預制裝配式與結建式人防工程的結合

趙小龍，趙宇巍

[摘要]結建式人防工程建設水平與城市發(fā)展聯(lián)系緊密，隨著我國GDP的逐年遞增，結建式人防工程發(fā)展空間也隨之擴大。但在經(jīng)濟發(fā)展過程中，地區(qū)經(jīng)濟的差異化導致了結建式防空地下室的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施存在差別。結合自身工作，總結了結建式人防工程在平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作方面的一些不足，將鋼結構預制裝配建筑帶入人防工程平戰(zhàn)臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換進行思考探索。

[關鍵詞]結建式人防工程； 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換； 預制鋼結構裝配式

[中國分類號]TU927? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]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力也伴隨著我國經(jīng)濟在高速、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，地下空間建設水平差異之大［3］。隨著中西部國家戰(zhàn)略的實施，中西部的地下空間建設會逐步趕上東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的建設水平，我國人民防空建設事業(yè)也會得到整體提升。但面對紛繁復雜的國內(nèi)國際形勢及各種風險挑戰(zhàn)，俄烏戰(zhàn)爭的警鐘，讓筆者從自身工作的實踐中，站在我國仍是發(fā)展中國家的經(jīng)濟現(xiàn)狀出發(fā)，就我國結建式人防工程如何做到快速轉(zhuǎn)換，滿足戰(zhàn)時防護要求進行了深入思考，對平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施與預制鋼結構裝配式相結合展開具體分析。

1結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)濟發(fā)達地區(qū)

防空地下室平面見圖1。

（1）防空地下室口部設計特點：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、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計特點：各防護單元墻體劃分獨立，單元之間均采用人防門分隔，臨戰(zhàn)關閉人防門以滿足單元獨立防護要求。

（3）防空地下室單元隔墻、臨空墻設計特點：單元隔墻及臨空墻無預留孔口，無需采用預制構件對隔墻預留孔口進行封堵。

（4）戰(zhàn)時水箱、干廁設計特點：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：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）防空地下室口部設計特點：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)時進排風、濾毒通風等功能需通過轉(zhuǎn)換才能達到要求。

（2）防空地下室單元劃分設計特點：防護單元分隔措施大致分為2類，其一與沿海經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域一致，采用人防門封堵，戰(zhàn)時快速轉(zhuǎn)換；其二采用預制構件封堵，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、臨空墻設計特點：預留孔口較多，戰(zhàn)時采用預制構件封堵，面臨著構件平時儲藏不便、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、干廁設計特點：臨戰(zhàn)砌筑，砌體結構臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作量較大。

（5）平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換不足總結：口部配套砌體用房、戰(zhàn)時干廁及水箱臨戰(zhàn)砌筑，防護單元隔墻、臨空墻上的人行車行通道及設備孔口均采用預制構件進行臨戰(zhàn)封堵，未采用在臨戰(zhàn)狀態(tài)下直接關閉人防門進行快速轉(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)防護單元隔墻、臨空墻上的預制構件封堵，成都市已在2019年開始采用人防門封堵進行轉(zhuǎn)換［1］，隔墻及臨空墻上設備預留孔口仍然存在。但隨著經(jīng)濟發(fā)展與地下空間建設同步向前的趨勢下，防護單元隔墻及臨空墻的預留管線孔口做法將取消。

砌體結構均存在臨戰(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，結合我國鋼預制裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀進行初步探索。

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

2鋼結構裝配式建筑的發(fā)展以及在結建式人防工程中的應用

2.1鋼結構裝配式建筑現(xiàn)狀及發(fā)展前景

鋼結構裝配式建筑主要由型鋼、鋼板支撐的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構件組成。在建設流程依照設計需求，建立精準模型，以模型為指導，進行工廠加工、各部件之間的連接。依據(jù)材料大小計劃運輸路線，現(xiàn)場一般采用焊縫、螺栓或鉚釘?shù)确绞竭B接［4］。結合目前建筑發(fā)展趨勢，裝配式建筑隨著科學技術的發(fā)展進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)值達到7 800億元，裝配式建筑占當年城鎮(zhèn)新建建筑比例達80%。

BIM技術推動著鋼結構裝配式建筑朝著信息化進步。鋼結構裝配式建筑構件、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技術的推廣，精準的模型可用于配合前期構件生產(chǎn)，后期合理調(diào)度人員進行施工安裝，提高生產(chǎn)的效率同時還可指導生產(chǎn)和施工。

相比于預制混凝土結構、木結構，鋼結構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，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鋼結構裝配式建筑在結建式人防工程中的應用

中西部地區(qū)結建式人防工程在平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時，面臨大量砌筑的砌體結構，臨戰(zhàn)狀態(tài)下難以快速滿足砌筑要求。砌體結構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，采用鋼結構預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，此類用房墻體預留管線孔洞較少，隔音要求相對較低，構件連接的施工精度要求不高。在面臨鋼結構裝配式建筑現(xiàn)階段隔音技術不足，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結建式人防工程運用鋼結構裝配式的問題及解決方法

（1）房間設計：房間開間、柱距、進深、跨度、門窗洞口寬度、部件尺寸、構造節(jié)點等采用模數(shù)數(shù)列，房間形狀盡量規(guī)整，以便后期構件搭接［4］。單個結建式防空地下室項目作統(tǒng)一考慮，所有防護單元砌體結構房間采用統(tǒng)一模數(shù)數(shù)列。

（2）墻體預留孔口設計：預留孔口位置以平時澆筑到位的鋼筋砼結構口部房間來進行預留，無法做到統(tǒng)一，但相同人防防護單元墻體預留孔口大小可統(tǒng)一，在進行防護單元設計時，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)，進而保證通風專業(yè)的戰(zhàn)時進排風量基本一致，管線大小基本相同。

（3）生產(chǎn)：墻體的部件、構件生產(chǎn)完成后由設計人員按照圖樣進行檢驗，復核預留孔洞大小、規(guī)格是否滿足設計要求。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，需滿足相關質(zhì)量驗收規(guī)范要求。施工方按照施工要求一并參與進行檢查，在設計方與施工方的配合下，保證構件出廠前就完成了隱蔽檢查的部分工作。

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

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

（6）安裝：①結建式人防工程完成施工圖后，組織人防工程專項交底時一并將鋼結構預制式施工進行交底；②所有部件、構件、門窗、預留孔口生產(chǎn)完成，相應進行編號［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，組織專項施工方案。人防口部配套功能用房的預制鋼結構還涉及到與平時鋼筋砼結構的相關連接節(jié)點。

設計施工需滿足GB 50017-2017《鋼結構設計標準》、GB 5009-2012《建筑結構荷載規(guī)范》、GB 50755-2012《鋼結構工程施工規(guī)范》、GB 50661-2011《鋼結構焊接規(guī)范》、GB 50205-2020《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等相關規(guī)范要求［4］，管線預留預埋滿足人防工程防護要求（圖3）。

4結束語

總結各地區(qū)結建式人防工程平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換標準，發(fā)現(xiàn)臨戰(zhàn)砌筑砌體結構工程可能存在的不足。結合鋼結構預制式建筑發(fā)展現(xiàn)狀，提出采用鋼結構預制式建筑替代臨戰(zhàn)砌筑砌體結構的一些思考和總結，供同行業(yè)人士共同交流和探討。

參考文獻

［1］成都市人民防空辦公室.成都市人民防空工程平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換規(guī)定：成防辦〔2019〕59號［S］.2019.

［2］國家國防動員委員會，國家發(fā)展計劃委員會，建設部，財政部.人民防空工程建設管理規(guī)定：〔2003〕國人防辦字第18號［S］.2003.

［3］2020中國城市地下空間發(fā)展藍皮書（公共版）［R］.中國工程院戰(zhàn)略咨詢中心，中國巖石力學與工程學會地下空間分會，中國城市規(guī)劃學會.北京.科學出版社，2020.

［4］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.裝配式鋼結構建筑技術標準： GB/T 51232-2016［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2017.

［5］四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳.成都市人民防空地下室設計標準：DBJ51/T159-2021［S］.成都：西南交通大學出版社，2021.

［6］上海市民防工程平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換若干技術規(guī)定： 滬民防〔2012〕32號.2012［S］.上海市民防辦公室.