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438米高的武漢中心施工時,是如何解決臨時供水和消防問題的呢?

作者:卡卡  來源:www.bagonlineretail.com  更新時間:2020-3-19 18:34:17  點擊次數:

  438米高的武漢中心施工時,是如何解決臨時供水和消防問題的呢?

  本文以武漢中心工程項目為例說明超高層建築施工期間臨時消防施工技術。

  一、相關背景

  隨著經濟的發展,城市人口的急劇增加,土地的供應緊張,物價的不斷上揚,促使人們向高空發展,拓展生存空間,在極為有限的土地建造更大麵積的建築,而超高層建築“展示發展成就、提升城市形象”等優越性,使得全國各地不斷湧現出新高度。

  隨著建築物高度的不斷增加,建築施工安全越來越受到關注,而近年來在建高層建築屢次發生火災,引起社會各方的關注。高層建築的防火救災問題成為了亟待解決的問題。

  1、超高層建築消防現狀

  相較於建築工程施工過程中的安全管理,國家各部門和各級政府都出台了相對完善和健全的監管製度,但是在建超高層建築的臨時消防抗火仍然存在一定的空白和盲區,尚無經驗可借鑒。《中華人民共和國消防法》、《高層民用建築設計防火規範》在超高層、高層民用建築防火方麵的規定,僅隻對已經完成的工程、擬建工程設計方麵及投入使用的建築在防火方麵的要求進行闡述。

  而《建築工程施工現場消防安全技術規範》中對於在建工程臨時消防設施的布置,也僅明確建築高度超過30m或體積大於30000m?的建築需設置臨時室內消防給水係統,對於現今超過200、300m的超高層建築針對性不強,不具備典型性。

  2、項目介紹

  本方案以武漢中心項目為依托,武漢中心位於武漢王家墩CBD中軸線南部的起始端,是集辦公、酒店、商業、會議等功能為一體的武漢CBD首個地標性國際5A級商務綜合體。工程占地麵積28100㎡,地下4層,地下建築麵積82315㎡,地上裙樓4層,塔樓88層,總建築高度438米,地上建築麵積271770㎡,總建築麵積35380㎡。同時,武漢中心是以中建三局名義自行承建的第一座400米以上的超高層建築,也是公司首次涉足高端超高層施工領域。

  本方案的實施一方麵能夠確保武漢中心工程的消防安全,另一方麵為在建超高層建築的臨時消防管理提供可靠的依據,有利於探討在建超高層建築臨時消防的難點與係統概況、在建超高層建築臨時消防係統的配置與管理、在建超高層建築臨時消防係統的組織管理與應急保障,將為後續類似超高層工程施工消防抗火管理提供寶貴技術支持和管理經驗。

  二、重點和難點

  1、在建超高層建築臨時消防重難點

  (1)由於超高層建築的特殊性,消防供水無法實現“一泵到頂”,故在施工過程中需考慮如何設置中轉加壓措施,確保消防供水到達施工所有樓層;

  (2)在頂升平台逐步提升的時候,如何保證係統的正常運行。

  (3)目前大部分工程的臨時用水及消防均是在建築結構封頂後或者結構施工接近尾聲時才進行臨時消防用水及消防係統的安裝。這樣根本達不到建築施工過程中的滅火要求,這對現場施工來說是一個極大的隱患。而且超高層建築由於建築高度高,係統工作壓力大,對係統進行優化設計也是一大難點。

  2、在建超高層建築臨時消防係統的配置與管理

  (1)由於樓層較高、層數較多,若施工用水與消防用水分開設置,設備材料投入較大;若合二為一,必將對水泵及穩壓設備提出更高要求,且一大發生火災,需關閉用水閥門,增加了管理難度;

  (2)超高層施工,核芯筒往往采用整體提升模架技術高於外框筒結構施工5~10層,兩個不同施工層麵消防管理問題如何解決;

  (3)隨著結構主體不斷向上施工,機電安裝及裝飾裝修也已提前分階段插入,正式消防係統與臨時供水係統如何逐步拆除並轉換為正式係統;

  (4)如何將超高層臨時消防係統經濟化、標準化,以便成功推廣應用。

  3、在建超高層建築臨時消防係統的組織管理與應急保障。

  三、係統介紹

  1、現場臨時消防及生產生活用水總體規劃

  本工程擬現場平麵、裙樓及地下室臨時生產用水與室外消火栓用水共用管道。塔樓、裙樓及地下室、室外消火栓及生活用水分別單獨進行用水設計,三個係統獨立使用。

  共設置兩級供水係統,一級供水係統沿項目用地紅線一周敷設,每隔90m設置一個消火栓;二級供水係統為裙樓及地下室消火栓係統、塔樓消火栓係統和臨時給水係統。

  2、各區域消防係統設置

  1)室外給水及消防設置

  室外消防與給水係統合用,采用DN100的給水用HDPE管。

  2)裙樓及地下室給水及消防設置

  裙樓及地下室生產生活係統采用市政給水直接供水,供水主管管徑DN50,在裙樓和地下室每層布置2個用水點。

  地下室僅在B1F層設置消火栓係統,係統采用市政水直接供水。

  3)塔樓給水及消防設置

  (1)供水方式:采用水泵加壓,水箱中轉,重力補給的方式供水

  在塔樓上部水箱層尚未施工完畢時,塔樓各層均采用水泵直接供水的方式進行。

  在塔樓每個設備層設置一個臨時水箱,各臨時水箱用水泵自下而上接力提升,待上層水箱安裝完成後,拆除變頻控製櫃,給水變頻泵改為給水提升泵,水泵采用高低液位浮球閥控製,保證各水箱始終有水,穩壓泵隨設備層水箱的安裝施工提升。

  3、係統轉換

  臨時消防係統與正式消防係統之間的轉化

  根據建築高度及施工部署,臨時消防係統與正式消防係統轉化分六個階段。

  第一、二階段:塔樓1-30F臨時消防與供水係統安裝,在B4及18F安裝臨時消防水箱;

  第三階段:31F臨時水箱安裝完畢,18F正式水箱安裝就位,27F以下的正式消防立管安裝完畢,完成第一次的臨時係統和正式係統的轉換;

  第四階段:塔樓核心筒外的水平結構施工到48F以上,將31F的正式水箱安裝就位,41F以下的正式消防立管安裝完畢,完成第二次的臨時係統和正式係統的轉換;

  第五階段:塔樓核心筒外的水平結構施工到64F以上,將48F的正式水箱安裝就位,57F以下的正式消防立管安裝完畢,完成第三次的臨時係統和正式係統的轉換;

  第六階段:塔樓核心筒外的水平結構施工到84F以上,將63F的正式水箱安裝就位,57F以下的正式消防立管安裝完畢,完成第四次的臨時係統和正式係統的轉換:

  待核心筒外水平結構封頂後,立即進行83F水箱安裝,此時,將全部的正式消防係統安裝就位,整個塔樓全部使用正式的消防管道,並至工程竣工。

  4、應急保障

  在建超高層建築臨時消防係統的組織管理與應急保障。

  武漢中心擬采取以下措施,確保消防係統的安全有效運行。

  (1)建立並明確消防管理體係,同時按照現場情況,劃分消防管理責任區域,明確責任人員和其消防管理職責;

  (2)製定各項消防安全管理製度;

  (3)定期組織進行檢查,對施工現場所有區域全覆蓋進行檢查,對檢查出的問題要明確措施、時間和責任人進行整改,並對整改情況組織人員複查;

  (4)製定消防應急預案,定期組織培訓交底並針對消防應急預案進行演習。

  5、重點措施

  1)與頂模的連接

  武漢中心選用少支點低位頂升鋼平台模架體係(頂模)作為施工模架,是一個自主創新的模架體係。在塔樓結構施工時,頂模上主要涉及到結構施工用水、混凝土養護用水及模架上消防用水。將臨時用水及消防係統布置在一個運動的模架上也是一個難點。

  (1)主桁架下沿所布置環管及立管均固定在桁架上,依據桁架空隙靈活布置管道,確保水管位置不影響正常施工。管道材質為熱鍍鋅鋼管;主立管的管徑為DN80,與下層的主供水立管通過法蘭形式連接;為了避免與結構連梁的衝突,在模架的頂層和底層分別設置兩層管道,上層為主供水管,下層為混凝土養護噴霧管。

  (2)平台需要提升時,關閉主立管閥門,斷開主立管與下層立管的連接,環管係統隨平台一起提升,待平台提升完畢後,增設一層立管,主立管與上層頂升模架給水環網采用法蘭形式重新連接。

  2)塔樓豎向與水平結構施工不同步時的注意事項

  武漢中心塔樓結構施工時,因先進行剪力牆的施工,導致剪力牆施工樓層比塔樓樓板結構施工樓層相差在十層以上,例如核心筒已施工至19F時,此時塔樓水平結構才施工至7層,預先的係統在18F設置水箱中轉的方式無法進行。那麽就必須采取相關的措施,此時塔樓筒外鋼結構已施工至15F,可以在鋼結構鋼梁上放置一個中轉水箱,水箱容積10m3。

  待塔樓18F水平結構施工完成後,將18m3的臨時水箱安裝完畢,按照設計方案進行管道安裝。

  3)水泵間安裝

  在消火栓泵出水管上安裝一個穩壓罐和電接點壓力表,通過電接點壓力表的信號來自動啟停消防泵。

  當現場發生火災時應在第一時間關閉給水管道上的閥門,如圖示的閥門1。

  電接點壓力表設置啟停的範圍為給水泵揚程至下0.1MPa。

  消防泵與給水泵應能自動互鎖,當消防泵啟動的時候自動關閉給水泵。

  四、設計與施工要點

  1、設計時的要點

  (1)係統設計應考慮給水與消防共用係統,但給水主管與消防主管應分開,給水主管上應安裝閥門,即發生火災時,可以關閉所有生產生活用水。

  (2)塔樓立管位置的選擇應避免占用管井、風井及電梯井等井道,一麵影響後期的正式管道施工,立管可以盡量與甭管等安裝在一起。水平管道也不宜布置在後期正式管道較為密集的區域。

  (3)室外消火栓的位置離道路的距離不應超過2m。

  (4)消防立管必須采用兩根立管。

  (5)消防立管及水箱提升管不允許使用塑料管。

  (6)盡量考慮臨時係統與正式係統的轉換,做到綠色環保。

  (7)盡量實現無人值守,做到自動控製。

  (8)保證消防安全,消防泵的電源必須保證兩路供電。根據現場情況,選取臨電和備用柴發兩路供電。

  (9)外漏管道應考慮保溫。

  2、施工時的要點

  (1)塔樓施工時,應及時了解土建的結構施工進度,編製確實可行的施工進度計劃,確保臨時消防係統能夠滿足塔樓的生產消防需要。並應製定健全的消防係統管理製度。

  (2)應提前將正式的消防水箱、消防水泵及消火栓在內的消防器材提前進場,使水箱、水泵、消火栓等能夠按照既定的時間安裝就位。

  (3)在進行正式係統轉換前,應完成轉換樓層及管井的深化設計,完成綜合管線及管井的排布,確保管道安裝完畢後不對後續的施工產生影響。

  (4)保持和土建施工部的良好溝通,確保在模架提升時相關的管道拆裝已經完畢。

  (5)每處設置消火栓的位置均應有醒目標識,采用在剪力牆上用紅漆書寫消防器材的方式。

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