時間:2020年07月02日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:2020年2月2日,一座用于集中收治新冠肺炎患者的專門醫院在武漢建成。這座耗時僅10天的武漢蔡甸火神山醫院,總建筑面積達3.39萬米2,床位1000張。綜合運用了鋼結構裝配施工技術,采用了集裝箱式箱體活動板房模塊化拼接,防滲與水電暖通設備安裝穿插進行。火神山醫院無論是建造技術、建筑材料還是機械化作業、工業化生產都達到了極高的標準,這一以速度和質量取勝的急救工程建設,向全世界證明中國是當之無愧的“基建狂魔”。
關鍵字:基建;場地平整;防滲;裝配式;箱式房
1建設歷程
2020年1月23日下午,參照2003年抗擊非典期間北京小湯山醫院模式,提出在武漢職工療養院建設一座專門醫院——武漢蔡甸火神山醫院。78分鐘后,修訂完善的小湯山醫院圖紙送達武漢。
建筑方向評職知識:建筑工程師如何做課題參與人
1月23日晚,上百臺機械同時開挖、整平、回填場地。25日,3.4萬平方米場地平整完成,醫院建設正式開工。同時內完成了一個全新基站從查勘、規劃、設計到施工、調測、開通、優化的全過程,現場可穩定接收5G信號。26日,建筑防滲層施工全面開展,地下管網溝槽開挖,集裝箱板房材料陸續進場。27日,碎石黃沙回填全部完成,首批箱式集裝箱板房吊裝搭建。28日,基礎混凝土澆筑完成,同步鋪設地下管網。
1月29日,醫院建設進入病房安裝攻堅期,300個箱式板房骨架安裝完成,開始同步進行機電管線作業。30日,調蓄水池HDPE膜鋪全部完成,同步進行污水處理間設備吊裝。31日,90%集裝箱的拼裝完成,活動板房骨架安裝3000平方;安裝4臺10千伏環網箱。2月1日,基礎施工完成,開始全面醫療配套設備安裝,電力施工完成通電。2日2日,武漢火神山醫院正式交付。
2施工工序
2.1地基處理
2.1.1平整場地
1月23日,武漢中信設計院設計團隊全員口罩緊急開會,5個小時后,火神山場地平整設計圖紙出鍋并在24小時內拿出了設計方案,60個小時內與施工單位協商敲定了施工圖紙。火神山醫院全景效果見圖1。
施工現場東西的最大高差近10米,其間既有建筑物要拆除,還有大量清淤工作和魚塘回填任務,還需要協調燃氣。除夕夜,95臺挖機、33臺推土機、5臺壓路機、160臺自卸車、400多名工作人員迅速進場,把小土山連夜鏟平。
1火神山醫院全景效果圖
2.1.2防滲工作
在場地上進行管線溝槽開挖,溝槽雨污水管線預埋安裝、廂房區機電管線預留預埋。場地平整完成之后,鋪設碎石使地基變得穩固,再均勻鋪設一層厚40cm的細沙,用壓路機將細沙地面壓緊密實,使整個地基穩固而有柔軟性。
隨后在上面鋪設“兩布一膜”——兩層土工布及一層HDPE防滲膜:鋪上一層重600g/m2的白色土工布,之后馬上熱熔焊接一層HDPE防滲膜,緊接著再鋪一層白色土工布,最后綁扎鋼筋骨架,澆筑混凝土地面。
火神山醫院鋪設了5萬平方米的防滲膜,覆蓋整個院區,像是在地面下埋了一個巨大的“夾心三明治”。只有完備好這樣的防護工作,才能將廢水和雨水經三次凈化后排走,確保污染物不會滲透到土壤水體中。同時醫院安裝了雨水、污水處理系統,經過兩次氯氣消毒處理,達標后才可排入市政管網。
3防滲膜及土工布鋪設
2.1.3基礎梁施工
基礎施工前,將現有混凝土硬化層地面清掃干凈,采用C30素混凝土條形基礎梁,且配合設備專業在基礎梁上預留預埋。如基礎梁位于綠化種植范圍內,做法如下:①先將表層植被虛土清除,然后用400mm厚的碎石進行換填并壓實;②基礎梁下鋪設100mm厚的C15素混凝土墊層;③此范圍內采用鋼筋混凝土基礎梁。
2.2房屋吊裝
2.2.1拼接吊裝
基礎施工完畢后,用集裝箱式箱體活動板房進行模塊化拼接。箱式房是以一個房間為基本單元,每個集裝箱單元彼此分開。把墻、板、柱等構件在施工場地之外的工廠里批量生產好,然后在場地內組裝。單元房和地面間墊著方鋼管,不僅可以進一步起到防潮的作用,也給后續的管道和電器等專業安裝預留出空間。
2.2.2箱式房和板房
火神山醫院采用集裝箱式箱體活動板房,可在工廠組裝好直接運送至現場使用。但箱式房面積固定,無法提供開敞大空間。
2.3內部設計
火神山醫院采用嚴格的“三區兩通道”設計,醫護人員按“清潔區——半污染區——污染區”的工作流程布置工作區域,兩通道是指醫務人員通道和病人通道。火神山醫院的建筑平面采用魚骨狀形式,正中間一條軸是清潔區、通道和工作區,中軸兩側是病房單元。清潔區與病房單元之間是半污染區,病房單元中的病房為污染區。病人通道在每個護理單元的外側,因此病人通道與醫護人員通道各自獨立。
3裝配式結構
火神山、雷神山醫院均采用裝配化施工方式,工業化程度較高。主要體現為:①構件均在工廠預制;②現場模塊化拼裝;③現場流水作業模式,房建、配套安裝基本同步,緊急情況下采用交叉作業,因此大大加快施工速度。
火神山醫院的設計思路,實際上是一座由各個“預制構件”組裝而成的兩層建筑。醫院的主體采用輕鋼結構搭建,而病房則是使用特殊型鋼焊接而成的標準模箱式房。裝配式鋼結構為這些小的構件提供了一個大的容器和框架,通過特殊型鋼焊接而成的標準構件將箱與箱之間通過螺栓連接而成,結構簡單,安裝快捷。
2003年建成的小湯山醫院同樣采取了裝配式建筑,不過當時采用了混凝土和鋼結構裝配式的混搭。而此次的醫院建設,工業化程度更高、裝配化程度也更高。
4平行施工
火神山建設的核心:快。因此,整個醫院的建設都采用了集裝箱式箱體活動板房進行模塊化拼接,使得病房安裝攻堅期的作業得以高效快速完成。除此之外,平行施工作業也是“神速”建成醫院的重要因素。
平行施工指工程對象的所有施工過程同時投入作業的一種施工組織方式;也指幾個相同的工作隊,在同一時間、不同的空間上進行施工的組織方式。火神山醫院的建設將平行施工發揮到了極致。
由于此次連“深化圖紙”的時間都沒有,施工單位拿到圖紙現場改,邊深化邊施工。
整個基礎工程分區分塊依次完成,避免整體施工的“短板效應”,工期有效縮短。
地下管網溝槽開挖時,集裝箱板房材料便陸續進場,平整場地完成后,首批箱式集裝箱板房便開始吊裝搭建。
在基礎混凝土澆筑完成后,鋪設地下管網便同步進行;調蓄水池HDPE膜鋪全部完成時,同步進行污水處理間設備吊裝。
房間內的電線在吊裝前就已經接入,建筑和吊頂裝修同時進行,電力和建筑的平行施工,2月1日完成電力工程施工順利通電。
5結語
在這么短的時間里,在全國矚目的重大壓力,在春節假期缺工人,在人員密集風險高的大環境下,要調配大量的人員和物資,部門之間要默契配合,共同完成一項零失誤、零感染的緊急任務,這件事放眼世界,只有中國能做到。
作者:李海培