临时医疗用房项目轻钢结构设计缺陷的处理

李 涛

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

1 工程概况

上海市公共卫生临床中心应急救治临时医疗用房项目总建筑面积9 710 m2，为新建临时建筑，共包含5栋单体，其中：1号楼为主体医疗综合楼，为2层轻钢结构集装箱板房，功能包含200床负压传染病房、医护工作区、医护宿舍及相关辅助功能；2号楼为电气开闭所；3号楼为空气压缩机房；4号楼为真空吸引机房、医疗垃圾房、配电房；5号楼为污水处理池及投药房。新建1号楼共由6个病房区块及中间医疗通道、北区轻钢医护门厅组成，内含6部电梯，建筑高度12.3 m。

2 施工难点及特点

2.1 轻钢结构实际定位尺寸与图纸有误差

本工程为应急工程，从图纸的设计到现场的施工，工期要求极其严格，在图纸的精度上未能得到充分保证。同时由于轻钢结构本身的特性，通常需要进行深化设计，而为保障工期，图纸未经过深化设计。因此现场轻钢结构的实际尺寸定位会与设计图纸有一定的误差，对施工造成一定的影响[1-4]。

2.2 钢混部位的主体结构材料替代

常规的轻钢结构主结构体系大致由主框架、抗风柱、次梁、托梁等组成。而现场钢混部位则不设抗风柱、侧墙圈梁等用于加固结构整体稳定性的构造措施，且门厅部位及电梯井部位由于涉及长度及高度过大，作为外墙围护体系的岩棉板自身强度无法达到要求，必须采取一定的加固措施，以确保强度和整体稳定性。

3 门厅及电梯井轻钢部位的处理技术

现场产生尺寸偏差大体可分为两种：一种是由于钢结构部位未及时完成深化设计导致的，另一种是由于多次规范允许的偏差累积后超标。

3.1 轻钢结构定位尺寸纠偏

3.1.1 门厅部位的轻钢结构定位尺寸纠偏

主体设计给出的图纸显示，北侧门厅25～26轴之间的中到中距离为3 000 mm，钢柱GZ1尺寸为300 mm×300 mm。由于施工工期紧，钢结构深化图纸未及时跟进，现场加工安装后的钢柱，算上钢柱的埋脚以及基础，实际尺寸为500 mm×500 mm。且场地标高统一，无法通过整体抬高的方式来消化钢柱外包尺寸的偏差。

经过反复的探索研究，并结合项目自身的特点，本项目所用的集装箱为非整装式的箱体吊装，而是由地梁、地龙骨、吊顶、围护等现场拼装成形。为此我们采取自行深化地梁的方式来控制偏差，保证项目顺利完成。

根据现场实际情况，计算出合适的地梁长度以及地梁的定位，在不改变箱体使用空间的前提下完成纠偏，同时也必须考虑地梁加工的断料和焊接，确保加工成形的可操作性及质量。

3.1.2 电梯井部位的轻钢结构定位尺寸纠偏

1号楼为主体医疗综合楼，采用拼装式集装箱，仅单侧整体长度便达70 m，跨度达24 m，由17个3 000 mm×6 000 mm的箱体和7个3 000 mm×3 000 mm的箱体组成。箱体之间的拼缝以及箱体个体的尺寸误差累积之后，直接反映到端头部位与之结合的轻钢部位电梯井上。现场反映出的情况即是电梯井进出口与前室之间并不能严密结合，存在较大的空隙。

针对不同电梯井偏差距离的不同，充分利用轻钢结构自身的优势。1#电梯井为室内电梯，一层室外入户，在二层通过图1所示部位与室内直通。因此直接在加劲板上铺设钢板，通过焊接方式与门厅二层平台板连接固定，解决了受力和使用功能问题，最后通过建筑层解决外观问题。4#电梯厅为室外电梯井，二层出口连接室外平台板，考虑到防滑和防锈，制作加工镀锌铁板，解决室外防锈蚀问题，如图2所示。

图1 1#电梯井

图2 4#电梯井

3.2 钢混部位的主体结构材料替代

门厅部位采用了轻钢结构和拼装式集装箱混合的形式。但轻钢结构只设计有框架柱、框架梁、二层平台板和屋面板的承重体系构造。外墙围护结构则根据现场材料的实际情况采用厚75 mm的岩棉板作为封闭材料。在缺乏抗风柱和侧墙圈梁等构造措施的前提下，通过采用40 mm×80 mm的方钢作为替代（图3）。方钢横向间距2 500 mm，竖向间距1 500 mm。高度方向为主梁，长度方向为次梁，板厚为190 mm。主次梁节点采用满焊，主梁与地梁满焊。

图3 外墙剖面

在电梯井的水平向龙骨与电梯轿厢导轨安装所需增设的钢梁位置重合或相近时，可以不加设龙骨。遇到门窗洞口处时间距有所调整并对洞口处做局部加强处理。

按照以上原则处理大面后，针对个别特殊部位，进行了一例一方案的方式加以处理，详述如下。

3.2.1 电梯井立柱部位的节点

电梯井部位的钢柱及2、3层平台板竖向有加劲板存在，在确保井道尺寸和外立面完整性之间必须做出选择。要保证井道尺寸，就必须对加劲板大量切割，费工且不利于2、3层平台板的受力。最终利用加劲板作为一个焊接支点，利用加劲板的侧面与水平向放置的方钢焊接，再将竖向的方钢与水平向方钢焊接，以此定位外墙，适当扩大了井道的尺寸。

3.2.2 电梯井门洞

常规建筑中电梯井门洞通常由混凝土结构或者砖砌而成。但本项目外墙及隔断均采用厚75 mm的岩棉板，而电梯井门洞尺寸为1 300 mm×2 200 mm，结构层高2 800 mm。为确保结构稳定性，补充开洞造成的受力薄弱，在洞口三面加设40 mm×80 mm的方钢作为门垛并起到顶圈梁的作用（图4）。

图4 电梯井门洞加固立面示意

4 结语

通过对上海市公共卫生临床中心应急救治临时医疗用房项目门厅及电梯井部位轻钢结构定位尺寸的偏差处理和钢混部位主体结构加固施工技术的研究，总结出一套比较系统的消除钢混结构相结合过程中产生的各种偏差的处理技术，充分利用轻钢结构灵活多变的优势，通过加强图纸优化，灵活运用各项资源，采取材料替代，有效解决了轻钢结构实际规格与设计不符的矛盾，打破轻钢结构固有的构造性构件，克服轻钢结构配件生产周期长的问题。最终完成了北侧轻钢门厅以及6个电梯井的建设，满足了结构安全稳定的要求，有效保障了整体施工的质量和工期，为今后类似的钢混结构施工积累了经验。