摘要：由于超高層建筑項目的特殊性，使之在機電施工管理過程中將遇到許多一般建筑項目所沒有遇到過的問題，如設(shè)備材料的運輸、施工技術(shù)的采用、系統(tǒng)的調(diào)試、人員的調(diào)配及參建單位的協(xié)調(diào)等。以上海中心大廈的機電安裝為例，著重對上海中心酒店區(qū)、精品辦公區(qū)、塔冠區(qū)3個分區(qū)的機電安裝管理進行分析，提出對超高層建筑中機電專業(yè)的管理要點，并擬定相應(yīng)的解決建議及系統(tǒng)性方案，希冀為超高層建筑施工管理工作提供參考。
關(guān)鍵詞：超高層建筑；機電安裝；施工管理；系統(tǒng)性方案
國內(nèi)超高層建筑的不斷涌現(xiàn)，對建筑在施工過程中的管理，特別是建筑中的機電安裝施工，提出了更多更高的要求。本文以上海中心大廈的機電安裝工程為例，介紹在超高層建筑施工中的機電安裝管理工作。
1超高層建筑的機電安裝管理及其特點分析
超高層建筑的項目一般都位于市區(qū)中心，不僅項目的工程體量十分巨大，而且多集中在一個相對狹小的區(qū)域面積內(nèi)，這樣就會導(dǎo)致現(xiàn)場施工場地極度受限，對施工環(huán)境控制要求特別高。同時，由于建筑體的垂直高度很高，導(dǎo)致超高層建筑的室內(nèi)平面布局及形態(tài)也十分復(fù)雜，每隔一定樓層，其建筑布局都會發(fā)生變化。上海中心大廈項目地處寸土寸金的陸家嘴中心區(qū)域，建筑高度達632m，項目更是以其特殊的外觀形態(tài)，增加了整個建筑的施工管理難度。由于其超高層建筑的特點，在整個項目的施工管理過程中，機電安裝管理的難點主要在于[1-2]：1）項目施工組織、協(xié)調(diào)難度大，工作協(xié)調(diào)量大，工序安排銜接要求高。超高層建筑項目分區(qū)較多，造成機電系統(tǒng)垂直疊加相互影響。同時許多安裝關(guān)鍵步驟受工程總體結(jié)構(gòu)施工過程的影響也十分巨大。2）材料及設(shè)備需求量大，整個項目建設(shè)周期長，機電安裝材料及設(shè)備需要合理的采購、倉儲及運輸，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理項目施工過程中的材料供應(yīng)，以及項目機電材料設(shè)備在項目現(xiàn)場的運輸工作。由于超高層建筑機電安裝工程具有以上的特點和難點，針對超高層建筑機電安裝的管理，主要應(yīng)從組織與進度、設(shè)備與材料等多個方面入手，對整個項目進行系統(tǒng)而全面的管理，以滿足項目的質(zhì)量、進度等各方面的要求，達到一個讓項目各方共贏的效果。
2超高層建筑機電安裝組織管理
組織管理是項目施工管理的基礎(chǔ)，也是一個項目能否順利進行管理的必要條件，超高層建筑施工組織管理的關(guān)鍵是如何進行一個合理的施工分區(qū)分段和流水作業(yè)計劃安排。上海中心大廈項目機電安裝管理總體的施工組織管理思路是結(jié)合設(shè)計圖紙和土建結(jié)構(gòu)施工的流程以及超高層建筑機電安裝的特點，按照“分區(qū)、分段施工、樣板先行、流水交叉、分區(qū)調(diào)試、整體聯(lián)調(diào)”的原則進行部署。上海中心大廈項目機電安裝施工管理組織主要劃分為4區(qū)（圖1），分別是：A區(qū)（±0m以下的地下室部分）、B區(qū)（裙樓部分及Z1、Z2和Z3辦公部分）、C區(qū)（塔樓上部Z4～Z6辦公部分）、D區(qū)（塔樓Z7～Z9酒店部分及塔冠區(qū)）。上海中心大廈項目的塔樓地上部分共131層，為配合好土建結(jié)構(gòu)的流水作業(yè)節(jié)拍，根據(jù)樓層的功能分區(qū)以及機電安裝的施工特點，塔樓機電安裝豎向管理再具體劃分為Z1～Z9共9大區(qū)域塔冠區(qū)域。組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是整個項目管理的基礎(chǔ)，根據(jù)超高層建筑項目的特性，對項目進行合理的施工區(qū)域劃分可以使超高層建筑機電安裝管理工作更有效率，有利于不同項目管理部的施工界面劃分、進度計劃的編制以及施工管理工作的開展。
3超高層建筑機電安裝進度管理
超高層建筑機電安裝進度計劃編制必須要考慮各方對機電安裝施工的影響，主要有：業(yè)主進度要求、土建施工進度計劃、機電安裝自身分區(qū)工作進度銜接、設(shè)備材料吊裝進度等情況。上海中心大廈項目酒店區(qū)的施工進度計劃編制分為3大部分，主要根據(jù)土建核心筒的施工進度編制核心筒筒內(nèi)管井進度計劃、各層的水平管毛坯施工以及高區(qū)設(shè)備層內(nèi)包含設(shè)備就位、接頭、調(diào)試等工作內(nèi)容的施工。具體分解可以將筒內(nèi)管井施工根據(jù)不同專業(yè)劃分，在此基礎(chǔ)上再根據(jù)不同的分區(qū)分別設(shè)立進度目標(biāo)，如需再編制更詳細的周計劃或日計劃時，可將筒內(nèi)管井進行編號，對每個編號的管井每日施工進度編制進度目標(biāo)，進行精細化管理。施工進度計劃是編制勞動力配置和材料現(xiàn)場需求要料計劃的基礎(chǔ)，但由于超高層建筑項目周期過長，項目實際情況也是不斷變化，這時進度計劃就需要根據(jù)實際情況變化進行調(diào)整，不斷持續(xù)改進。在管理中也要充分掌握其他相關(guān)專業(yè)施工進度與機電安裝的施工進度，同時通過與深化設(shè)計和自身施工方案的不斷改進，做到及時調(diào)整進度計劃，并嚴(yán)格按新的進度計劃實施。做到PDCA的循環(huán)模式，不斷計劃、執(zhí)行、自查、糾偏，確保項目進度按照進度計劃，沒有產(chǎn)生新的延誤問題。在項目管理過程中，可以考慮加入一定的激勵和獎懲措施，設(shè)立KPI考核制度，在整個施工管理過程中分階段、經(jīng)常性的評價、考核、總結(jié)，根據(jù)不同部門負責(zé)的工作內(nèi)容，設(shè)定可以量化的考核目標(biāo)，如工程進度、深化設(shè)計出圖質(zhì)量、相互銜接順暢度等。
4超高層建筑機電安裝設(shè)備及材料管理
上海中心大廈項目現(xiàn)場可使用場地十分狹小，不能像一般建筑項目在現(xiàn)場搭設(shè)加工廠房或?qū)ｉT為機電安裝劃出一塊加工場地。同時項目工期十分緊張，現(xiàn)場制作加工的材料也無法滿足現(xiàn)場的安裝進度要求。因此采用了工廠預(yù)制加工，完成后運至現(xiàn)場安裝整個系統(tǒng)的模式。上海中心大廈項目中水管預(yù)制加工主要以塔冠區(qū)128層的冷卻水管以及每層的噴淋主橫管為主，制作中首先要根據(jù)設(shè)計的原圖紙進行深化設(shè)計及BIM的模型碰撞確認，再由項目現(xiàn)場的施工員根據(jù)深化及確認過的圖紙，將管段尺寸轉(zhuǎn)化到單線圖中。然后根據(jù)施工員出具的單線圖或尺寸復(fù)核圖，繪制管段加工圖，加工圖得到確認后，交付后方預(yù)制加工組。在水管的預(yù)制加工流程中，要注意對預(yù)制產(chǎn)品的預(yù)檢，加強對工廠預(yù)制成品和半成品的質(zhì)量檢驗工作，管材的壁厚、管徑大小等在預(yù)制工作前要確認無誤。管材焊縫質(zhì)量也要在焊接工作完成以后，按規(guī)范要求進行檢測，保證焊縫飽滿，沒有氣孔、夾渣等質(zhì)量問題后，通知監(jiān)理單位驗收。上海中心大廈項目鐵皮風(fēng)管基本實現(xiàn)了工廠加工生產(chǎn)的流水線生產(chǎn)模式。風(fēng)管預(yù)制加工首先要根據(jù)設(shè)計的原圖紙進行深化設(shè)計及BIM的模型碰撞確認，再由項目現(xiàn)場的施工員根據(jù)深化及確認過的圖紙，繪制單線圖并進行翻樣和下料，送至加工工廠進行預(yù)制加工，最后工廠將預(yù)制完成的風(fēng)管送至現(xiàn)場，由現(xiàn)場的安裝人員進行檢驗合格后，完成拼裝工作。風(fēng)管的咬口、翻邊以及角碼、彈簧夾等附件的加工工作也使用了專用設(shè)備進行加工預(yù)制。在鐵皮風(fēng)管工廠預(yù)制生產(chǎn)的過程中，要注意如何合理減少卷材損耗和成品風(fēng)管運輸損耗。風(fēng)管下料時要做到下料準(zhǔn)確，合理進行卷材布局，減少損耗。同時為避免風(fēng)管運輸過程中可能會產(chǎn)生的變形及破損等情況，可以額外增加風(fēng)管支撐、角撐及橫筋等措施以增強風(fēng)管強度。風(fēng)管運輸前要進行編號，這樣可以方便項目現(xiàn)場的風(fēng)管運送至正確的拼裝位置，節(jié)約堆放時間及拼裝時間，以滿足進度施工要求，提高生產(chǎn)效率并提高產(chǎn)品質(zhì)量。上海中心大廈項目中各類輕型管槽支吊架同樣采用工廠化預(yù)制，所有制作流程全部在工廠完成，送至現(xiàn)場安裝時就是美觀大方的成品。避免了傳統(tǒng)支吊架制作過程中的問題，現(xiàn)場組裝也十分方便，只需要按照管線大小進行切割即可，無須動火，同時支架質(zhì)量輕，可減少施工人員的工作量，提高工作效率。工廠預(yù)制加工在超高層建筑施工管理中的優(yōu)點在于使管理前置化、場外化、統(tǒng)一化。預(yù)制加工減少了現(xiàn)場工作量，加快了施工進度，讓現(xiàn)場工人和設(shè)施使用減少。同時便于流水作業(yè)和統(tǒng)一規(guī)范的科學(xué)管理，大大提高了工作效率，并且在損耗方面也有所減少，降低施工成本，有利于控制工程造價。而工廠化預(yù)制加工的成品雖然在運輸、倉儲以及工廠設(shè)備投入環(huán)節(jié)會增加一定費用，但是由于超高層建筑項目的特殊性，工廠化預(yù)制適合現(xiàn)場沒有加工場地、施工工期緊張、施工難度大的項目，綜合成本考慮下來，工廠化預(yù)制節(jié)約了現(xiàn)場施工時間及人工的工日消耗，總費用一般能節(jié)約15%～20%。據(jù)初步統(tǒng)計，整個工程采用預(yù)制加工技術(shù)總共能節(jié)約1100萬人民幣左右。最后在現(xiàn)場安裝時減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，也可節(jié)約后期處理垃圾所產(chǎn)生的費用，為上海中心大廈項目LEED的評審增加得分。
5超高層建筑機電安裝設(shè)備材料運輸管理
機電安裝施工材料種類繁多，大小品類也各不相同。因此材料的備料要能充分滿足進度要求，不能缺少其中任何的一部分。但超高層建筑施工中可以利用的垂直運輸方式非常有限，只有大型塔吊吊裝及垂直電梯運輸2種方式，而結(jié)構(gòu)施工到了后期時，大型塔吊需要拆除，運輸方式更只剩垂直電梯運輸1種模式。因此，如何保證設(shè)備材料能按照進度計劃要求及時運至指定位置就位，保證有足夠備料滿足上層機電施工需要，是值得分析和探討的。機電專業(yè)中不同材料有不同性質(zhì)，在施工安裝中也有不同用量，需要根據(jù)不同的施工進度，采用不同的運輸方式來合理分配運能，協(xié)商垂直電梯的使用。上海中心大廈項目在垂直電梯運輸系統(tǒng)中，機電安裝中的設(shè)備材料被分為3類：水管、電線管、風(fēng)機機組部件、各類電柜等Ⅰ類材料，風(fēng)管及水管配件等Ⅱ類材料，保溫材料等Ⅲ類材料。項目垂直電梯運輸主要取決于安裝進度、施工人員運送需要和其他參建單位材料運輸時間安排。針對不同種類材料，要合理利用不同的電梯轎廂去運輸，同時盡量減少中間接駁次數(shù)。Ⅰ類材料和設(shè)備需要安裝時，由于尺寸大，要提前確認設(shè)備材料進場時間，然后協(xié)商優(yōu)先安排大型貨梯運輸。Ⅱ類材料設(shè)備單件尺寸相對較小，但材料質(zhì)量大，二次搬運困難，每層施工都需要采用，所以應(yīng)盡可能采用每層都能到達的電梯運輸。Ⅲ類材料現(xiàn)場需求量較大，但是質(zhì)量輕，搬運方便，可以利用平時時間與施工人員運送時一同見縫插針地運輸。上海中心項目材料設(shè)備運輸?shù)牧硗庖粋�重要方式是大型塔吊吊運，大型塔吊的吊運優(yōu)點是時間短，吊運速度快，吊運物件限制小，只需滿足質(zhì)量要求，即可以吊運各類設(shè)備及材料。但是塔吊吊裝運輸有時間限制，塔吊在建筑結(jié)構(gòu)封頂后會陸續(xù)拆除，同時項目其他參建單位的材料設(shè)備等部件也多采用塔吊運輸。因此必須要在塔吊拆除前將無法采用垂直電梯運輸?shù)脑O(shè)備全部吊運上去，需要提前做好設(shè)備排產(chǎn)計劃和進場時間安排。上海中心大廈項目在塔冠區(qū)的冷卻塔及水箱吊裝過程中，首先確保塔吊最大起重載荷要大于吊裝設(shè)備質(zhì)量，如果不滿足，可考慮將設(shè)備分拆吊裝到位后再拼裝。除了一般吊裝需要計算載荷、吊臂長度、站車位置、性能曲線和編制吊裝方案等步驟外，在吊裝前要明確設(shè)備就位層的鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)完成，具備了吊裝一次就位的條件。現(xiàn)場地面吊裝位置需提前與其他參建單位進行協(xié)商，留出吊裝空間，確保有行車路線和回轉(zhuǎn)空間。設(shè)備到達現(xiàn)場后，先檢測設(shè)備完好，在設(shè)備吊運前可以先將減振基礎(chǔ)組裝完成，這樣可以減少在高層上的作業(yè)工序，提高工作效率和安全性。管道吊裝就位之前，必須將預(yù)制的管道按圖紙進行編號，同時協(xié)調(diào)塔吊單位并告知每根管道的位置，合理安排好管道吊裝順序，避免因高層施工空間狹小，導(dǎo)致先吊裝就位的管道堵住了后吊管道的運輸路線。而管道吊裝前必須同樣將管道基礎(chǔ)先行澆筑并做好防水處理。大型設(shè)備材料的運輸和吊裝是超高層建筑項目中一個非常重要的研究方向和關(guān)注重點，貫穿于整個項目的施工過程。因此要在施工管理中摸索出經(jīng)驗，針對項目實際情況，在進度計劃和現(xiàn)場施工安排計劃中一定要考慮周全，提前做好多方的溝通協(xié)調(diào)工作，保障設(shè)備和材料的及時到位，以滿足現(xiàn)場施工要求。
參考文獻
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