超高层建筑机电工程垂直运输与物料平衡管理

宋卫华

（成信集成科技股份有限公司，福建 厦门 361000）

超高层建筑工程，具备超高、体量大的特点，决定了在超高层建筑工程现场施工时，会存在相关管理难点，需有针对性地解决这些难点，这是超高层建筑工程进度得以保证的前提。超高层建筑机电工程与一般建筑相比其显著的特点就是设备材料多，从而凸显出施工场地小的组织管理矛盾，如何有序组织设备材料进场并安排垂直运输就位，将是超高层建筑机电工程施工组织管理需要重点突破的重点和难点。文章以上海浦东超高层建筑SK大厦机电工程施工为例，探讨有序组织设备材料进场及垂直运输管理。

1 工程概况

1.1 工程基本概况

上海SK大厦项目2015年4月25日开工建设，总建筑面积为200345m2，项目59F、B3，建筑高度为274.95m，超高层商业办公建筑。地上1～3F为商业，4F以上为办公区域，B1为商业、办公配套服务、设备用房，B2为车库及配套机房，B3平时功能为汽车库、局部战时功能为人员掩蔽体。建筑各楼层功能如表1所示。

表1 楼层功能分布

1.2 综合机电工程范围及主要工程量

该项目综合机电单位施工范围主要包括：暖通空调系统、强电系统、给排水系统、人防机电系统。

暖通空调系统主要工程量：冷水机组6台，热水锅炉5台，冷却塔13台，空调箱122台，风机764台，风机盘管258台，水泵56台，板换17台，变风量末端设备2752台，镀锌钢板风管约100895m2，各类水管道约55154m。

强电系统主要工程量：配电箱、开关柜501台，柴油发电机3台，线缆约495278m，母线槽约3683m，电缆桥架约10251m，灯具约8712盏。

给排水系统主要工程量：潜水排污泵68台，生活泵组13套，生活水箱6座，不锈钢管约9929m，柔性离心铸铁管约17556m，镀锌钢塑复合管约4336m，内外热镀锌无缝钢管约3031m，HPDE管约707m，中水回收系统1套，雨水回收系统1套，太阳能热水系统1套。

人防机电系统主要工程量：配电箱21台、灯具370套、线缆约13184m、玻璃钢水箱12座、钢塑复合管290m、潜水排污泵10台、镀锌钢管105m、通风机12台、风管 609m2。

2 工程难点

该项目地处上海市繁华地带，建筑场地内空间有限，要求施工场地的布置规划合理、有序。大型车辆交通运输受限制，材料运输受限制，有较多的不利因素需要克服。该工程为超高层商业办公建筑，设备材料垂直运输工程量大，垂直井道安装工程量大，交叉作业多，安全风险大，现场材料周转以及场地协调要求高，施工降效明显。

3 解决对策

3.1 前期策划与准备

在机电合同签订后，进场施工准备开始，就应开始细致策划设备材料进场及垂直运输的综合协调，主要应充分收集和考虑以下相关信息和内容：（1）机电设备材料的实物工程量、运输方式及顺序安排、时间安排；（2）现场总承包单位可提供的总体运输能力，考虑自身采取的垂直运输措施；（3）运输通道的协调，主要包括需要土建单位缓砌墙体、幕墙单位缓装的版块、土建单位基础交安、管井交安等事项。

3.2 施工顺序的确定

为与设备材料体量大的精装修工程错峰施工，施工顺序主要按先精装楼层后非精装楼层的总体思路，遵循先竖向管线后水平管线的原则，按照工期要求多楼层同时平行施工。精装楼层主要是塔楼办公区的各个楼层，非精装楼层包括设备层、地下室、裙楼。

3.3 垂直运输总体方案

（1）利用土建单位主体结构施工塔吊完成屋面大件设备的吊装；（2）在塔楼屋面安装自制桅杆吊，完成塔楼各楼层的大件设备吊装；（3）利用竖向管井布置卷扬机，吊装管道至相应楼层；（4）利用施工电梯运输小件设备材料。（5）地下室普通设备材料由汽车坡道直接运输到位，大件设备利用竖向预留的吊装口，在地面用汽车吊吊装。

3.4 物料中转场地平面管理

塔楼区域需要垂直运输的设备材料占绝大部分，根据吊装起吊位置，需要协调安排一块在起吊点附近的场地长期占用作为中转，中转场地面积的大小，要满足吊装的速度及场外到货每批次的数量存放，并考虑一定数量的存放裕量。地下室大件设备吊装，主要包括制冷机组、锅炉、柴油发电机等大型设备，使用汽车吊吊装，由于单件设备重量大，因此需要配置大吨位的汽车吊，汽车吊自重加吊物重量总重量很大，对汽车吊站位位置地基承载能力要求高。

3.5 物料平衡管理关键点

（1）合理安排机电深化设计工作主次。按照设备吊装的楼层区域先后顺序，优先完成相关设备的选型及基础设计，提交给采购和土建基础施工。并结合确定的设备尺寸大小，提交给土建单位安排预留的孔洞或缓砌的墙体。上海SK大厦项目采用屋面布置桅杆吊吊装各个楼层的大件设备，需要考虑缓装的部位有，桅杆吊竖向吊装设备进入楼层的幕墙缓装，各楼层水平运输至设备机房通道上的墙体缓砌。由于各楼层的空调箱尺寸及重量太大，在设备采购阶段，需要与生产厂家沟通好采取分段供货，现场拼装的方式。

（2）充分利用总包单位主体结构施工塔吊完成部分高区大件设备吊装。利用塔吊吊装工效高，施工安全相对风险小。由于机电单位进场晚，且机电深化设计及设备采购需要周期长，在总包单位主体施工的塔吊拆除前，是无法将塔楼的全部大件设备采购进场的，因此只能重点确保塔楼屋面的大型设备能赶上利用塔吊直接吊装到位。

（3）主动预控自制桅杆吊吊装工作的不确定因素。在塔楼屋面安装自制桅杆吊的吊装方式，吊装方案属于危大工程需要由专家对方案进行安全性论证，在协调管理上，要考虑提前制订方案，并联系总包单位组织进行专家论证，需要一定的过程时间。该方案的一个主要缺点是受风力及雨天的影响非常大，大风及雨天的情况下都不能安排吊装，需要关注一天中各个时段的风力风向的规律情况，合理安排吊装时间，并应安排在风力小的天气吊装高的楼层，风力大的天气吊装低的楼层，设备能够到货的楼层选择多以及现场能够存放中转的场地足够大，这是提高吊装速度的协调关键点。

（4）前期利用竖向管井分担部分垂直运输压力。上海SK大厦项目竖向管井布置卷扬机进行管道吊装，选择了一个由地下室通向塔楼的风管管井作为吊装通道，管道可以从地下室进行起吊，在场地占用上不会形成太大的协调难度。利用管井吊装的管道主要为各个管井竖向安装的主干管道，安装管道能否提早开始，需要与土建单位二次结构施工交叉紧密配合，首先管道安装需要协调土建预留管井一面墙体作为安装通道，另外由于超高层建筑管井管道布置密集，因此在管道安装后管井内墙面将没有装饰面层施工空间，必须在交安前完成建筑面层施工，并且管井交安需要竖向管井多个楼层同时具备交安才能避免上下同时交叉施工。为减少机电高峰期大量物料进场协调管理困难，前期在管井尚不具备安装的情况下，一旦深化设计确定好管道的规格就可采购材料进场，先将管道吊装至各个楼层存放。

（5）重视施工电梯运输效率协调。使用施工电梯运输大部分材料和小件设备，贯穿整个施工周期。该垂直运输方案，需要利用总包单位提供的各单位共用的施工电梯，该方案受电梯使用是否繁忙直接影响到运输效率，包括可能出现的排队等候运输及单程上下因停层多的原因拉长上下一趟的时间等。在电梯使用繁忙时，机电材料又需要大量运输的情况下，可通过与总包单位协调，采取施工电梯某个时间段专用的方式或错开施工电梯使用的高峰时段等方式，从而提高运输效率。机电工程施工中，需要使用施工电梯垂直运输量大的材料主要是风管部件，在施工组织上，应在工程早期创造条件，大量完成塔楼各楼层的风管材料运输，施工组织协调工作主要包括前期深化设计进度、风管预制厂家加工进度、风管系统上各类设备的订货供应周期。

（6）地下室设备材料运输错峰调节安排。由于地下室普通设备材料可以通过汽车坡道直接运输到位，而且总体体量庞大，因此为了缓解运输车辆过于集中，需考虑地下室的设备材料在施工组织上与塔楼区域设备运输错峰调节。地下室的大件设备，利用竖向预留的吊装口，在地面用汽车吊吊装，可综合考虑吊装后的保管周期长带来的设备损坏风险因素，合理安排设备进场吊装。

4 结束语

机电工程是超高层建筑中技术最复杂，交叉施工最密集的分项内容，也是超高层建筑进度管理的重点内容，而有序组织机电设备材料进场及垂直运输又是机电工程进度管理的关键环节。在上海SK大厦机电工程施工实践中，通过前期策划与准备、明确施工顺序、制订垂直运输总体方案、协调落实物料中转场地、过程落实物料平衡管理关键点，做到了设备材料有序进场，满足了各区域、各专业、各阶段施工的连续均衡，最终确保了工期目标。