（8×60-79×2）×6/（2×420/96+6）=4911次>4908次 不满足，每月需加班7.5天×8=60小时 满足 核算结果及措施 阶段划分 时间段 施工电梯笼数 11（有效8部，运材料6部） 11（有效8部，运材料6部） 正式电梯数 高峰运输量月 高峰需求运次 第三阶段 2012.02.01-2012.07.30 第四阶段 2012.08.01-2013.02.30 0 2012年6-7月 1544 3096 3（主要运人） 2012年12月 第五阶段 2013.03.01-2013.07.30 8（运材料6部） 5（主要运人） 2013年6-7月 4480 380 第六阶段 2013.08.01-2014.02.30 8（运材料6部） 12（主要运人） 2013年10月 12（有效6，取200m/min） 4908 420 第七阶段 2014.03.01-2015.03.15 说明 0 2014年3-6月 675 490 人员运输时间考虑早晚上下班时间段，中间时段预留两个专用施工电梯笼上下运输人员。装卸材料时间按6分钟考虑。