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应急救治临时医疗用房的建设

2021-03-31李立顺左海峰

建筑施工 2021年5期
关键词:屋架轻钢立柱

李立顺 左海峰

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

1 工程概况

因新冠肺炎疫情定点医疗需要,拟于上海市公共卫生临床中心院区内建设由5个建筑单体构成的临时医疗建筑,其中:1号楼为主体医疗综合楼,功能包含200床负压传染病房、医护工作区、医护宿舍及相关辅助功能;2号楼为电气开闭所;3号楼为空气压缩机房;4号楼为真空吸引机房、医疗垃圾房、配电房;5号楼为污水处理池及投药房。总体规划实施200床位,总建筑面积9 710 m2,主体建筑地上2层,设置4个传染病病区,以及配套的医护工作区、医护宿舍、休息区及相关辅助功能的设备用房。主体结构采用集装箱结构形式,门厅部分采用轻钢结构形式[1-8]。

2 项目建设特难点分析

1)施工工期紧任务重。本项目工期共约20 d,在如此短的时间内进行大规模施工展开的过程中,如何确保施工短周期内完成是本项目实施的关键。

2)主体集装箱顶部承载结构安全性不足。根据设计要求,主体建筑第2层集装箱的顶部需放置排风机、新风机等大型设备,每台质量500~700 kg,然而集装箱板材较薄,箱体构造无法承载集中荷载,需设法提升箱体结构安全性。

3)轻钢结构屋顶施工难度大。根据设计要求,集装箱上方需增加一个轻钢结构屋顶,两侧最低处高出集装箱顶1 m,以达到屋面防水和屋面设备层通风防雨的要求。病房区屋顶宽21 m,医护区屋顶最宽处达45 m,屋面轻钢结构跨度大、高度高。另外,屋面分为多个坡屋面,每个坡屋面的汇水处均为薄弱点,两侧屋顶最低处的抬高处理会造成雨水进入的可能,因此,屋面防水要求高。

4)轻钢屋架与集装箱临时建筑的拼接精度高。本项目集装箱临时建筑要求采用轻钢屋架及斜屋面,应急病房设备层上的钢屋架立柱支点原本应支撑于各箱体模块的立柱部位,并且大多数应在双拼箱体的角柱部位,以有效传递荷载,保证箱体结构的稳定。但由于钢屋架的深化设计未考虑实际拼装定位和模块拼装所产生的误差,因此,必然会出现钢屋架立柱落脚点超出角柱及边柱范围的情况。

3 施工技术管理要点

1)施工策划先行,以业主规定的各节点为时间轴,以施工场地的科学规划为面,有条不紊地推进本工程建设。比如第一时间与各相关参建单位对接,实施边设计、边加工、边深化、边施工、边完善的方法,从项目部架构组建、施工队伍选择、前期图纸会审、材料选购、现场布置、大型设备及材料投入、方案及交底、检查整改等方面入手。进度计划按照小时编制,横道图与网络图同步编制,明确各关键工序的具体时间安排,争分夺秒推进项目建设,使工程施工始终处于受控状态,如期保质完成项目各项既定目标。

2)根据设计单位提供的设备质量和数量需求,隔离病房组合单元模块采用3个标准集装箱拼成2个病房单元,走廊采用与病房垂直的标准集装箱,考虑到钢结构屋面均布活荷载标准值为2.0 kN/m,不能直接满足排风机、新风机等大型设备的荷载,因此,设计优化将安装设备用房原标准集装箱一分为二,合理卸掉顶部承载不足的安全问题。另外安装设备部位放置钢管立柱支撑点所对应的正下方结构梁处增补40 mm×80 mm方钢管进行结构立柱补强加固,通过新增一组集装箱结构竖向方钢立柱卸荷,达到箱体的受力要求。

3)提前参与设计图纸深化工作,合理安排屋顶上的通风机箱布置,优化设计轻钢屋架,在保障设计承载的要求下,最大限度地减少轻钢用量,确保加工及施工进度。通过PVC防水卷材、定型加工L形金属盖板、加挡不锈钢水坎等优化,实现良好的防水功能,直接保证工程质量和直接投入使用的功能要求。

4)钢屋架立柱落脚点超出角柱及边柱范围需在角柱或边柱外侧增设竖向150 mm×150 mm×7 mm×10 mm的H型钢。型钢有效立于基础筏板上,H型钢与立柱采用50 mm×5 mm角铁焊接连接,同时将钢屋架立柱下的铁板埋件接长延伸至H型钢端部,并与H型钢端部满焊,屋架立柱焊接于钢板一侧并在钢立柱两边各增设1处加劲板,由此即可通过H型钢有效地将钢屋架的一部分荷载传递至筏板基础上,同时也解决了钢屋架立柱偏差的问题。另外,如钢屋架立柱与屋面某一结构立柱处存在大于9 cm偏差时,首先将屋架立柱下的钢板埋件进行延长并增设1根屋架立柱,新增立柱与原钢管立柱采用厚12 mm钢板焊接连接,钢板高度为200 mm;其次在钢管立柱支撑点对应的正下方C形梁处新增1组双拼40 mm×80 mm方钢管结构柱,相应的C形结构梁内用方钢短料塞实加固,由此通过新增1组集装箱结构竖向方刚立柱的方式来进行卸荷,有效解决屋架立柱偏差的问题。上述技术措施可保证钢屋架拼接的精确度及临时建筑整体的可靠性。

4 设计优化创新

4.1 模块化设计建造

本项目工期为首要考虑因素,一般情况下采用混凝土结构需至少2个月工期,钢结构则也需要至少1个月工期。考虑到本项目工期仅约20 d,因此项目主体结构采用集装箱式结构,这类模块化结构具有标准化设计、工厂化生产、能安装快速、可回收利用等优点,同时集装箱连接整合形成稳定结构体系,辅以部分斜向支撑,具有较好的结构安全性。

一个标准化单元运至现场组装或吊装落位即可,箱体之间采用角件连接构造,其节点连接有可靠的抗剪、抗压及抗拔承载力。箱体的现场连接构造有施拧、施焊的作业空间与便于调整的安装定位措施。

4.2 临时医疗用房基础选型优化

根据设计图纸要求,原计划基础形式为宽150 mm的条形基础,这类基础具有施工简便,基础梁具有较大的抗剪、抗弯、抗冲切能力,整体刚度大,可调节不均匀沉降等优点,但也存在支模、混凝土浇筑后需一定养护时间的问题。

项目部考虑建设工期特殊性,经沟通优化采用厚500 mm筏板基础,这类基础具有整体性好、抗弯刚度大、可充分利用地基承载力调整上部结构的不均匀荷载和地基不均匀沉降、施工速度快等特点,但也面临卫生间等涉水用房排水施工问题,项目部建议此区域后施工的策略成功解决了施工过程中的相关难题,保证了工程进度。

4.3 设计合理避免交叉感染

本项目平面布置按照“三区两通道”的原则设计,即“污染区—半污染区—清洁区”“医护通道—病患通道”在空间上完全隔离,通过更衣或缓冲有效区分,确保医护人员的工作安全。

4.4 气流组织与负压系统设计

项目重点关注病房负压系统的建设,采取分步封堵、层层落实围护结构的密闭效果,达到规范和使用要求。门窗采用实验室专用门窗,传递窗采用机械式密闭传递窗,保证房间的气密性。地漏采用带过滤网的无水封多通道地漏并加水封设计等,降低污染可能性。

建筑气流组织形成从清洁区至半污染区有序的压力梯度,既满足温度舒适性要求,又确保房间的准确风量。另外,通过室内地面采用PVC卷材,顶板拼缝加防水涂料,室内阴角采用L形金属盖板、板缝及墙板以硅胶密闭,门窗框与墙体之间以硅胶填缝,外面再采用金属盖板,板缝以硅胶密闭,管道与墙体之间以硅胶填缝密闭等措施,最终室内压力实测数据达到设计预期效果。

5 精细化管理要点

5.1 事前管控要点

事前管控发生在正式施工开始前进行的预控阶段。事前管控是先导,主要通过派遣有经验的优秀技术人员参建,建立现场技术管理构架,开展策划会议为编制施工方案提供指导大纲,实施前方案交底及分部分项技术交底,重大危险源作业区域实施部位交底,施工图纸有效性验证,图纸自审及会审查遗补漏,合理化建议优化调整方案,明确责任人及落实责任等方面加强管控。另外,针对项目施工特点,编制科学合理的各项资源配置计划以及施工进度计划,根据设计图纸,划分区域、细化指标,再采取有效措施,做到循序渐进,抓出实效。

5.2 事中管控要点

事中管控是最关键、最实质的步骤,发生在相关措施的落实阶段。主要通过及时与相关单位沟通完善方案并在动态过程中逐步优化方案,做好各阶段的工效分析,制定各分部分项工程材料供应计划等方面,确保分部分项工程施工做到无缝衔接。

另外,施工过程中把影响施工的因素分析和控制都纳入管理范围,抓住关键问题进行处理和解决,确保将施工不利影响因素控制到最小。

5.3 事后管控要点

事后管控是对施工过程的总结控制,发生在对管控结果认定的过程阶段,分析及总结不足之处,为以后类似项目施工提供一定的借鉴。

6 结语

本项目在大型突发公共事件项目实施过程中,着力关注临时医疗用房的建造流程,快速化、模块化、节能化、创新化理念得到较好的实践应用,设计及施工技术管理措施得到了较好的总结,具有良好的推广前景。工程发挥了良好的示范作用,形成了大型突发公共事件项目建造的施工体系模式,为今后同类型项目建造积累了经验。

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