預(yù)制裝配式與結(jié)建式人防工程的結(jié)合

趙小龍，趙宇巍

[摘要]結(jié)建式人防工程建設(shè)水平與城市發(fā)展聯(lián)系緊密，隨著我國GDP的逐年遞增，結(jié)建式人防工程發(fā)展空間也隨之?dāng)U大。但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，地區(qū)經(jīng)濟(jì)的差異化導(dǎo)致了結(jié)建式防空地下室的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施存在差別。結(jié)合自身工作，總結(jié)了結(jié)建式人防工程在平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作方面的一些不足，將鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配建筑帶入人防工程平戰(zhàn)臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換進(jìn)行思考探索。

[關(guān)鍵詞]結(jié)建式人防工程； 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換； 預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)裝配式

[中國分類號]TU927? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

0引言

2021年中國GDP突破110萬億元，比2020年增長8.1%，2022年第一季度GDP同比增長4.8%，城市地下空間綜合實(shí)力也伴隨著我國經(jīng)濟(jì)在高速、高質(zhì)量的發(fā)展。截至2019年底，中國地下空間發(fā)展綜合實(shí)力排名前10位中，東部城市占7席，中部城市占2席，西部城市1席，地下空間建設(shè)水平差異之大［3］。隨著中西部國家戰(zhàn)略的實(shí)施，中西部的地下空間建設(shè)會逐步趕上東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的建設(shè)水平，我國人民防空建設(shè)事業(yè)也會得到整體提升。但面對紛繁復(fù)雜的國內(nèi)國際形勢及各種風(fēng)險挑戰(zhàn)，俄烏戰(zhàn)爭的警鐘，讓筆者從自身工作的實(shí)踐中，站在我國仍是發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀出發(fā)，就我國結(jié)建式人防工程如何做到快速轉(zhuǎn)換，滿足戰(zhàn)時防護(hù)要求進(jìn)行了深入思考，對平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施與預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)裝配式相結(jié)合展開具體分析。

1結(jié)建式人防工程土建平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換現(xiàn)狀

1.1東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)

防空地下室平面見圖1。

（1）防空地下室口部設(shè)計(jì)特點(diǎn)：鋼筋混凝土墻體平時澆筑到位，口部配套砌體用房平時砌筑到位，平時經(jīng)費(fèi)、材料的投入最大限度減少了臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換施工時限。

（2）防空地下室單元劃分設(shè)計(jì)特點(diǎn)：各防護(hù)單元墻體劃分獨(dú)立，單元之間均采用人防門分隔，臨戰(zhàn)關(guān)閉人防門以滿足單元獨(dú)立防護(hù)要求。

（3）防空地下室單元隔墻、臨空墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)：單元隔墻及臨空墻無預(yù)留孔口，無需采用預(yù)制構(gòu)件對隔墻預(yù)留孔口進(jìn)行封堵。

（4）戰(zhàn)時水箱、干廁設(shè)計(jì)特點(diǎn)：臨戰(zhàn)砌筑，臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換需投入部分人力，轉(zhuǎn)換工期相對較長。

（5）平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換不足總結(jié)：戰(zhàn)時水箱、干廁等用房為臨戰(zhàn)砌筑到位，平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時效性不足。

1.2中西部地區(qū)

防空地下室平面見圖2。

（1）防空地下室口部設(shè)計(jì)特點(diǎn)：鋼筋混凝土墻體平時澆筑到位，口部配套用房臨戰(zhàn)砌筑到位，戰(zhàn)時進(jìn)排風(fēng)、濾毒通風(fēng)等功能需通過轉(zhuǎn)換才能達(dá)到要求。

（2）防空地下室單元劃分設(shè)計(jì)特點(diǎn)：防護(hù)單元分隔措施大致分為2類，其一與沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域一致，采用人防門封堵，戰(zhàn)時快速轉(zhuǎn)換；其二采用預(yù)制構(gòu)件封堵，施工時限長，施工條件受限，戰(zhàn)時轉(zhuǎn)換工作在人力、材料方面都可能面臨不足。

（3）防空地下室單元隔墻、臨空墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)：預(yù)留孔口較多，戰(zhàn)時采用預(yù)制構(gòu)件封堵，面臨著構(gòu)件平時儲藏不便、施工受限、人力安排困難、戰(zhàn)時材料不足的通病。

（4）戰(zhàn)時水箱、干廁設(shè)計(jì)特點(diǎn)：臨戰(zhàn)砌筑，砌體結(jié)構(gòu)臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作量較大。

（5）平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換不足總結(jié)：口部配套砌體用房、戰(zhàn)時干廁及水箱臨戰(zhàn)砌筑，防護(hù)單元隔墻、臨空墻上的人行車行通道及設(shè)備孔口均采用預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行臨戰(zhàn)封堵，未采用在臨戰(zhàn)狀態(tài)下直接關(guān)閉人防門進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換。平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時效性、有效性不足。

1.3探討平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換中存在的不足

針對中西部地區(qū)防護(hù)單元隔墻、臨空墻上的預(yù)制構(gòu)件封堵，成都市已在2019年開始采用人防門封堵進(jìn)行轉(zhuǎn)換［1］，隔墻及臨空墻上設(shè)備預(yù)留孔口仍然存在。但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地下空間建設(shè)同步向前的趨勢下，防護(hù)單元隔墻及臨空墻的預(yù)留管線孔口做法將取消。

砌體結(jié)構(gòu)均存在臨戰(zhàn)砌筑，臨戰(zhàn)狀態(tài)下面臨著材料供給不足、運(yùn)輸困難、人力安排難協(xié)調(diào)、施工質(zhì)量不滿足要求等問題。下文筆者將針對此問題，結(jié)合我國鋼預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行初步探索。

注：以上所闡述的東部地區(qū)、中西部地區(qū)結(jié)建式人防工程類型為大量建設(shè)的二等人員掩蔽所和物資庫工程

2鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的發(fā)展以及在結(jié)建式人防工程中的應(yīng)用

2.1鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑現(xiàn)狀及發(fā)展前景

鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑主要由型鋼、鋼板支撐的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成。在建設(shè)流程依照設(shè)計(jì)需求，建立精準(zhǔn)模型，以模型為指導(dǎo)，進(jìn)行工廠加工、各部件之間的連接。依據(jù)材料大小計(jì)劃運(yùn)輸路線，現(xiàn)場一般采用焊縫、螺栓或鉚釘?shù)确绞竭B接［4］。結(jié)合目前建筑發(fā)展趨勢，裝配式建筑隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個全新的階段。住建部發(fā)布的《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》中提出，到2020年，裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年，裝配式建筑占新建建筑的比例50%以上。各省市也相繼出臺利好政策，爭當(dāng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化示范城市，以成都為例，四川省成都市住建局印發(fā)《成都市建筑業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，明確到2025年，成都建筑產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到7 800億元，裝配式建筑占當(dāng)年城鎮(zhèn)新建建筑比例達(dá)80%。

BIM技術(shù)推動著鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑朝著信息化進(jìn)步。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑構(gòu)件、連接件較多，對模件生產(chǎn)精度，連接件施工精度均有一定要求。隨著BIM技術(shù)的推廣，精準(zhǔn)的模型可用于配合前期構(gòu)件生產(chǎn)，后期合理調(diào)度人員進(jìn)行施工安裝，提高生產(chǎn)的效率同時還可指導(dǎo)生產(chǎn)和施工。

相比于預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑抗震性能更突出，加工更便捷，施工周期更短等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保節(jié)能方面更加具備優(yōu)勢［4］。具有節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材等優(yōu)勢的同時還可減少現(xiàn)場作業(yè)，控制人工成本，在未來的幾十年內(nèi)將成為新時代建筑的主流。

2.2鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑在結(jié)建式人防工程中的應(yīng)用

中西部地區(qū)結(jié)建式人防工程在平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時，面臨大量砌筑的砌體結(jié)構(gòu)，臨戰(zhàn)狀態(tài)下難以快速滿足砌筑要求。砌體結(jié)構(gòu)在地下室施工中的腳手架、濕作業(yè)等相比于地上建筑，工程量更大，施工條件受到的限制更多，采用鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式將有效解決臨戰(zhàn)砌筑工程的大部分困難，以提高平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的及時性。

人防工程中的臨戰(zhàn)砌筑房間基本可歸類為口部房間的配套用房、戰(zhàn)時干廁、戰(zhàn)時水箱間等功能用房，此類用房墻體預(yù)留管線孔洞較少，隔音要求相對較低，構(gòu)件連接的施工精度要求不高。在面臨鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑現(xiàn)階段隔音技術(shù)不足，BIM模型碰撞中可能出現(xiàn)的各種問題時，臨戰(zhàn)砌筑房間也可滿足基本的功能需求，做到平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的有效性。

3結(jié)建式人防工程運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)裝配式的問題及解決方法

（1）房間設(shè)計(jì)：房間開間、柱距、進(jìn)深、跨度、門窗洞口寬度、部件尺寸、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)等采用模數(shù)數(shù)列，房間形狀盡量規(guī)整，以便后期構(gòu)件搭接［4］。單個結(jié)建式防空地下室項(xiàng)目作統(tǒng)一考慮，所有防護(hù)單元砌體結(jié)構(gòu)房間采用統(tǒng)一模數(shù)數(shù)列。

（2）墻體預(yù)留孔口設(shè)計(jì)：預(yù)留孔口位置以平時澆筑到位的鋼筋砼結(jié)構(gòu)口部房間來進(jìn)行預(yù)留，無法做到統(tǒng)一，但相同人防防護(hù)單元墻體預(yù)留孔口大小可統(tǒng)一，在進(jìn)行防護(hù)單元設(shè)計(jì)時，可將二等人員掩蔽所工程內(nèi)人員掩蔽面積、掩蔽人數(shù)保持在一定區(qū)間范圍內(nèi)，進(jìn)而保證通風(fēng)專業(yè)的戰(zhàn)時進(jìn)排風(fēng)量基本一致，管線大小基本相同。

（3）生產(chǎn)：墻體的部件、構(gòu)件生產(chǎn)完成后由設(shè)計(jì)人員按照圖樣進(jìn)行檢驗(yàn)，復(fù)核預(yù)留孔洞大小、規(guī)格是否滿足設(shè)計(jì)要求。因所有材料均用于防空地下室，防腐防銹工藝也是出廠前的檢查重點(diǎn)，需滿足相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求。施工方按照施工要求一并參與進(jìn)行檢查，在設(shè)計(jì)方與施工方的配合下，保證構(gòu)件出廠前就完成了隱蔽檢查的部分工作。

（4）運(yùn)輸：運(yùn)輸過程中保障部件不損壞、不變性，車輛保持平衡，對于大型構(gòu)件采取定制專門的運(yùn)輸方案［4］。

（5）現(xiàn)場堆放：現(xiàn)場堆放建議采用疊層平放方式［4］。平時將構(gòu)件存儲到砌筑到位的儲藏間中，構(gòu)件儲藏間嚴(yán)格執(zhí)行防潮、通風(fēng)等設(shè)計(jì)要求，定期進(jìn)行質(zhì)量檢查，構(gòu)件質(zhì)量無法滿足戰(zhàn)時防護(hù)要求則及時進(jìn)行替換。

（6）安裝：①結(jié)建式人防工程完成施工圖后，組織人防工程專項(xiàng)交底時一并將鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制式施工進(jìn)行交底；②所有部件、構(gòu)件、門窗、預(yù)留孔口生產(chǎn)完成，相應(yīng)進(jìn)行編號［4］，臨戰(zhàn)安裝便捷快速，存放過程中出現(xiàn)紕漏也可追溯到生產(chǎn)源頭；③臨戰(zhàn)時，部件質(zhì)量檢查合格后，組織專項(xiàng)施工方案。人防口部配套功能用房的預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)還涉及到與平時鋼筋砼結(jié)構(gòu)的相關(guān)連接節(jié)點(diǎn)。

設(shè)計(jì)施工需滿足GB 50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 5009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、GB 50755-2012《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》、GB 50661-2011《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》、GB 50205-2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范要求［4］，管線預(yù)留預(yù)埋滿足人防工程防護(hù)要求（圖3）。

4結(jié)束語

總結(jié)各地區(qū)結(jié)建式人防工程平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)臨戰(zhàn)砌筑砌體結(jié)構(gòu)工程可能存在的不足。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制式建筑發(fā)展現(xiàn)狀，提出采用鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制式建筑替代臨戰(zhàn)砌筑砌體結(jié)構(gòu)的一些思考和總結(jié)，供同行業(yè)人士共同交流和探討。

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