高大空間弧形消防水幕施工技術(shù)

鐘 凱，趙 艷，劉春旭，鄭錦松，陳興強(qiáng)，劉宴偉

（中建一局集團(tuán)安裝工程有限公司，北京 102600）

現(xiàn)今建筑物造型多樣，屋頂結(jié)構(gòu)不再局限于平屋頂，特別是一些大型展廳、商場(chǎng)，屋頂多為弧形鋼結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的膨脹螺栓、焊接連接等工藝會(huì)破壞屋面鋼梁，影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；水幕施工部位在高空，管材如何就位與安裝，是我們施工時(shí)關(guān)注的重點(diǎn)。屋面為弧形，控制各噴頭與屋面之間等距也是施工過(guò)程中的一大難點(diǎn),本文結(jié)合深圳國(guó)際會(huì)展中心項(xiàng)目水幕施工，探索總結(jié)了該項(xiàng)目弧形水幕施工技術(shù)要點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用效果。

1 工程概況

深圳國(guó)際會(huì)展中心（一期）地處位于粵港澳大灣區(qū)灣頂，是深圳市委市政府布局深圳空港新城“兩中心一館”的三大主體建筑之一。總建筑面積150.7萬(wàn)m2，總高度42m，地下2層，地上局部4層。地上建筑由16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)展廳、2個(gè)特殊展廳、1個(gè)超大展廳、南北2個(gè)登錄大廳、中央廊道及11棟附屬配套多層建筑構(gòu)成，其中標(biāo)準(zhǔn)展廳長(zhǎng)200m，寬100m，建筑高度為25.9m。該項(xiàng)目一期建成后，將成為國(guó)內(nèi)最大的會(huì)展中心。工程效果圖如圖1所示。整體建成后，將超過(guò)德國(guó)漢諾威會(huì)展中心，成為全球規(guī)模最大的會(huì)展中心。展廳防火隔離帶上方設(shè)置防火分隔水幕，系統(tǒng)日常由一號(hào)、二號(hào)消防泵房?jī)?nèi)的防火分隔水幕滅火系統(tǒng)加壓泵供給，同時(shí)在展廳設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)、消防控制中心手動(dòng)和水泵房手動(dòng)啟動(dòng)裝置。

圖1 工程效果圖

2 施工難點(diǎn)

在水幕施工過(guò)程中主要的施工難點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

1)深圳國(guó)際會(huì)展中心項(xiàng)目展廳寬100m，水幕系統(tǒng)沿屋頂分3條主管供水，屋頂為弧形，如何保證每個(gè)噴頭與屋面距離一致是施工過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題。

2)展廳屋頂材質(zhì)為鋼結(jié)構(gòu)，管道支吊架在鋼結(jié)構(gòu)上的固定是一大難點(diǎn)。

3)水幕管安裝位置為高空，施工過(guò)程中不僅要求效率高，同時(shí)還要保證施工質(zhì)量、施工安全。

傳統(tǒng)的水幕管安裝多采用腳手架施工，搭設(shè)耗時(shí)，不利于地面的交叉作業(yè)。管道支架與鋼結(jié)構(gòu)多采用焊接固定，鋼結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)受熱膨脹易產(chǎn)生塑性變形，將影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)施工時(shí)，水幕管道支管水平分段設(shè)置，布置形式如圖2所示?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，部分空間水幕將無(wú)法覆蓋，達(dá)不到良好的防火分隔效果。

圖2 傳統(tǒng)水幕安裝完成示意圖

3 弧形水幕施工技術(shù)

為更好地提升水幕分隔效果，防止煙氣蔓延，水幕管道應(yīng)盡量提升安裝高度，并沿屋面弧度進(jìn)行布置。防火分隔水幕的噴頭布置，應(yīng)保證水幕的寬度不小于6m。采用水幕噴頭時(shí)，噴頭不應(yīng)少于3排，采用開(kāi)式灑水噴頭時(shí)，噴頭不應(yīng)少于2排。本工程水幕噴頭采用開(kāi)式灑水噴頭，噴頭布置兩排，噴頭最大安裝高度為24m。主要的施工流程如下：安裝準(zhǔn)備→支架地面組裝→支架安裝→水幕管吊裝→管道試壓→系統(tǒng)調(diào)試。

1）施工前準(zhǔn)備 施工開(kāi)始前，認(rèn)真熟悉圖紙、編制專項(xiàng)施工方案、對(duì)班組進(jìn)行安全、技術(shù)交底，掌握具體的安全技術(shù)措施及要求。

2）支架安裝 支架安裝前，先在地面將支架配件組裝好。屋面方鋼主梁9m一為道，工字鋼次梁3m為一道，水幕管三通口較多，故支架間距按屋面梁間距3m一道布置。方鋼處采用上下兩道HM41單面槽鋼，M12全牙螺桿對(duì)拉與方鋼固定，此處門字架采用二維連接件與HM41單面槽鋼固定。管道與門字架采用管卡固定，工字鋼次梁采用HM41單面槽鋼，兩個(gè)梁夾與之固定。在主管兩側(cè)各敷設(shè)2條HM52單面槽鋼固定在工字鋼上形成軌道。為保證標(biāo)高，支管均安裝在方鋼梁之間，支管支架安裝在HM52單面槽鋼上，支架距離噴頭均為0.5m。軌道沿屋面布置隨屋面弧度，按此布置，扣除成品支架配件尺寸，可將水幕支管控制在管底距屋面0.4m，支管機(jī)械三通口平開(kāi)，通過(guò)90°彎頭朝下，確保噴頭垂直地面。

3）管道安裝 施工時(shí)，在地面將門字架等配件組裝好，利用高空車把支架安裝完成。同時(shí)將電動(dòng)葫蘆固定在方鋼梁上，水幕主管采用電動(dòng)葫蘆拉至安裝位置，同一位置可以吊運(yùn)3根水幕主管，然后將電動(dòng)葫蘆拆下，換位置重新固定吊運(yùn)管道，電動(dòng)葫蘆工作時(shí)，應(yīng)在地面拉警戒線，防止非施工人員靠近，其余支管、噴頭等采用高空車依序安裝完成。水幕管道安裝完成效果圖如圖3所示。

圖3 消防水幕管道安裝完成示意圖

4）管道試壓 系統(tǒng)安裝完后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行強(qiáng)度、嚴(yán)密性試驗(yàn),以驗(yàn)證工程質(zhì)量。系統(tǒng)水壓試驗(yàn)應(yīng)用潔凈水進(jìn)行，不得使用海水或有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的溶液。不宜參與試壓和沖洗的設(shè)備試驗(yàn)前進(jìn)行拆除或隔離。根據(jù)GB 50261-2017《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作壓力等于或小于1.0MPa時(shí)，水壓強(qiáng)度試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍，并不應(yīng)低于1.4MPa；當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作壓力大于1.0MPa時(shí)，水壓強(qiáng)度試驗(yàn)壓力應(yīng)為該工作壓力加0.4MPa。水壓強(qiáng)度試驗(yàn)的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)管網(wǎng)的最低點(diǎn)。對(duì)管網(wǎng)注水時(shí)，應(yīng)將管網(wǎng)內(nèi)的空氣排凈，并應(yīng)緩慢升壓，達(dá)到試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓30min后，管網(wǎng)應(yīng)無(wú)泄漏、無(wú)變形，且壓力降不應(yīng)大于0.05MPa。水壓嚴(yán)密性試驗(yàn)應(yīng)在水壓強(qiáng)度試驗(yàn)和管網(wǎng)沖洗合格后進(jìn)行。試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)工作壓力，穩(wěn)壓24h，應(yīng)無(wú)泄漏。本工程水幕滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作壓力為1.2MPa，試驗(yàn)壓力為1.6MPa。消防水幕安裝完成如圖4所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程高大空間弧形水幕施工獲得以下結(jié)論。

圖4 水幕安裝完成效果圖

1)水幕管道支架全部采用機(jī)械連接方式與屋面鋼結(jié)構(gòu)固定，有效保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不被破壞。

2)沿屋面敷設(shè)軌道，固定水幕支管，管線固定牢固。

3)水幕支管距離屋面均為0.4m，有效保證了消防功能需求。

4)能夠保證高空水幕管道的施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求，施工效果良好。