臨時醫療用房項目輕鋼結構設計缺陷的處理

李 濤

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

1 工程概況

上海市公共衛生臨床中心應急救治臨時醫療用房項目總建筑面積9 710 m2，為新建臨時建筑，共包含5棟單體，其中：1號樓為主體醫療綜合樓，為2層輕鋼結構集裝箱板房，功能包含200床負壓傳染病房、醫護工作區、醫護宿舍及相關輔助功能；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、醫療垃圾房、配電房；5號樓為污水處理池及投藥房。新建1號樓共由6個病房區塊及中間醫療通道、北區輕鋼醫護門廳組成，內含6部電梯，建筑高度12.3 m。

2 施工難點及特點

2.1 輕鋼結構實際定位尺寸與圖紙有誤差

本工程為應急工程，從圖紙的設計到現場的施工，工期要求極其嚴格，在圖紙的精度上未能得到充分保證。同時由于輕鋼結構本身的特性，通常需要進行深化設計，而為保障工期，圖紙未經過深化設計。因此現場輕鋼結構的實際尺寸定位會與設計圖紙有一定的誤差，對施工造成一定的影響[1-4]。

2.2 鋼混部位的主體結構材料替代

常規的輕鋼結構主結構體系大致由主框架、抗風柱、次梁、托梁等組成。而現場鋼混部位則不設抗風柱、側墻圈梁等用于加固結構整體穩定性的構造措施，且門廳部位及電梯井部位由于涉及長度及高度過大，作為外墻圍護體系的巖棉板自身強度無法達到要求，必須采取一定的加固措施，以確保強度和整體穩定性。

3 門廳及電梯井輕鋼部位的處理技術

現場產生尺寸偏差大體可分為兩種：一種是由于鋼結構部位未及時完成深化設計導致的，另一種是由于多次規范允許的偏差累積后超標。

3.1 輕鋼結構定位尺寸糾偏

3.1.1 門廳部位的輕鋼結構定位尺寸糾偏

主體設計給出的圖紙顯示，北側門廳25～26軸之間的中到中距離為3 000 mm，鋼柱GZ1尺寸為300 mm×300 mm。由于施工工期緊，鋼結構深化圖紙未及時跟進，現場加工安裝后的鋼柱，算上鋼柱的埋腳以及基礎，實際尺寸為500 mm×500 mm。且場地標高統一，無法通過整體抬高的方式來消化鋼柱外包尺寸的偏差。

經過反復的探索研究，并結合項目自身的特點，本項目所用的集裝箱為非整裝式的箱體吊裝，而是由地梁、地龍骨、吊頂、圍護等現場拼裝成形。為此我們采取自行深化地梁的方式來控制偏差，保證項目順利完成。

根據現場實際情況，計算出合適的地梁長度以及地梁的定位，在不改變箱體使用空間的前提下完成糾偏，同時也必須考慮地梁加工的斷料和焊接，確保加工成形的可操作性及質量。

3.1.2 電梯井部位的輕鋼結構定位尺寸糾偏

1號樓為主體醫療綜合樓，采用拼裝式集裝箱，僅單側整體長度便達70 m，跨度達24 m，由17個3 000 mm×6 000 mm的箱體和7個3 000 mm×3 000 mm的箱體組成。箱體之間的拼縫以及箱體個體的尺寸誤差累積之后，直接反映到端頭部位與之結合的輕鋼部位電梯井上。現場反映出的情況即是電梯井進出口與前室之間并不能嚴密結合，存在較大的空隙。

針對不同電梯井偏差距離的不同，充分利用輕鋼結構自身的優勢。1#電梯井為室內電梯，一層室外入戶，在二層通過圖1所示部位與室內直通。因此直接在加勁板上鋪設鋼板，通過焊接方式與門廳二層平臺板連接固定，解決了受力和使用功能問題，最后通過建筑層解決外觀問題。4#電梯廳為室外電梯井，二層出口連接室外平臺板，考慮到防滑和防銹，制作加工鍍鋅鐵板，解決室外防銹蝕問題，如圖2所示。

圖1 1#電梯井

圖2 4#電梯井

3.2 鋼混部位的主體結構材料替代

門廳部位采用了輕鋼結構和拼裝式集裝箱混合的形式。但輕鋼結構只設計有框架柱、框架梁、二層平臺板和屋面板的承重體系構造。外墻圍護結構則根據現場材料的實際情況采用厚75 mm的巖棉板作為封閉材料。在缺乏抗風柱和側墻圈梁等構造措施的前提下，通過采用40 mm×80 mm的方鋼作為替代（圖3）。方鋼橫向間距2 500 mm，豎向間距1 500 mm。高度方向為主梁，長度方向為次梁，板厚為190 mm。主次梁節點采用滿焊，主梁與地梁滿焊。

圖3 外墻剖面

在電梯井的水平向龍骨與電梯轎廂導軌安裝所需增設的鋼梁位置重合或相近時，可以不加設龍骨。遇到門窗洞口處時間距有所調整并對洞口處做局部加強處理。

按照以上原則處理大面后，針對個別特殊部位，進行了一例一方案的方式加以處理，詳述如下。

3.2.1 電梯井立柱部位的節點

電梯井部位的鋼柱及2、3層平臺板豎向有加勁板存在，在確保井道尺寸和外立面完整性之間必須做出選擇。要保證井道尺寸，就必須對加勁板大量切割，費工且不利于2、3層平臺板的受力。最終利用加勁板作為一個焊接支點，利用加勁板的側面與水平向放置的方鋼焊接，再將豎向的方鋼與水平向方鋼焊接，以此定位外墻，適當擴大了井道的尺寸。

3.2.2 電梯井門洞

常規建筑中電梯井門洞通常由混凝土結構或者磚砌而成。但本項目外墻及隔斷均采用厚75 mm的巖棉板，而電梯井門洞尺寸為1 300 mm×2 200 mm，結構層高2 800 mm。為確保結構穩定性，補充開洞造成的受力薄弱，在洞口三面加設40 mm×80 mm的方鋼作為門垛并起到頂圈梁的作用（圖4）。

圖4 電梯井門洞加固立面示意

4 結語

通過對上海市公共衛生臨床中心應急救治臨時醫療用房項目門廳及電梯井部位輕鋼結構定位尺寸的偏差處理和鋼混部位主體結構加固施工技術的研究，總結出一套比較系統的消除鋼混結構相結合過程中產生的各種偏差的處理技術，充分利用輕鋼結構靈活多變的優勢，通過加強圖紙優化，靈活運用各項資源，采取材料替代，有效解決了輕鋼結構實際規格與設計不符的矛盾，打破輕鋼結構固有的構造性構件，克服輕鋼結構配件生產周期長的問題。最終完成了北側輕鋼門廳以及6個電梯井的建設，滿足了結構安全穩定的要求，有效保障了整體施工的質量和工期，為今后類似的鋼混結構施工積累了經驗。