集裝箱臨時醫療用房的設計、安裝與加固

孫鵬飛 毛子成 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，由5棟單體組成，其中：1號樓為主體醫療綜合樓，面積9 390 m2，地上2層，共由56個病房區塊及中間醫療通道組成，建筑高度8.2 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、醫療垃圾房、配電房；5號樓為污水處理池及投藥房。臨時應急病房項目使用年限為6 a。

2 前期設計施工策劃

由于新冠肺炎疫情應急救治需要，工程需在約1個月內交付使用，故項目開展初始與設計的相應溝通是此項目能否順利開展的關鍵[1-2]。

參考SARS期間的小湯山醫院及新冠肺炎疫情的武漢火神山醫院建筑結構，作為上海首次采用集裝箱式臨時用房的結構形式來建設的醫用標準病房樓，對設計和施工雙方來說都是一次全新的嘗試，后期的施工過程將充滿未知的挑戰與困難。施工與設計雙方也因此必須在此工程設計之初即進行有效溝通。

首要困難是工程在春節假期期間開展，所有工廠停工。同時，工期節點緊張，需要考慮到所能提供給設計院使用的集裝箱臨時用房的具體結構形式、規格尺寸及相關構件的參數情況，并讓設計師盡可能結合實際情況對集裝箱體的具體結構進行排布或優化處理。根據業主要求，原設計為1層的病房需要增高為2層，同時還必須滿足病房負壓的設計要求，因此不得不新增大量安裝設備且只能放置在二層集裝箱頂部。為確保二層平頂的負載安全，對設備使用較為集中的區域采用加強結構構件設置的形式。由此可見，本工程集裝箱箱體結構的排布對后續施工十分關鍵，這關系到各專業的配合。尤其體現在門窗施工、管道安裝、鋼結構屋面的吊裝施工等方面，所以施工藍圖的設計越是貼近實際情況就越可以減少施工過程中各種工序之間銜接的沖突，避免造成大量返工。

3 集裝箱安裝

3.1 場地測量平整

施工場地原為一片草地且存在大量樹木，在進場后立即展開測量放線定位工作，第一時間確定建筑物的現場實際位置，及時溝通移開所有障礙物。根據周邊道路環境及時形成場地臨時行走通道，利用東西兩側已有瀝青道路及在場地南側（預期二期場地）施工臨時道路，形成施工場地內人員的安全通道和用于施工車輛的環通道路。集裝箱搭設前將現場清理、平整完畢，辦公區臨時道路和場地進行硬化后交付集裝箱搭設單位。

3.2 基礎及預埋件施工

現場待場地平整完成后，鋪設厚20 cm的碎石作為持力層，在應急病房建筑范圍內澆筑厚25 cm，內配φ14 mm@250 mm雙層雙向鋼筋的C35混凝土地坪基礎。基礎施工的同時，預埋300 mm×300 mm預埋件或M16化學螺栓，待混凝土強度滿足要求后，進行集裝箱吊裝，集裝箱角柱與預埋件采用18#角鋼滿焊，焊接厚度不小于6 mm。

3.3 集裝箱安裝施工

考慮到集裝箱箱體間在搭設過程中必定存在2～5 cm間隙，無法做到圖紙無間隙的誤差，故現場施工時從中間開始向兩側搭設，最大限度確保集裝箱安裝定位的準確性。

1號樓內外墻板均采用厚50 mm的巖棉夾芯板，屋面板采用厚0.45 mm的980型彩鋼瓦，主骨架材料由80 mm×40 mm和60 mm×40 mm的鍍鋅方鋼管制作連接而成，配備8個轉角吊頭屋面檁條。

3.3.1 底盤框架組裝，水平調整

取底座扣件4個、底座A梁2條、底座B梁2條拼裝成底盤框架（圖1），并采用螺栓進行連接。在進行底盤框架拼裝時，需要調整水平和對角線，并且適當墊高底盤保證底盤在同一水平位置。當水平和對角線調整準確后，采用套頭螺栓扳手擰緊螺栓。

圖1 底盤框架組裝示意

3.3.2 底盤檁條安裝

底盤檁條為4根80 mm×80 mm方管和5根40 mm×80 mm方管，用螺栓固定于底盤框架上，2種不同方管間隔分布（圖2）。

圖2 底盤檁條安裝

3.3.3 安裝立柱和頂框

將4根V形的立柱插在底盤腳件上，用12#馬車螺栓手動連接（圖3）。用4個連接角件套在立柱上口，然后用梯子把頂部的2根屋面A梁和2根屋面B梁框架拼裝在頂部角件上，手動擰緊螺栓（圖4）。

圖3 立柱安裝示意

3.3.4 框架調整

依次用水平尺靠住立柱的2個側面，調整框架的位置，調整好后用手扶住框架，用扳手緊固對應的2組螺栓。經過調整后，頂部框架的位置即和底盤框架一致。

圖4 頂框安裝示意

3.3.5 排墻面彩鋼夾芯板墻面固定

將5張地板放在底盤檁條上，從內往外鋪開，同時卡緊兩側板面，上方扣槽頂部打2根φ25 mm自攻釘，并用φ75 mm自攻釘在扣槽側面打穿框架，確保每塊地板有2顆釘子固定，從而使墻板、扣槽、框架成為一個整體。

3.3.6 箱子頂部的安裝

安裝屋面頂部楞條，楞條與墻身扣槽的接觸位置用φ25 mm的自攻釘從下往上打，將卡槽、屋面楞條連接在一起，方管放在5 mm×5 mm的方管托槽里，也需要用φ25 mm的自攻釘向上固定。底層屋頂（室內天花板）安裝時，取6張980型瓦片平鋪反打在頂部檁條上。

完成上述步驟之后，在屋頂上鋪上隔熱棉卷，再鋪上6張980 mm×2 940 mm的屋面瓦，用φ25 mm的自攻釘將屋面瓦跟屋面楞條連接在一起（圖5）。

圖5 頂部安裝示意

3.3.7 頂部安裝注意事項

放頂瓦前需要在2個6 m方向的扣槽外沿靠近導水槽方向貼上密封條，以防止瓦片水滴回流。放置頂瓦時要突出頂框導水槽口2 cm，然后用φ25 mm自攻釘打住扣槽。注意瓦片與瓦片搭接處需要涂抹一段防水膠，以防止瓦片排水水滴回流到室內。最后在頂部的自攻釘上涂抹防水結構膠即可。集裝箱外圈底梁和墻板接縫處需要打膠，以防止水流順著墻板滲透進地板里面。也可以在集裝箱內部放置地板前，在方管靠近墻板位置打膠或者貼密封條，以防止水流順著方管進入地板縫而發生滲水，從而保持箱體內部的干燥。一層集裝箱安裝完畢后，按同樣的方式進行二層集裝箱的安裝。

4 集裝箱節點加固

在二層屋面上需放置96臺通風設備，主要包含直膨分體式三級過濾凈化新風機組52臺，高效過濾凈化排風機組44臺。其運行質量為540～972 kg，設備為槽鋼基礎拼裝并設置彈簧減震器。為滿足承載要求，對相關節點進行加固。

4.1 集裝箱底頂加固

1）6 m（5.95 m）×3 m大集裝箱的頂底加固。底面沿3 m方向設置7根等距排列的40 mm×80 mm方管，沿6 m方向按300 mm間距設置40 mm×80 mm方管。1層頂面在3 m方向等距設置1根40 mm×80 mm方管和2根40 mm×60 mm方管，2種方管間隔設置；在6 m方向的中點設置1根雙拼40 mm×80 mm方管，向兩邊間隔500 mm、500 mm、1 000 mm（987 mm）依次設置1根40 mm×80 mm方管、1根50 mm×50 mm方管和1根40 mm×80 mm方管。2層頂面在3 m方向等距設置1根40 mm×80 mm方管和2根40 mm×60 mm方管，2種方管間隔設置；在6 m方向的中點設置1根雙拼40 mm×80 mm方管，向兩邊間隔500 mm、500 mm、1 000 mm（987 mm）分別設置1根40 mm×80 mm方管（圖6）。

圖6 大集裝箱底頂加固示意

2）3 m×3 m小集裝箱的頂底加固。底面橫向設置2根等距排列的80 mm×80 mm方管，豎向設置5根等距排列的40 mm×80 mm方管。頂面橫向等距設置1根40 mm×80 mm方管和2根40 mm×60 mm方管，2種方管間隔設置，豎向在中點設置1根50 mm×50 mm方管（圖7）。另外，角柱部位需加強處理，增加40 mm×80 mm方鋼，上下貫通、頂緊，與角柱點焊。

圖7 小集裝箱底頂加固示意

4.2 集裝箱豎向加固

6 m（5.95 m）×3 m大集裝箱長邊中部需增加40 mm×80 mm雙拼方鋼立柱。新增鋼柱對應位置的鋼梁需進行局部加強，采用方鋼短料填塞并與鋼梁點焊。

4.3 集裝箱立面加固

部分病房集裝箱立面角部500 mm處增設40 mm×4 mm角鐵加固，角鐵與集裝箱采用φ10 mm螺栓連接。立面采用交叉柔性拉鎖及角鋼支撐進行加固，達到整體加固及抗風效果。

4.4 屋面節點加固

屋面安裝設備設置下鋼梁等空隙處采用短鋼管進行填充。因集裝箱拼裝產生的誤差，1號樓屋架立柱埋件超出角柱及邊柱范圍的，在角柱及邊柱外側增加150 mm×150 mm×7 mm×10 mm的H型鋼，H型鋼與柱采用50 mm×5 mm角鐵焊接連接，同時立柱埋件接長，與H型鋼滿焊。

當1號樓屋架鋼管立柱與結構鋼柱中心偏差未超過9 cm時，將鐵板埋件加長，并用螺栓與下部箱體連接。

當1號樓屋架鋼管立柱與結構鋼柱中心偏差為9～20 cm時，則在鋼管立柱正下方新增三拼40 mm×80 mm方管結構柱，鋼管埋件以及新增方管投影面下的C形結構梁內用方鋼短料塞實，新增方管柱落至地面。同時在原結構柱正上方新增1根鋼管立柱，與原鋼管立柱采用厚12 mm鋼板焊接連接，鋼板高度200 mm。鋼屋架立柱埋件下需用鋼板墊平，并與下部箱體螺栓連接，周邊圍焊。

4.5 板上開洞加固

由于病房有安裝風管穿板的需求，需在開洞位置增設40 mm×80 mm方鋼對周邊進行有效加固，以最大限度減少因開洞對結構承載能力造成的影響。

5 結語

針對工期緊、建筑結構新穎、各專業種類繁多且復雜的工程項目，通過采用一系列的舉措，如提前參與設計溝通協調，幫助提高設計藍圖質量，施工過程中簡化溝通方式，建立明確的溝通渠道，邀請設計方駐場辦公，在設計過程中提出合理化的要求和建議，使設計方深入了解現場實際情況等，極大提高了現場施工效率，從而保證此類項目的順利進行，在滿足質量、安全等基本要求的前提下，確保了工期，并為成本控制奠定了堅實的基礎。