蔣志偉

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

1 工程概況

上海市公共衛(wèi)生臨床中心應急救治臨時醫(yī)療用房項目是上海市為滿足新冠肺炎疫情定點醫(yī)療需要，而建設的臨時建筑。項目總建筑面積9 710 m2，由5棟單體組成，其中：1號樓為主體醫(yī)療綜合樓，共由6個病房區(qū)塊及中間醫(yī)療通道組成，為3層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度12.3 m；2號樓為電氣開閉所；3號樓為空氣壓縮機房；4號樓為真空吸引機房、醫(yī)療垃圾房、配電房；5號樓為污水處理池及投藥房。整體隔離病房樓由近190只集裝箱模塊拼裝而成。

考慮到集裝箱模塊實際組裝構(gòu)件本身的偏差加上實際拼裝時所累積產(chǎn)生的一系列誤差將難以達到設計圖紙的精度要求，并造成施工質(zhì)量問題，導致后續(xù)內(nèi)裝工程、屋面鋼屋架吊裝的軸線定位偏差以及原基礎筏板產(chǎn)生缺失，無法滿足集裝箱模塊的排布要求。因此，其總體定位和偏差處理的施工技術(shù)運用是結(jié)構(gòu)施工成功的關(guān)鍵，也是整體項目順利推進的基礎[1-7]。

2 施工難點及特點

1）集裝箱模塊數(shù)量較多，總體測量定位難度大。本工程作為新冠肺炎疫情下緊急啟動的應急隔離病房項目，由于工期緊且各方資源調(diào)配受限，因此采用臨時集裝箱現(xiàn)場拼裝的結(jié)構(gòu)形式，主醫(yī)療病房樓共由約380只標準箱體組成，箱體模塊數(shù)量較多，且實際箱體尺寸并非設計圖中的3 000 mm×6 000 mm，因此實際組合拼裝時將產(chǎn)生偏差，偏差將導致原設計中筏板基礎的尺寸錯誤，且對病房樓總體的軸線定位造成困難，不利于整體施工的推進。

2）標準病房單元拼裝復雜，偏差消除難度較高。應急負壓隔離病房采用裝配式建筑技術(shù)，最大限度實現(xiàn)模塊化，利用臨時集裝箱和模塊化拼裝的方式進行組裝。隔離病房組合單元模塊采用3只標準集裝箱拼成2個病房單元，走廊采用與病房垂直的標準集裝箱，以此形成的標準病房組合單元共同組成了應急病房樓的多病房組合。因此，對于整體由集裝箱組合而成的病房單元拼裝組合較為復雜的特點，如何有效消除集裝箱模塊間的安裝誤差，對未來的內(nèi)裝工程以及相關(guān)安裝分項工程都極為重要。

3）集裝箱模塊偏差較多，鋼屋架安裝難度大。為滿足緊迫的工期要求，現(xiàn)場不得不采用邊施工、邊溝通、邊深化的原則，所以鋼屋架的深化與現(xiàn)場施工同步進行，以便于盡快進行生產(chǎn)加工并運至現(xiàn)場吊裝。由于設計圖紙中未考慮實際箱體間的偏差，因此，鋼屋架立柱的偏差情況大量存在。若處理不當將對整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成影響。

3 集裝箱總體定位及偏差處理技術(shù)實施

3.1 集裝箱總體測量定位技術(shù)實施

由于集裝箱模塊結(jié)構(gòu)上的特殊性，2組集裝箱模塊拼裝時必然存在間隙，這往往與設計原圖中無縫隙偏差的排版相矛盾，現(xiàn)場實際施工過程中模塊與模塊間的連接將不可避免地產(chǎn)生累積誤差，同時標準組合病房單元內(nèi)的箱體、走廊內(nèi)的箱體及大廳、醫(yī)療人員宿舍區(qū)等無需承受上部集中荷載的區(qū)域?qū)⑷∠侵?，采用集裝箱模塊構(gòu)件密拼的方式進行多元化的組合，從而既能滿足使用功能，又能最大限度減少拼裝誤差產(chǎn)生的矛盾，保障工程質(zhì)量。

3.1.1 集裝箱定位及偏差控制施工流程

軸線定位→墊層澆筑→底板施工→中心軸線集裝箱體模塊定位→軸線復核→模塊軸線偏差確認→模塊定位放線

3.1.2 集裝箱模塊總體排布定位

基礎大底板完成施工后即開始進行集裝箱模塊的定位，在集裝箱的搭設過程中，由于集裝箱自身結(jié)構(gòu)的特殊性，其頂部與底部四周均存在角柱，角柱是集裝箱模塊用以承受上部荷載的有力保障，且角柱通常凸向外側(cè)約25 mm，因此2組集裝箱模塊單元在完成拼接后必定存在約50 mm的間隙，無法做到原設計中無間隙的排版。原設計中整個負壓病房長約165 m，寬約48 m，根據(jù)實際采購箱體的放樣排布，平面累積誤差長度方向約2.60 m，寬度方向約0.75 m。

集裝箱拼裝時產(chǎn)生的累積誤差將直接導致如下問題：原筏板設計不能滿足集裝箱排布要求，實際筏板基礎的尺寸將變?。讳撐菁艿妮S線定位與設計圖不符，從而導致鋼屋架柱腳無法準確落在集裝箱的各個鋼柱腳位置，影響結(jié)構(gòu)安全。

集裝箱模塊定位測量時，由中間往兩側(cè)按實際箱體的尺寸進行再定位，將已完成的筏板作為定位基礎，利用原定位軸網(wǎng)的中軸線，將各個集裝箱模塊按其實際尺寸進行放線定位，以此最大限度地確保集裝箱安裝定位的準確性，將2組單元模塊拼接后實際產(chǎn)生的累積誤差向東西及南北兩側(cè)延伸，最后待一層箱體整體定位完成后，對實際產(chǎn)生的累積誤差所造成的筏板基礎的缺失進行增補施工。同時將再定位所確認后的實際軸線標準作為以后內(nèi)裝修、鋼結(jié)構(gòu)門廳、電梯井道和外總體等的控制軸網(wǎng)。

3.2 標準病房單元模塊安裝偏差消除技術(shù)實施

設計圖紙中標準集裝箱模塊的平面尺寸為6 000 mm×3 000 mm。然而實際的標準集裝箱模塊平面尺寸為6 055 mm×2 990 mm，與設計藍圖相比，標準模塊平面誤差長、寬分別為55、－10 mm。

現(xiàn)場標準病房組合單元模塊間的排布按設計圖紙所示為兩豎一橫布置，即病房為2個標準模塊豎放（病房間＋衛(wèi)生間和緩沖間）＋1個標準模塊橫向放布置（走道），2個病房之間共用1個衛(wèi)生間和緩沖間模塊（圖1）。

圖1 多個病房組合示意

1個標準病房單元內(nèi)包含有2只標準集裝箱（病房間＋緩沖間和衛(wèi)生間），出現(xiàn)75 mm的拼裝誤差[6 055－（2×2 990）]，遠大于標準模塊間隙20 mm，縫寬處理不當會產(chǎn)生屋面防水、漏水隱患并影響室內(nèi)后期裝修等。

以過道箱體尺寸為總控，長度為6 055 mm，并且走道箱體均采用豎向密拼方式，在拼縫為20 mm的前提下，箱體間消除偏差方式有2種：

1）過道箱體長為6 055 mm，病房單元標準箱體寬為2 990 mm，因此，一個標準病房單元內(nèi)箱體寬縫75 mm留在標準病房單元內(nèi)模塊間分戶墻（雙墻）位置，拼裝誤差消除在1個走道箱體、1個標準病房單元內(nèi)。標準病房單元之間采用密拼方式，與走道箱體拼接對應。

2）走道箱體條件如上，均采用密拼方式。經(jīng)過計算，房間箱體寬縫應為55 mm和130 mm，留在標準模塊間分戶墻（雙墻）位置，箱體間共用部分穿過位置的縫應為20 mm密拼方式與走道箱體密拼方式對應，拼裝誤差消除在3個走道箱體（1個標準組）范圍內(nèi)，如圖2所示。

圖2 2種誤差消除方向平面示意

經(jīng)過對兩種消除誤差方式的對比，考慮現(xiàn)場實際施工效率以及對箱體寬縫位置采取的密封措施（發(fā)泡封堵＋鍍鋅鋼板封邊＋硅酮密封膠），決定采用第2種消除誤差的方式，將拼裝誤差消除在3個走道箱范圍內(nèi)，不僅可以加快施工速度，也可以節(jié)約材料，彌補緊急施工狀態(tài)下的材料供應不足，使本工程得以順利推進。拼裝誤差的消除也為后續(xù)安裝及屋架施工明確了定位的標準。

3.3 鋼屋架定位偏差處理及加固技術(shù)實施

1）應急病房設備層上的鋼屋架立柱支點原本應支撐于各箱體模塊的立柱部位，并且大多數(shù)應在雙拼箱體的角柱部位，以有效傳遞荷載，保證箱體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，但由于鋼屋架的深化設計未考慮實際拼裝定位和模塊拼裝所產(chǎn)生的誤差，因此必然會出現(xiàn)鋼屋架立柱落腳點超出角柱及邊柱范圍的情況。發(fā)生此類情況時，需要在角柱或邊柱的外側(cè)增設150 mm×150 mm×7 mm×10 mm的豎向H型鋼，型鋼有效立于基礎筏板上，H型鋼與柱采用50 mm×5 mm的角鐵進行焊接連接，同時將鋼屋架立柱下的鐵板埋件接長延伸至H型鋼端部，并與H型鋼端部進行滿焊，屋架立柱焊接于鋼板一側(cè)并在鋼立柱兩邊各增設一處厚5 mm的加勁板，由此即可通過H型鋼有效地將鋼屋架的一部分荷載傳遞至筏板基礎上，同時也解決了鋼屋架立柱偏差的問題，如圖3所示。

圖3 鋼屋架立柱落腳點超出角柱及邊柱范圍的處理

2）當屋架立柱與屋面某一結(jié)構(gòu)立柱處存在9～20 cm偏差時，首先將屋架立柱下的鋼板埋件進行延長并增設1根屋架立柱，新增立柱與原鋼管立柱采用高200 mm、厚12 mm鋼板焊接連接，在鋼管立柱支撐點對應的正下方C形梁處新增1組雙拼40 mm×80 mm方鋼管結(jié)構(gòu)柱，相應的C形結(jié)構(gòu)梁內(nèi)用方鋼短料塞實加固（圖4）。由此通過新增1組集裝箱結(jié)構(gòu)豎向方鋼立柱的方式來進行卸荷，有效解決屋架立柱偏差的問題。

圖4 屋架立柱與屋面結(jié)構(gòu)立柱處存在偏差的處理

4 結(jié)語

通過對上海市公共衛(wèi)臨床中心應急救治臨時醫(yī)療用房項目集裝箱模塊總體定位及偏差處理施工技術(shù)的研究，總結(jié)出一套比較系統(tǒng)的針對集裝箱模塊現(xiàn)場拼裝、定位組裝作業(yè)時產(chǎn)生各種偏差的施工處理技術(shù)。該技術(shù)有效解決了臨時集裝箱模塊實際規(guī)格與設計不符的矛盾，實現(xiàn)了工期緊迫、資源有限條件下對總體軸線的再定位，消除了各模塊單元間的拼裝誤差，解決了鋼結(jié)構(gòu)屋架深化與現(xiàn)場定位不符的情況，最終完成了鋼屋架的吊裝加固，滿足了結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定，有效地保證了整體施工的質(zhì)量和工期要求，為今后類似的應急工程積累了經(jīng)驗。