0 引言

随着超高层建筑向更高、更复杂方向发展，施工阶段的物料运输（如钢筋、混凝土、构件）与人员输送需求激增，且对运输时效性、安全性及运力稳定性提出严苛要求。垂直运输系统作为施工核心枢纽，其选型合理性与运行效率直接决定工程进度、成本及安全，但传统选型常依赖经验，易出现系统与施工需求不匹配、多设备协同不畅等问题，导致运输拥堵、工期延误。在超高层建筑施工节奏加快的背景下，如何基于施工需求科学选型、通过多维度策略提升运输效率，成为突破施工瓶颈的关键。本研究围绕垂直运输系统的选型与效率提升展开，旨在构建适配性强、效率优的技术方案，为超高层建筑施工提供高效运输支撑，保障工程顺利推进。

1 超高层建筑施工特性与垂直运输系统适配性分析

1.1 超高层建筑施工的核心需求

超高层建筑施工的垂直运输需求呈现“高负荷、强时效、严安全”的显著特性。从运输量来看，施工全周期需完成大量重型建材（如大直径钢筋、预制构件）、散装物料（如混凝土、砂石）及人员的垂直输送，且不同施工阶段（结构施工、装修阶段）运输量波动大，高峰期单日物料运输量可达数百吨，对系统运力提出高承载要求；时效性方面，超高层建筑施工工序衔接紧密，如混凝土浇筑需连续作业、钢结构安装需精准对接，运输系统需在规定时间内完成物料供应，避免因运输延误导致工序中断；安全性上，除需保障人员运输的绝对安全外，还需防范物料坠落、设备故障等风险，同时满足超高空作业下的防风、防雷等特殊安全标准，这些需求共同构成垂直运输系统选型与优化的核心依据^[1]。

1.2 主流垂直运输系统类型及技术特性

当前超高层建筑施工中主流的垂直运输系统包括施工电梯、塔式起重机、施工升降机三类，各具独特技术特性。施工电梯以“人员+轻型物料”运输为主，启停平稳、操作简便，适配装修阶段人员及小型建材的频繁输送；塔式起重机擅长重型构件吊装，作业半径广且可360°旋转吊运，能满足钢结构、大型预制板等重型物料的高空精准就位需求，但灵活性稍弱；施工升降机专注于大宗物料运输，可通过定制货厢适配特殊形态物料，且能与施工电梯协同形成“人物分流”模式。三类系统的技术特性差异，为适配不同施工需求提供了多样化选择^[2]。

1.3 运输系统与施工需求的适配逻辑及关键影响因素

垂直运输系统与施工需求的适配遵循“需求导向、特性匹配、协同高效”的核心逻辑，即先明确施工各阶段的运输量、物料类型、时效要求，再依据系统技术特性筛选适配设备，并通过多系统组合实现功能互补。影响适配性的关键因素主要包括四类：一是施工进度计划，如结构施工阶段需优先配置塔式起重机保障重型构件吊装，装修阶段则需增加施工电梯数量满足人员运输需求；二是建筑结构特点，如核心筒结构需考虑运输设备与墙体施工的空间协调，钢结构建筑需匹配塔式起重机的起吊高度与半径；三是场地条件，施工场地大小决定设备布置数量与位置，狭窄场地需优先选择占地小、灵活性高的系统；四是成本与效率平衡，需在满足运输需求的前提下，通过设备选型控制购置、租赁及运维成本，避免资源浪费或运力不足，确保适配方案的经济性与实用性。

2 垂直运输系统选型设计与效率提升策略

2.1 基于施工需求的运输系统选型模型构建

以超高层建筑施工全周期运输需求为核心，构建多维度选型模型。通过施工进度计划拆解各阶段物料（如结构施工期的钢筋、混凝土，装修期的板材、设备）与人员运输量，结合工期节点测算峰值运力需求与运输频次；从技术适配性、经济性、安全性三个维度建立评价指标体系，技术上对比施工电梯、塔式起重机等系统的载重、速度、作业半径等参数，经济上核算设备购置、租赁及运维成本，安全上评估设备抗风、制动等性能是否适配超高层施工环境。采用层次分析法确定各指标权重，结合模糊综合评价法对不同选型方案进行量化评分，最终输出与施工需求精准匹配的最优系统选型结果，避免经验选型的盲目性^[3]。

2.2 多系统协同配置方案制定

针对超高层建筑运输需求的复杂性，制定多系统协同配置方案。根据施工阶段划分（结构施工、装修施工）与运输对象差异（物料、人员），合理组合施工电梯、塔式起重机及施工升降机：结构施工阶段，以塔式起重机为主承担重型构件（如钢柱、钢梁）运输，搭配施工电梯输送人员及轻型物料；装修施工阶段，增加施工升降机数量，优化其与施工电梯的运力分配，确保装修材料高效转运。同时构建协同调度机制，明确各系统的作业时段、运输优先级（如抢险物资优先）及衔接流程，通过数字化平台实时共享各设备运行状态与运输需求信息，实现运力动态调配，避免设备闲置或拥堵，提升整体运输协同效率。

2.3 全周期效率提升策略

从施工全周期出发，制定多维度效率提升策略。调度优化方面，引入智能调度算法，结合施工进度与实时运输数据，自动生成最优运输路径与作业计划，减少设备等待时间；采用“错峰运输”模式，避开施工高峰期（如混凝土浇筑时段）的运输压力，平衡各时段运力需求。设备维护方面，建立定期巡检与预防性维护制度，针对超高层施工中设备易出现的磨损、老化问题，提前更换关键部件（如钢丝绳、制动系统），并利用物联网技术实时监测设备运行参数，及时预警故障风险，降低设备停机率。流程改进方面，优化物料装卸流程，采用标准化装卸工具与预制构件模块化运输，减少装卸耗时；在施工楼层设置临时中转仓，实现物料“集中运输、分散取用”，缩短二次搬运距离，全面提升垂直运输系统的运行效率。

3 结语

本研究聚焦超高层建筑施工垂直运输的核心痛点，完成了基于施工需求的选型模型构建、多系统协同配置方案制定及全周期效率提升策略研究。选型模型通过多维度量化评价实现系统精准匹配，协同方案优化了设备组合与运力分配，全周期策略从调度、维护、流程层面提升运行效率，三者协同解决了传统运输系统适配性差、效率低的问题，为施工运输提供了完整技术路径。其工程价值在于切实提升垂直运输系统的科学性与高效性，助力超高层建筑施工进度保障与成本控制。受研究范围所限，方案在极端天气下的适配性仍需验证，未来可结合智能算法与物联网技术深化动态调度与实时监控，进一步完善技术体系，为超高层施工运输提供更有力的支撑。

参考文献

[1]喻朝.超高层施工电梯垂直运输分析[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2016(5):00299-00299.

[2]武凯,荆玉国.超高层建筑施工垂直运输通道塔设计与施工技术[J].文学与人生,2023,44(1):73-75.

[3]黄世林,黄应广,冯胜权,郑丽丽,郑锦海,陈铭,王海建.超高层建筑移动吊装平台垂直运输技术[J].安装,2025(2):70-72.