摘要：由于超高層建筑項目的特殊性，使之在機(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)電安裝管理進(jìn)行分析，提出對超高層建筑中機(jī)電專業(yè)的管理要點(diǎn)，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(jī)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(jī)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(jī)電安裝工程為例，介紹在超高層建筑施工中的機(jī)電安裝管理工作。
1超高層建筑的機(jī)電安裝管理及其特點(diǎn)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(dá)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(diǎn)，在整個項目的施工管理過程中，機(jī)電安裝管理的難點(diǎn)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(jī)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(jī)電安裝材料及設(shè)備需要合理的采購、倉儲及運(yùn)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(jī)電材料設(shè)備在項目現(xiàn)場的運(yùn)輸工作。由于超高層建筑機(jī)電安裝工程具有以上的特點(diǎn)和難點(diǎn)，針對超高層建筑機(jī)電安裝的管理，主要應(yīng)從組織與進(jìn)度、設(shè)備與材料等多個方面入手，對整個項目進(jìn)行系統(tǒng)而全面的管理，以滿足項目的質(zhì)量、進(jìn)度等各方面的要求，達(dá)到一個讓項目各方共贏的效果。
2超高層建筑機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)電安裝的特點(diǎn)，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(jìn)行部署。上海中心大廈項目機(jī)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(jī)電安裝的施工特點(diǎn)，塔樓機(jī)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(jìn)行合理的施工區(qū)域劃分可以使超高層建筑機(jī)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(jìn)度計劃的編制以及施工管理工作的開展。
3超高層建筑機(jī)電安裝進(jìn)度管理
超高層建筑機(jī)電安裝進(jìn)度計劃編制必須要考慮各方對機(jī)電安裝施工的影響，主要有：業(yè)主進(jìn)度要求、土建施工進(jìn)度計劃、機(jī)電安裝自身分區(qū)工作進(jìn)度銜接、設(shè)備材料吊裝進(jìn)度等情況。上海中心大廈項目酒店區(qū)的施工進(jìn)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(jìn)度編制核心筒筒內(nèi)管井進(jìn)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(jìn)度目標(biāo)，如需再編制更詳細(xì)的周計劃或日計劃時，可將筒內(nèi)管井進(jìn)行編號，對每個編號的管井每日施工進(jìn)度編制進(jìn)度目標(biāo)，進(jìn)行精細(xì)化管理。施工進(jìn)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(jìn)度計劃就需要根據(jù)實際情況變化進(jìn)行調(diào)整，不斷持續(xù)改進(jìn)。在管理中也要充分掌握其他相關(guān)專業(yè)施工進(jìn)度與機(jī)電安裝的施工進(jìn)度，同時通過與深化設(shè)計和自身施工方案的不斷改進(jìn)，做到及時調(diào)整進(jìn)度計劃，并嚴(yán)格按新的進(jìn)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(jìn)度按照進(jìn)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(fù)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)度要求。因此采用了工廠預(yù)制加工，完成后運(yùn)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(jìn)行深化設(shè)計及BIM的模型碰撞確認(rèn)，再由項目現(xiàn)場的施工員根據(jù)深化及確認(rèn)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(rèn)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(qiáng)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(rèn)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(jìn)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(jìn)行深化設(shè)計及BIM的模型碰撞確認(rèn)，再由項目現(xiàn)場的施工員根據(jù)深化及確認(rèn)過的圖紙，繪制單線圖并進(jìn)行翻樣和下料，送至加工工廠進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yùn)輸損耗。風(fēng)管下料時要做到下料準(zhǔn)確，合理進(jìn)行卷材布局，減少損耗。同時為避免風(fēng)管運(yùn)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(qiáng)風(fēng)管強(qiáng)度。風(fēng)管運(yùn)輸前要進(jìn)行編號，這樣可以方便項目現(xiàn)場的風(fēng)管運(yùn)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(jìn)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(yùn)輸、倉儲以及工廠設(shè)備投入環(huán)節(jié)會增加一定費(fèi)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(fèi)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(fèi)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(jī)電安裝設(shè)備材料運(yùn)輸管理
機(jī)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(jìn)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(yùn)輸方式非常有限，只有大型塔吊吊裝及垂直電梯運(yùn)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(yùn)輸方式更只剩垂直電梯運(yùn)輸1種模式。因此，如何保證設(shè)備材料能按照進(jìn)度計劃要求及時運(yùn)至指定位置就位，保證有足夠備料滿足上層機(jī)電施工需要，是值得分析和探討的。機(jī)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(jìn)度，采用不同的運(yùn)輸方式來合理分配運(yùn)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(yùn)輸系統(tǒng)中，機(jī)電安裝中的設(shè)備材料被分為3類：水管、電線管、風(fēng)機(jī)機(jī)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(yùn)輸主要取決于安裝進(jìn)度、施工人員運(yùn)送需要和其他參建單位材料運(yùn)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(yùn)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(rèn)設(shè)備材料進(jìn)場時間，然后協(xié)商優(yōu)先安排大型貨梯運(yùn)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(yùn)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(dá)的電梯運(yùn)輸。Ⅲ類材料現(xiàn)場需求量較大，但是質(zhì)量輕，搬運(yùn)方便，可以利用平時時間與施工人員運(yùn)送時一同見縫插針地運(yùn)輸。上海中心項目材料設(shè)備運(yùn)輸?shù)牧硗庖粋�重要方式是大型塔吊吊運(yùn)，大型塔吊的吊運(yùn)優(yōu)點(diǎn)是時間短，吊運(yùn)速度快，吊運(yùn)物件限制小，只需滿足質(zhì)量要求，即可以吊運(yùn)各類設(shè)備及材料。但是塔吊吊裝運(yùn)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(yùn)輸。因此必須要在塔吊拆除前將無法采用垂直電梯運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備全部吊運(yùn)上去，需要提前做好設(shè)備排產(chǎn)計劃和進(jìn)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�，F(xiàn)場地面吊裝位置需提前與其他參建單位進(jìn)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(dá)現(xiàn)場后，先檢測設(shè)備完好，在設(shè)備吊運(yùn)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(jìn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)，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(jìn)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。
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