谈突发应急公共建筑建设优化

时间：2020-10-19 11:12:58 所属分类：建筑科学 浏览量:

近日武汉发生的新型冠状病毒事件在不断地考验着共和国的各个相关系统的功能和能力。与10多年前的北京小汤山医院一样，中建三局在施工难度大、工期要求紧的前提下，顺利地完成了雷神山和火神山两座医院的施工任务，较小规模的火神山医院更以本月工期压缩到10

　　近日武汉发生的新型冠状病毒事件在不断地考验着共和国的各个相关系统的功能和能力。与10多年前的北京小汤山医院一样，中建三局在施工难度大、工期要求紧的前提下，顺利地完成了雷神山和火神山两座医院的施工任务，较小规模的火神山医院更以本月工期压缩到10天完成的速率，实现了中国速度的全新形象。

　　1优化应急建筑的基本结构形式

　　火神山和雷神山医院的基本结构形式——轻钢集装箱型结构房屋，此结构房屋的基本特点是在工厂已经完成了大部分的结构特性的制造，房屋在现场施工的时候，只需要对其进行钢结构组装，使用焊接和螺栓连接的方式就可以非常快速地完成其结构安装建设。在实际的应用中，雷神山和火神山医院在现场拼接中也十分快速地完成了集装箱的螺栓连接和焊接。在现场首先完成轻钢结构的骨架制作和安装固定。其后对集装箱体进行吊装，把集装箱安放在轻钢骨架的框架空间里，从而完成整个结构体系的安装。我们还能对结构安装的施工步骤进行相应的优化，从而在现场作业上减少相应的安装环节步骤，使施工的速度再上一个新的台阶。集装箱体本身自身不能承受较大的竖向荷载，所以我们在雷神山医院的安装中第一步会首先安装轻钢结构框架，把整个框架结构体系完成后，再进行安装的第二部箱体安装。这个就会在结构体系安装上出现两个工序，时间上就会出现现场安装时间延长。而在现场的作业面十分有限，任何现场安装时间的延长都会对后面的装饰、防水、设备安装带来一系列的工期押后。要想使现场的安装速率变快，第一个有效办法就是让以上的两个步骤，在轻钢制造厂完成结构骨架的搭设，在现场直接只完成集装箱体的对接。使用我国现行的劳动力定额推算，基本作业时间可以提升一倍以上。在制造厂制造的过程中，集装箱体的保温夹层内部装上相应的内村型钢骨架。内骨架中大量使用横向和竖向的工字钢和T型钢结构，以加大集装箱体内部的自承重受力效果。外部和其他的集装箱体的的连接是通过集装箱内骨架的外延长接头和其他集装箱上的内收口骨架接头完成。这样就在结构安装过程中可以减少现场轻钢骨架的安装，从而提高现场的施工速度。采用以上的结构形式可以大大提升施工单位在现场结构安装的施工效率，从而减少整个建筑物的作业时间。而工厂的加工难度，可以采用整体图纸要求，多个钢结构加工工厂同时按图操作制造的方法，减少钢结构制造工厂的加工压力。

　　2优化防水施工措施

　　2020年2月14日晚至15日，武汉遭遇了极端风雨天气。后武汉市城乡建设局和相关领导和当事人员在“今日头条”、“观察者网站”、“新浪新闻”上对其相关事件作出回应。其对外宣布漏水现象并不是出现在火神山医院，而是发生在雷神山医院尚未交付使用的病区，而其施工单位——中国建筑第三工程局正在全力抓紧时间维护整改[1]。并且向全国人民和广大网友表示关心和表明会对集装箱式活动板房的简易结构形式进行相应强化措施。一旦降水过大连接部位的防水脆弱性和结构的简易性就突显出来了。那我们应该采用怎样的防水措施，才能使水堵住呐?其实还是应该从漏水点的部位着手改善和优化防水措施。原有的集装箱体钢结构房屋在连接部位的防水做法主要采用两种施工工艺：柔性防水和硬性防水。但上述两种基本施工工艺做法都有自身的缺陷，如果只是单做一种方式，其防水效果不佳，一旦降水量增大，就会出现14日到15日的漏水现象。但如果两种施工工艺同时采用，在现场防水安装的过程中就会增加施工步骤，从而使工期延长，不能满足应急公共建筑的修建速度。①在工厂加工榫卯接头时，为防水膨胀胶条预留一个10~15mm的小凹槽。榫头可以留设在连接面的翼缘板上，榫槽可以留设在T型钢的连接面腹板上。②预留凹槽中部加入橡胶膨胀条，使其在外部水体进入连接面时产生空间胀大，使水体进入的缝隙被截断。③在橡胶膨胀条外侧粘贴沥青防水条，使其在连接面的外层产生油性封堵。水体在憎水性物质的阻挡下，可以大大减少进入连接面的水量。采用上述方法进行的连接面防水施工，把现场防水安装的施工周期大大减少，为后续工序的提前进场创造了施工条件，对工期的压缩起到了实质性的作用。采用柔性和刚性防水三层以上进行防水，使连接部位的防水效果得到明显的提升，从而使火神山和雷神山医院这种极端天气下的应急建筑物漏水现象得到效果上的极大缓解。

　　3优化建筑排布位置和现场运输通道

　　从各大网站和新闻报道上来看雷神山和火神山医院的现场建筑的排布主要还是采用主楼加配楼的E字型排布方式。在使用功能上E型空间排布可以满足医院的正常功能要求。但应急建筑需要更快的施工进度，E型主配楼空间排布在施工时，运输通道是单向布置，运输建材、车辆和各种施工吊装机械还有大量的施工作业人员都只能单面进入施工作业面，从而造成了施工通道的极度拥堵。通过上述情况，我们发现雷神山医院的现场作业，通道的使用效果不佳，现场的拥堵情况严重。那是不是能采用另外一种建筑排布方式来取代E字型排布方式，并且能十分好地满足后期使用空间的要求和施工期间的现场速率呐?通过对各种快速完成的施工建筑群体建筑的查阅和公共卫生类建筑的观察，总结前人的经验的前提下，提出新型的回字型建筑排布方式。回字型建筑排布方式，可以在纵横轴向方向加设主运输通道，来回往返的运输车辆和施工作业人员可以在主运输通道上较快地进行相应的运动。在以主运输通道的象限位置上增设L型辅助运输通道，施工机械和材料可以在辅助运输通道上设置停机点和材料堆场进行摆放，从而不会增加主运输通道的过流断面流量和占运输空间。同时辅助通道上的重型起吊机械可以在通道的转角位置一直停靠，在主体集装箱结构安装完成后不用撤场为后续的水电安装和装饰工程腾挪施工作业面，后续施工的作业面在辅助通道的直线空间里就可得到满足，留下的重型吊装机械可以为后续施工的垂直运输提供运载能力，从而大大地提高施工效率。

　　在回字型排布建筑施工期间，对相应的作业人员和现场班组一定要经行严格的作业面划分，严禁产生施工作业面和现场空间的随意占用。对各专业建筑施工队经行现场管理人员的集体施工组织交底和各队伍管理人员对自身工人的二次交底，务必使每个现场作业人员知道自己可以使用的空间位置、协调施工对象和施工节点的时间。并且采用多种高科技手段和方法对现场运输进行监控和指导，从而使回字形建筑排布的时间优势发挥到最大。具体可以采用以下的做法。①施工总承包单位设置交通运输指挥中心，使用3-5架旋翼无人机进行现场24小时不间断俯视监控，并且中心对各个专业施工队进行不间断货物和材料计划收集和运输时间计划制定，从而使其对整个作业现场进行时间和空间统筹规划，成为各个施工队伍和作业区间的指挥中枢。②在主通道和各个辅助通道交汇位置设置交通引导人员，其配备24小时全天候的无人机显示屏和独立对讲设备频道。每个交通引导人员对其所辖的辅助通道区域的各个专业施工队进行来料引导，向指挥中心交互本区域的现场情况，对本区域的运输队伍经行进场通知。③各专业施工队设置联络管理人员对指挥中心和本作业区交通引导员提前8小时提出后序材料、货物和人员进场情况和计划。通过以上的排布优化和运输优化，应急建筑物的施工时间可以进一步得到相应的减小;作业现场的相关秩序可以得到有效的提升;成品保护的效果大大的加强，二次返工的时间和经济上的浪费减小。2020年1月23日，中央电视台在新闻频道中播放了《武汉一线医生发来的消息》，当时正好疫情出现在前期高速爆发的时间区间，武汉向外出入的通道第一天被关闭，武汉市的各大医院的医务工作者在这个时候承受着多个方面的巨大压力，全国人民正在从各种媒体上关注关心着武汉的情况[2]。各种新闻报道上关于新型冠状病毒感染的肺炎的图片和画面都是武汉市的各级医院人满为患、人头攒动的身影。从很多报道上来看，武汉市几乎所有医院的使用面积大大地不能满足疫情患者的医疗需求，有些患者甚至出现在医院的走廊上输液的现象。当日有关方面决定采用非典时期的小汤山医院模式建设火神山医院。成绩固然是惊喜的，但我们在这个基础上是否能使建筑速率再次得到提升，是否能更早地使疫情人员得到更快更好的治疗，是否能像奥运精神一样“更高、更快、更强”，相信大家都不会止步于现在的这些，一定会在各个方面提出更好的建议和方案，因为生命的守护是我们前进和进步的动力。

　　参考文献

　　[1]白岩松，李青，章杭，武汉一线医生发来的信息[N].中央电视台新闻网,2020-1-23.

　　[2]吴磊，武汉城建局回应“网传火神山医院漏水”：是雷神山尚未交付使用的病区[N].观察者网,2020-2-6.

　　作者：徐渊

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