大跨度空间改造

大跨度空间改造（精选十篇）

大跨度空间改造 篇1

关键词：裙房结构,大跨度空间改造,减震,黏滞阻尼器,防屈曲支撑

1 工程概况

该工程为某酒店裙房大跨度框架结构,位于辽宁省鞍山市,建筑面积为5200m2左右,平面尺寸为53.2m×32.5m。裙房主体结构为地上3层,总高度为18m,结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构体系,建筑物抗震设防类别为乙类,设计使用年限为50a,建筑结构安全等级为一级,框架抗震等级为一级,抗震设防烈度为7度,场地特征周期为0.35s。裙房大跨度框架结构底层平面图如图1所示,裙房1~3层圆柱直径均为750mm,矩形柱尺寸均为500mm×500mm。

由于酒店用房需要,需将图1中直径为750mm的5根圆形框架柱(见图1中标示“旧柱(拆)”)沿通高拆除,形成局部1~3层架空大空间框架结构,导致结构抗侧刚度明显降低。为保证结构在7度地震作用下仍具有良好的抗震性能,拟在结构中联合设置非线性黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器,使结构在多遇和罕遇地震作用下均能满足《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)[1]的限值要求。此外,拆除旧柱形成的大空间结构屋顶采用纵横桁架屋架体系,并将屋架体系设置在第3层楼面以上,以使屋架不占用大跨度结构沿高度的使用空间,屋架最大高度为3.5m。改造后的裙房底层平面示意图如图2所示。

2 减震控制方案

拟采用非线性黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器[2,3]的混合控制方案对该裙房结构进行减震控制,以使之满足结构抗震要求。阻尼器布置位置如图3所示,其中灰色圆圈部位1~3层均设置非线性黏滞阻尼器,黑色圆圈部位1~3层均设置防屈曲支撑阻尼器。非线性黏滞阻尼器采用人字形支撑布置,防屈曲支撑阻尼器采用两对角斜撑布置。黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器的设计参数见表1。

3 裙房结构动力特性

根据设计方提供的CAD结构设计图,采用ETABS建立该结构的有限元模型,如图4所示。

改造前与改造后裙房结构的自振周期与频率特性见表2。由于将裙房结构中的5跟框架柱沿通高删除,使得改造后裙房结构的自振周期较改造前增加较多,结构变柔;裙房结构中设置黏滞阻尼器和防屈曲支撑后,由于防屈曲支撑为结构提供了一定的刚度,使得结构动力特性较改造后的非减震结构有一定的改变,但由于防屈曲支撑提供的刚度相对结构本身刚度而言较小,因而减震装置设置前后裙房结构的动力特性变化不大。

4 裙房结构减震控制分析

4.1 结构层间位移角

多遇和罕遇地震作用下,减震与非减震结构模型X向、Y向层间位移角倒数的计算值分别见表3、表4。由表可见,非减震结构在多遇和罕遇地震波作用下弹性和弹塑性层间位移角分别大于限值1/550、1/50,不满足规范要求;而在结构中设置黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器后,在多遇和罕遇地震作用下,减震结构的层间位移角分别小于1/550、1/50,达到了规范限值的要求。可见,结构中增设黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器后,提高了结构在多遇及罕遇地震作用下的安全性,有效改善了结构的动力性能。

4.2 结构水平层剪力

多遇和罕遇地震作用下,减震与非减震结构模型X向、Y向层剪力的计算值分别见表5、表6。由表可见,在多遇和罕遇地震作用下,减震结构与非减震结构相比,结构层剪力有一定的衰减,在多遇和罕遇地震作用下的最大减震效果分别达27.51%和46.52。同时,罕遇地震作用下的减震效果优于多遇地震作用,其原因在于多遇地震作用下结构层间位移较小,防屈曲支撑阻尼器尚未进入或刚刚进入耗能状态,耗能效果较低。

4.3 阻尼器的耗能性能

图5、图6分别显示了结构模型在3种地震波作用下部分黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器的滞回曲线。由图5、图6可知,黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器在地震作用下的滞回曲线均十分饱满,具有良好的耗能能力,有效耗散地震输入结构的能量,进而保证结构在地震作用下的安全使用性能。此外,在多遇地震作用下,黏滞阻尼器的滞回曲线十分饱满,表明黏滞阻尼器在小位移条件下仍具有良好的耗能能力;而防屈曲支撑阻尼器的滞回曲线显得很瘦小,其原因在于多遇地震作用下结构层间位移很小,尚未达到或刚刚达到防屈曲支撑阻尼器的屈服位移,进而使得阻尼器滞回曲线十分瘦小。

5 结论

通过对该酒店裙房框架结构大跨度空间改造的减震控制分析,得到以下结论:

1)经大跨度空间改造后,裙房结构动力特性较改造前差别加大,结构柔性增大、周期变长,但增设黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器后,结构动力特性差别不大;

2)改造后非减震结构的层间位移角均不满足规范限值要求,而减震结构的弹性和弹塑性层间位移角均满足要求,因而设置非线性黏滞阻尼器和防屈曲耗能支撑阻尼器后,有效提高了结构的安全使用性能采用消能减震后,多遇和罕遇地震作用下的最大减震效果分别达27.51%和46.52%。

3)黏滞阻尼器在多遇和罕遇地震作用下的滞回曲线均十分饱满,具有大量耗散地震输入能量的能力;而防屈曲耗能支撑阻尼器在多遇地震作用下由于尚未达到或刚刚达到其屈服位移,使得其耗能效果较低,但在罕遇地震作用下,防屈曲支撑阻尼器具有良好的耗能能力。

参考文献

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].

[2]周云.黏滞阻尼减震结构设计[M].武汉:武汉理工大学出版社,2006.

大跨度大空间火灾扑救措施 篇2

(一)大跨度、大空间厂房的钢结构部分在高温下极易变形，导致建筑物局部倒塌。火灾中，当温度升至350摄氏度、500摄氏度、600摄氏度时，钢结构的强度分别下降1/3、1/2、2/3。在全负荷情况下，钢结构失稳的临界温度为500摄氏度。此外，钢构件极易受高温作用后，钢结构冷热聚变，受热膨胀，遇冷水后会急剧收缩，而且火灾时，某一部分变形受损会破坏整个构件的整体受力平衡，所以钢结构建筑，尤其是大跨度厂房发生火灾时，钢构件极易受高温作用后较短时间内就会发生扭曲、变形，进而导致整个建筑的倒塌，救援难度增大。

(二)大跨度、大空间厂房人员密集、可燃物多，火灾扑救和人员疏散困难。大型钢结构厂房规模大，建筑结构连体成片，生产机器设备密集，人员和物品高度集中，厂房内生产使用的原料和成品大多属可燃物，有的还属于易燃易爆品，甚至是有毒的化学物品，如制衣厂的布匹、纺织厂的棉花、印刷厂的纸张电缆厂的橡胶、化工企业的爆炸性物质等。一旦发生火灾，火势蔓延快、燃烧猛烈、并产生大量烟雾，扑救难度大。

(三)大跨度、大空间厂房火势蔓延迅速。大跨度、大空间厂房建筑空间跨度大，占地面积大，一般高度均大于7米，门窗多，通风好，可燃物料多，一旦发生火灾，蔓延途径多、火势蔓延快、燃烧猛烈，在热气流的作用下，很快形成大面积火灾。

谈大跨度大空间建筑设计特点 篇3

【关键词】大跨度；大空间；钢结构；钢筋混凝土结构；建筑

隨着建筑技术和经济的快速发展，新的建筑结构形式不断产生，近年来，大跨度大空间结构成了大型企业厂房的主要结构形式。由于这种建筑形式具有结构简单、施工方便、跨度大、外观漂亮、内部空间大、内部自由度大，特别是投资少且投资周期短等优点，越来越受到投资者的青睐。但这种建筑在消防方面，特别是在火灾扑救方面存在许多难点，一旦发生火灾，极易造成大面积燃烧和重大财产损失。火灾的发生，不但给国家造成了巨大损失，而且在社会上造成了极大的影响。因此，对大跨度大空间建筑特点及火灾扑救对策的研讨，是继七类灾害事故灭火救援预案之后出现的又一个新课题。

一、大跨度大空间建筑的概念与分类

（一）大跨度大空间建筑的定义。大跨度大空间建筑是指主要由柱、梁、板、外墙四部分组成，梁和柱是建筑物的主要承重构件，所有承重墙（柱）之间单跨宽度60米以上或单个防火分区5000平方米以上，而且净空高度8米以上的建筑。

（二）大跨度大空间建筑的分类。大跨度大空间建筑，根据建筑物的用途可分为：民用建筑和工业建筑；根据建筑物的材料可分为：钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构。钢筋混凝土结构的梁、柱都是钢筋混凝土预制件，造价比其它建筑要低，比钢结构要高；钢结构的梁、柱的材料都是钢材，一般为大型工字轻钢，钢材的受压性能较差；混合结构的承重柱是钢筋混凝土预制件，横梁为钢材，可承受轻质屋盖结构，其跨度比钢筋混凝土梁大。

二、大跨度大空间建筑的基本特点

（一）施工要求简单，成本低、工期短。大跨度大空间建筑的主要特点是：自重轻、基础造价底、适用于软弱地基、安装容易、施工速度快、周期短、投资回收快、工厂制作程度高、施工污染环境少、抗震性好。大跨度大空间建筑多为单层（或带夹层）建筑，以轻钢柱子、梁或钢筋混凝土柱子为主要承重主体，其在建筑施工过程中的要求远低于其他类型的建筑，而且它的构件自重轻、耐地震力效果好、可大批量预制加工，所以，整体预算成本相对较低，施工快捷，工期短，对于企事业单位而言，出效益也相当快。

（二）建筑跨度长，空间大。为适应使用功能多样化的需要，往往决定了大跨度大空间建筑的长度、宽度和高度均比较大。单层（或带夹层）框架结构厂房长度大多在100米以上，甚至达到200多米，建筑物的宽度一般都在50米—100米，高度为6—15米，厂房面积从几千到几万平方米，甚至达到十万平方米以上。大跨度大空间建筑的建筑基本上不设闷顶，上下连通，形成了一个较大的内部空间，这种大跨度、大空间的建筑特点给初期火灾的蔓延和扩大提供了极为有利的条件。

（三）可燃物质多，功能齐、密度高。大跨度大空间建筑多适用于二、三类产业的生产，而生产使用的原材料如纺织化纤、橡胶制品、塑料制品、木材纸张、汽车、摩托车等均为可燃或易燃物品，而且厂房内往往不是一条单一的生产线，有可能是多条甚至是整条流水线在同时作业，这就使内部存放的物品种类很多，从原材料到半成品、成品一应俱全，无形中增加了内部可燃物的密度。而且大部分单位为了有效利用空间和便于管理，往往将临时仓库也设在厂房内，出口通道往往不足或被占用，大大增加了火灾扑救难度和人员及时的疏散。

（四）地处偏僻，水源缺乏。大跨度大空间建筑受自身占地面积大这一特点的限制，一般都建在城郊或是较为偏僻的工业园区，而该类地段的设计规划往往起步缓慢，配套设施不完善，更有甚者象一些区域性由村、办事处一级组建的工业园区根本没有系统的规划，其中尤为突出的一点就是框架结构内无消防设施、给水系统不完善，附近无消防水源。即使设有给水系统，但多数的是非环状管网，一旦遇上大面积燃烧火势灭火场面，水源就成了一个很难解决的大问题。

（五）起步晚，机制落后。大跨度大空间建筑厂房是近年来才普遍兴建的建筑新的形式，目前，国内还没有统一的设计和施工规范，消防法规、监督规范也没有对大跨度大空间建筑作具体的规定，导致大量、大跨度、大空间建筑设计和施工存在许多先天不足。再加上企业在实际工程操作中，为了尽快创造高利润、高效益，存在着先施工后申报、项目更改未重报、未通过验收便投入使用、管理不到位等一系列不正常的现象，这也正是促成火灾事故频发的主要原因。

三、大跨度大空间建筑的钢结构与钢筋混泥土结构火灾特点及规律区别

（一）轻钢结构承载能力随温度的升高而逐渐降低，不会因燃烧而突然断裂，当用水进行冷却时，轻钢柱、梁的承载力可重新恢复。而混凝土结构被火烧后，结构的机械强度受到破坏，承重能力减弱，加之外部射水后不但增加了荷载，而且短时间内混凝土强度因分解产物吸水膨胀等作用而进一步降低，可能发生突然断裂、倒塌现象。这是钢结构与混凝土结构在水冷却后的主要区别。

（二）钢结构，顶部梁与梁之间一般相互连接；而钢筋混泥土结构，每跨的梁一般分别搁在柱子顶部的，跨与跨之间的梁一般不相互连接。钢框架柱，当温度在200℃以内时，钢材的强度基本不变，温度在250℃以内时强度还有局部性的提高，但超过300℃以后，钢材的强度开始显著下降，当温度达到500℃时，强度则下降一半，钢开始熔化、扭曲，当温度达到600℃时，其强度几乎等于零，框架倒塌；钢筋混泥土框架柱，受热低于300℃时，温度升高对柱子强度影响不大，甚至使强度增强，受热高于300℃，混凝土产生脱水、龟裂、晶体破坏、体积膨胀等现象，当温度达到600℃时，钢筋混凝土构件承载力受到影响，但不会倒塌，700℃—900℃混凝土中的CaCO3发生分解，燃烧900℃以上构件产生倒塌。

（三）钢结构，一般不会在瞬间突然塌落，它会随着钢柱子的熔化和其它柱子的拉力影响而缓慢倒塌，但不会引起其它区域大面积的倒塌；钢筋混泥土柱框架结构，在燃烧最猛烈的一跨内，梁及屋盖会先倒塌，只要柱子不断裂，其他跨一般不会倒塌。

四、结束语

大跨度大空间建筑火灾扑救措施探析 篇4

(一) 建筑构件易变形、倒塌

1. 建筑的构件容易受热变形。

普通建筑用的钢材在火灾全负荷情况下的失去静态平衡稳定性临界温度为540℃上下。在火灾中, 建筑构件的强度开始会随着温度的升高而有所增加, 当温度超过200℃后便开始减弱, 随着温度逐渐升高到350℃、500℃、600℃时, 强度将分别下降1/3、1/2和23, 超过700℃时, 强度要减少90%以上。20世纪90年代初, 我国进行了裸露钢梁的耐火极限验证, 确定I36b标准工字钢梁的耐火极限为15 min, I40b标准工字钢梁的耐火极限为16 min, 所以钢结构建筑将很快失去防火保护, 会快速倒塌, 这一过程时间较短, 火灾发生15 min～20 min左右, 钢结构屋顶倒塌。

2. 建筑物构件热胀冷缩, 建筑极易破坏。

建筑物构件 (钢) 具有热胀冷缩特性, 火灾中受热的构件将急剧膨胀而变形, 在短时间内就会失去支撑力和承载力。同时受到火灾扑救中灭火、防御冷水的浇喷, 建筑物构件将加速收缩, 瞬间造成收缩拉力, 对建筑物整体稳定性造成严重破坏。

(二) 火势发展迅猛, 极易造成伤亡

1. 空间跨度大, 空气流通快, 火势燃烧猛烈。

大跨度、大空间建筑空间大、空气畅通、可燃物多、火灾荷载大, 火灾发生后, 火势会迅猛发展, 在短时间内火灾就会发展到猛烈燃烧阶段, 又因建筑构件的导热快、耐火极限低等特点, 加之建筑内部的装饰装修也选用大量可燃易燃材料, 它们在火灾中直接受到热的作用, 建筑物构件的承重支撑时间迅速减少, 建筑物倒塌时间会更快, 消防部队接警到达现场时可能已失去了控火的最有利时机, 导致内攻强战无法展开, 如果形成大面积猛烈燃烧的情况, 一旦控制失当, 火灾势必蔓延, 就会造成整栋建筑物坍塌, 建筑物内所有物资、设备全部起火燃烧的场面。

2. 易造成人员伤亡。

建筑物内原料、生产设备、半成品和成品等, 发生火灾后会产生大量的热、烟雾和多种有毒气体;大跨度、大空间厂房、仓储、商场等建筑物内部布局复杂, 面积大, 如果火灾初期处置失当, 就会难以控制造成火势蔓延, 一旦消防设施失灵、人员疏散组织不力等, 就会延误人员的撤离和疏散时间;大型集贸市场、超市内商品存放量大, 为了规范开架售货, 防止丢失, 出口数量受到严格限制, 除收银口外, 其他出口甚至安全出口被堵塞, 人员的安全疏散比较困难, 特别是在搞促销活动时, 人员集聚, 人流量大, 火灾发生后疏散被困人员困难;大跨度、大空间建筑物的火灾蔓延速度快, 火势迅猛, 消防部队赶到现场后很难深入火场内部进行战斗, 建筑物倒塌的时间很难估算, 所以极易发生群死群伤恶性事故。

(三) 火灾扑救难度大

1. 火灾时建筑内部障碍物多, 阻碍灭火进攻路线, 灭火时难以深入建筑内部强攻近战。

一是火灾荷载大, 其意味着装饰装修材料在火灾中燃烧迅速、产生烟雾量大、温度高, 燃烧面积大, 其燃烧产物对消防员进攻灭火形成障碍, 在照明不充分的条件下, 人员疏散、内攻救人和深入堵截、分割等防御性进攻困难;二是部分装修装饰材料再燃烧后释放CO、CO2、NO、NO2、NH3等大量有毒、有害气体, 同时空气中大量氧气被消耗, 氧气含量会迅速大幅度下降, 而有害气体的浓度反而迅速增大, 被困在火场的人员中毒遇难的几率比较高, 内攻人员个人防护装备不全, 在浓烟、高温高热等环境中容易中毒遇险;三是大跨度、大空间建筑面积大, 火灾中不规则的塌落物、厂房内的设备多, 商场内柜台、车间内间隔、浸泡的物品多, 消防部队实施内攻、延长进攻线路和转移阵地受到严重影响。

2. 发生坍塌时, 内攻人员很难快速撤离现场, 坍塌物易造成人员伤亡, 甚至被埋压。

大跨度、大空间建筑物因跨度长, 材质热传导速度快, 火势蔓延快, 顶板、屋架、横梁等构件随时都有可能掉落, 内攻消防员随时有被砸伤的危险;因建筑面积大、钢构件热传播速度快, 发生坍塌的时间难以估算, 如指挥不当, 其内攻战斗员难以及时撤出, 且大火短时间内会瞬间发生轰燃, 造成营救困难。

3. 清理障碍物、搜寻被困人员困难。

因建筑物的跨度大、空间大, 内部情况复杂, 发生火灾后, 室内被困或者遇难人员位置难以确定, 加之在火灾作用下的坍塌物堆放零乱, 有的遇难人员有可能会被燃烧产物或是坍塌物埋压, 导致搜寻难度大。

二、火灾扑救措施

(一) 灭火行动要求

积极抢救被困人员, 疏散物资, 冷却承重构件, 防止倒塌, 实施近战、强攻, 堵截火势, 控制火势蔓延, 确保火场供水, 消灭火灾。

(二) 灭火救援程序

1. 侦察。

(1) 外部观察:询问起火单位负责人, 了解起火的具体部位、被困人员情况, 以及易燃、易爆和贵重物品等火场内部情况, 查看建筑是否变形。

(2) 深入建筑内部侦察:被困人员数量、所处位置, 有无易燃易爆及贵重物品;火势蔓延的途径, 燃烧物质性质, 火灾范围及路线和堵截阵地;承构件变形、倒塌的可能性。

2. 疏散救人。

因为大型超市、厂房内人员密集, 发生火灾后, 要把疏散救人放在首位, 采取一切可行的措施实施救人

3. 堵截火势发展蔓延。

消防队到场后, 攻坚组在救人的同时, 要强攻火场的主要方面, 堵截火势发展蔓延。

4. 选择有利时机内攻灭火。

一旦火势得到控制后, 要抓住有利时机适时内攻救人、灭火。救人灭火时攻坚要梯次掩护进攻, 在保证救人、灭火的同时防止伤人事故的发生。

5. 搜寻遇难人员。

大火中没有救出的遇难人员 (消防队强攻没有得救的人员) , 待火灾处于下降阶段时, 要适时组织内攻搜救遇难人员。因火灾面积大, 内部情况复杂, 加之火灾前期人员逃生没有固定位置, 搜救工作可能延续时间很长, 搜救中要注意安全。

6. 消灭残火。

搜救工作、消灭残火可同时进行。

7. 移交现场。

搜救工作结束、火灾被彻底消灭后, 移交现场, 以利于火灾事故的调查及原因认定。

(三) 充分利用移动消防装备, 到达现场后, 在内、外部侦察获得的情报基础上迅速展开战斗

消防部队到达现场后, 第一时间快速侦察、快速展开战斗的同时, 根据起火部位、整个建筑物面积、可能蔓延的各种因素、消防水源和天气等情况, 分析火势发展的态势, 最快速度估算出火场需要力量, 注意所需调力量必须略大于火场需要力量, 现场指挥员要立即将现场情况和所需增援力量数量上报给上级领导, 争取一次性调齐调足火场所需力量。

(四) 积极疏散人员和物资

1. 疏散救人。

先出口后内部、先通道后房间内、先火场后外围、先危险后一般。建筑物内为商场或厂房时, 发生火灾后, 首先应疏散着火楼层的人员, 然后再逐层疏散着火楼层以上的人员。

2. 疏散物资。

大型商场 (超市) 火灾中, 消防部队在组织灭火、救人的同时, 要积极组织好广大职工群众做好贵重物品的疏散工作。一般情况下, 金银等贵重物品不予转移, 采取掩护保护措施, 使其得以保护。被转移的物品要交由公安、武警等安排专人看管。

三、灭火战术、技术方法及战斗行动要求

(一) 灭火疏散相结合, 强攻灭火排烟放热;内部强攻外部控制, 攻防并举

1. 灭火疏散相结合, 强攻灭火排烟放热。

在实施内攻、堵截火势发展蔓延的同时, 在进攻对面或另两面实施三维立体破拆排烟, 或者利用排烟设备排烟, 使排烟速度加快, 降低建筑物内烟雾、强度、热能, 将火势引导到蔓延的相反方向, 以便于消防部队阻击控火。

2. 内部强攻外部控制, 攻防并举。

在内攻控火、排烟放能同时, 设置水枪阵地设防掩护, 以防止排放出的烟火引起临近建筑、着火建筑的其他层或其他空间发生新的燃烧。

3. 强攻近战, 梯次掩护。

强攻灭火时, 要以攻坚组为依托, 相互掩护进攻, 第一攻坚组阻火进攻, 第二攻坚组在掩护第一攻坚组进攻的同时, 还要冷却保护建筑结构, 以防受热坍塌伤人。

(二) 内战强攻灭火, 逐步推进;分区作战, 逐一消灭

1. 在火灾控制到下降阶段时, 组织优势兵力强攻灭火。此时要两面或三面进攻, 多点开花, 但不能四面围攻 (易使火势形成导向, 给内攻人员带来威胁) , 要逐步推进。

2. 随着内攻时间的延续和火势的减缓, 要根据火场火势变化的情况将其分成多个作战区, 从而形成合围灭火战术, 消灭火灾。

3. 大跨度、大空间建筑物结构在火灾中极易倒塌 (钢结构一般在火烧15 min～20 min左右倒塌) , 当进攻灭火、受到倒塌危险的威胁、进攻路线受阻时, 要实施破拆, 开辟进攻路线, 边破拆边进攻。

(三) 消灭残火, 清灭并举;分处设点, 速战速决

在消灭残火, 防止复燃时, 要注重边清边灭, 边灭边转移, 将未燃烧或者火灾中的燃烧残留物转移, 这样对彻底消灭火灾会起到很大的帮助作用。同时消灭残火宜采用多处设点, 速战速决, 尽快结束灭火战斗, 坚决不能打疲劳战术。

四、灭火战斗中需要注意的几个问题

1.参加灭火战斗人员要时刻注意建筑物的变形情况, 当确定无法制止建筑倒塌时, 应及时转移阵地。

2.对建筑构件的冷却要均匀、全面, 要用大流量、开花或喷雾射流冷却, 防止骤然变冷, 导致钢构件收缩变形。

3.当建筑物倒塌、钢构件堆压在燃烧物上影响灭火救援进行时, 应采取破拆 (切割) 、挖掘机挖掘、推土机铲推等方法将压在燃烧物上的钢构件及燃烧物品移走。

4.非灭火人员应及时撤离, 尽量减少登高和进入室内的灭火人员, 消防车也应保持相应的距离。

5.防止钢构件的导热引燃其他部位。

大跨度空间改造 篇5

大跨度大空间建筑通常是指最近两处柱所承载的梁宽不小于60米，净空高度大于8米的民用和工业建筑以及净空高度大于12米的仓库建筑。根据建筑形式可分为四类：

（1）展览馆、礼堂、剧场、体育馆、侯车（船、机）厅类建筑。多采用大跨度钢架结构，为净空较高的单层建筑。现代的候车（船、机）厅功能日趋多样化，演变为多层，各层通过电动扶梯连为一体。

（2）中庭式共享大空间建筑。中庭将各层连通，形成立体大空间结构。

（3）大型商、市场类建筑。层高不高，但平面面积较大，空间内无实体墙，多采用柱、空心墙、防火卷帘等进行分隔。

（4）大跨度厂房。多采用钢架结构。

可见，大跨度大空间建筑垂直净空高、上下中庭贯通、水平跨度大，多为人员密集或火灾荷载集中场所，区域使用功能统一，空间缺少分隔，行动距离长。主要表现为以下火灾特点：

1.1 火灾荷载大，火灾隐患突出，火势发展蔓延迅速。

大跨度大空间建筑高净空、大中庭、长跨度的特殊结构，有利于烟气快速流动，使火灾的迅速蔓延扩大成为可能。加之，单位火灾荷载大，一旦局部起火，瞬间形成大面积燃烧态势。一些大型商、市场类建筑，业主产权和经营方式多元化，管理无序，片面追求经济效益，轻视消防安全管理，造成内部灭火、分隔等消防设施配备不到位或故障瘫痪，防火间距（通道）被占用等重大火灾隐患，客观上为火势的发展蔓延提供了条件。

1.2 人员流动量大，疏散困难，极易造成群死群伤。

大跨度大空间建筑多为人员密集场所，人员流动性强，人流量大。火灾发生后，建筑内部被困人员大量涌向安全出口或疏散楼梯，极易因拥挤、踩踏造成群死群伤。建筑内较远的水平距离，也不利于人员快速有效疏散。

1.3 火灾现场高温、浓烟、毒气，环境复杂，难以实施内攻近战。

大跨度大空间建筑内部多采用可燃材料装修，燃烧产生的炙热高温和大量有毒烟气不利于救援人员进入内部。加之自然排烟不畅，现场高温热烟气积聚不散，内部浓烟弥漫，给人员搜救及内攻灭火带来极大困难。

1.4 障碍物多，作战纵深长，难以实施分隔堵截。

大跨度大空间建筑内部障碍物多，从入口到着火区纵深距离长，使得救援人员难以在短时间内打开进攻通道或建立阻火隔离带实施有效分隔堵截。

1.5 耐火性能差，易引发建筑坍塌事故。

大跨度大空间建筑水平跨度大，多采用钢结构支撑。由于材质单一，火灾中钢材升温极快，15分钟左右达到钢材料的耐火极限(550℃)。灭火冷却射水，骤冷、骤热使建筑构件强度大幅降低，降至正常强度一半左右，最终失去承重能力发生垮塌。

1.6 周边环境复杂，无法及时有效开展救援。

大跨度大空间建筑多处于城市闹市区繁华地带，车流、人流量大，若在早晚上下班高峰期发生火灾，因交通堵塞，消防车辆人员无法及时赶到现场实施救援。建筑体量大，外部作业面长，参战车辆多，通信联络困难，火灾现场混乱，无法适时调整力量部署，转移进攻阵地。

1.7 参战力量多，作战时间长，保障任务繁重。

大跨度大空间建筑火灾过火面积大，燃烧猛烈，需要的参战力量多，持续作战时间长，现场需要及时补充装备、物资、供水、生活、燃料等，战勤保障要求高，难度大。大跨度大空间建筑火灾处置对策

大跨度大空间建筑火灾处置，指挥员应当坚决贯彻“救人第一，科学施救”的指导思想，根据火灾不同的发展阶段，采取相应的技战术措施和处置对策。

2.1 火灾初期阶段。

火势尚未突破外壳，燃烧时间在15分钟之内，到场力量应迅速查明火情，以内攻为主，控制火势蔓延扩大。

2.1.1 内部侦察。大跨度大空间建筑跨度较大，为节省侦察时间，尽快掌握内部情况，降低危险度，可采取跨度两侧对向双进的侦察方式。侦察组应重点查明：一是被困人员的数量、位置及受烟火威胁的程度；二是着火点的位置、火势燃烧的范围、蔓延的主要方向以及对梁、柱等承重结构的威胁程度；三是使用测温仪等仪器，查明燃烧部位附近的钢结构受热情况和隐蔽火源的大致位置；四是钢构件受火势威胁的程度，发生变形倒塌的可能性和危险性；五是实施内攻的阵地、途径和路线等。

2.1.2 攻坚救生。攻坚救生组应佩戴好呼吸装具，使用水枪掩护，携带呼救器、对讲机、照明灯、担架或躯体固定气囊等必要的救生器材，深入内部救人。被困人员伤势不重可采取背、抬、扛、抱等方法救出，如遇险人员伤势较重，需使用多功能担架或躯体固定气囊救出，防止造成二次伤害。

2.1.3 内攻灭火。大跨度大空间建筑发生火灾，首先要占领消防控制室，启动室内自动喷淋、室内水幕和室内消火栓给水系统等内部消防设施，第一时间冷却钢架结构，控制火势蔓延，消灭火灾。内攻灭火组应采取交替掩护、梯队进攻及水枪阵地铺设、延伸的方法展开战斗。

2.1.4 破拆排烟。火灾初期阶段，建筑内部烟量不大。破拆排烟组应分别在下风和侧下风位置对建筑卷帘门、玻璃幕墙等进行破拆，达到自然排烟的效果。破拆铁质卷帘门，可选用双轮异向切割锯；破拆铁丝网，可使用无齿锯；破拆玻璃幕墙，可利用玻璃破碎器和双轮异向切割锯配合使用。

2.2 火灾发展阶段。

火势已突破外壳、建筑物结构尚未发生变形或坍塌，建筑内部烟雾浓，温度高，不利于开展侦察救生和强攻冷却，必须重点实施排烟降温，内外夹攻，上下合击。

2.2.1 破拆排烟。一是对屋顶彩钢板实施破拆。利用举高车将破拆组人员送至屋顶实施破拆，打开排烟和射水通道。为安全起见，操作人员应架设单杠梯，并用安全绳保护，防止坠落伤人，同时用水枪或灭火器进行监护和掩护，防止破拆引发起火或灼热烟气伤人。破拆排烟口应尽量靠近火点，使高温烟气从上方迅速排出；二是对建筑外围广告牌实施破拆。可以采取整体拉拽破拆和局部破拆两种方法，消除障碍，开辟外部进攻通道。整体拉拽，用钢丝绳捆绑住广告牌，利用消防车实施拉拽，或者使用大型破拆机械直接实施破拆。局部破拆，选用无齿锯等专业器材进行破拆，操作过程中应加强防化，防止被突破的高温烟气和火焰灼伤。

2.2.2 机械排烟。首先采用建筑内部固定排烟设施排烟，其次使用排烟风机、排烟车等移动装备，采取负压或正压送风方式排烟。

2.2.3 冷却灭火。在火势发展阶段，大跨度大空间建筑有倾覆倒塌危险，应尽量避免人员深入建筑内部，采取移动摇摆炮和灭火机器人相配合的方式对梁、柱等承重结构实施冷却保护。

建筑物净空较高时，可利用车载炮、高喷车对建筑物外部的钢屋架、彩钢板屋顶或墙体进行射水冷却。

2.2.4安全预警。为防止大跨度大空间建筑发生垮塌，应认真做好安全预防工作。一是在建筑主出入口利用警戒桶、警戒灯、警戒带等器材对火灾现场实施警戒，严格控制无关人员和车辆进入现场，维护现场秩序；二是在火场入口处设置安全员，负责检查内部侦察、救生、掩护以及内攻人员的个人防护情况；三是在建筑周边设置观察哨2-3组，每组两人，1人手持望远镜，观察着火建筑的结构变化，监视整个建筑有无倾斜、异常声响或结构变形坍塌危险，另1人携带手持台、手摇报警器，一旦发现危险征兆，按照紧急避险命令，同时发出声、光、电报警撤退信号，待人员全部撤到安全地带后，统一进行清整。夜间还应增加光束、显示牌等光电信号。

2.3 火灾猛烈阶段。

整个建筑发生大面积燃烧，屋顶极有可能或已经发生坍塌，无人员被困或完全有把握情况下，切不可盲目派兵强行内攻，应以外部冷却控火为主。

利用高喷消防车从外部压制火势，大功率车载炮冷却灭火。在条件允许的情况下，可使用移动炮和灭火机器人深入内部灭火。大跨度大空间建筑火灾持续作战条件下的战勤保障

如前述，大跨度大空间建筑火灾具有燃烧面积大、参战力量多、作战时间长的特点。因此，应在第一时间调集器材装备、灭火剂、燃油、通信等专勤车辆遂行作战，并广泛动员社会相关应急力量，积极做好持续作战条件下的战勤保障工作。

3.1 安全防护保障。

深入内攻近战可能造成人员中毒、烧伤、灼伤及建筑倒塌砸伤等不利情况，必须采取有效的防护措施，确保人身安全。参战人员要认真做好个人防护，穿戴好头盔、防护服（靴）。特别是内攻人员要佩戴隔绝式呼吸保护器具，长时间作战需要佩戴氧气呼吸器。应准备好移动供气源，及时调集充足的备用气瓶、充气车、头盔、防化服等装备到场。

3.2 火场供水保障。

扑救大跨度大空间建筑火灾用水量大，在利用建筑周边消火栓供水的同时，要就近选择可靠的消防水源，利用中低压泵消防车接力供水。必要时，要利用现有大吨位水罐车远距离运水供水，或调用环卫、园林、交通等部门运水车辆协助供水。条件允许时，可使用机动泵收集废水，确保火场供水连续不间断。

3.3 火场通信保障。

为保证火场内外通信畅通，应准备好手持电台和备用电池、通信导向绳、备用电源。必要时，应使用专业设备器材，架设收发天线组建局域通信网络。

3.4 装备器材保障。

根据现场破拆和灭火工作需要，可调用社会相关单位的大型破拆工程机械及起吊清障车辆，干粉、高倍数泡沫灭火药剂；调动燃油（汽油、柴油、专用油等）燃气供应车辆到现场补给动力源；还应及时调动维修车辆、维修器材和维修人员到场，对长时间投入作战的车辆及故障车辆进行保养和抢修。

3.5 生活物资保障。

消防官兵长时间作战，饥饿难耐，身心疲惫，为了及时恢复体能，应调集食品、饮用水等生活物资到场，分批次轮换休息调整。结束语

大跨度大空间建筑火灾扑救是灭火作战的重点和难点之一。消防部队要全面掌握辖区内大跨度大空间建筑基本情况，根据使用功能、内部结构、危险特性制订灭火战斗预案。针对火灾初期、发展、猛烈的不同阶段，立足最复杂、最不利、最危险、最困难情况，开展灭火作战

大跨度空间改造 篇6

【关键词】无粘结预应力；钢筋混凝土；大空间和跨度；工艺

Unbonded prestressed concrete application in the large span space structures

Zhao Zhen-shan

（Daming County Xin River Construction Co.， Ltd Daming Hebei 056900）

【Abstract】Combined with construction experience of unbonded prestressed concrete are analyzed in a large space， construction experience on large-span structure houses and new construction techniques， and common quality problems and preventive measures were discussed.

【Key words】Unbonded prestressed；Reinforced concrete；Large space and span；Process

1. 引言

随着现代工程建设的发展，为了有效控制大跨度、大空间结构中裂缝的出现，预应力技术也已经日趋成熟。本文结合施工经验通过对具体工程的介绍，对无粘结预应力钢筋混凝土的常见质量问题及预防措施进行了探讨。

2. 工程概况

某商业综合楼，基础为桩基础；主体结构为框架剪力墙结构，建筑面积5万m2；二层地下室为车库；地上分成主楼和裙楼；主楼框剪15层、层高4.5m，檐口高度60m；裙楼框架3层，檐口高度18m；主、裙楼以连廊相连。

3. 结构设计

某商业综合楼主楼及裙楼总长度分别为98m和89m，均未设伸缩缝，而采用在板面设置通长钢筋网片。在地下室梁板内，设置纵横双向预应力构造钢筋、在主楼5层以上的长向梁板内施加预应力构造钢筋，用来控制混凝土梁板裂缝；裙楼的3层为多功能厅，顶板梁跨度分别达到23m和14m，则采用预应力混凝土梁；在设计中考虑预应力钢筋、非预应力钢筋同时承受荷载。设计要求：梁板预应力构造钢筋采用@800mm高强度低松弛钢绞线；框架梁内为预应力钢筋。

4. 无粘结预应力施工的工艺特点

后张法无粘结预应力混凝土不仅施工工艺简单，操作方便，技术先进，张拉栅具简单轻巧，方便移动，可在高空和小空间内工作，张拉时不占用工期，而且后张法无粘结钢绞线预应力混凝土施工工艺是近年来在大跨度粱中广泛应用的一种新工艺，与多年来常用的“先张法有粘结钢绞线预应力混凝土工艺”和“后张法有粘结预应力砼工艺”相比有以下特点：

4.1 预应力筋张拉力的传力途径不同。传统的“有粘结预应力混凝土工艺”预应力筋张拉后需灌浆，其预应力的张拉力由锚具及灌浆体共同作用传递给混凝土构件。而新的“无粘结预应力混凝土工艺”的预应力筋与混凝土构件之间没有任何介质粘结，全靠锚具承受并传递预应力。故钢绞线及锚具必须终身不生锈，对材料的材质要求很高，费用较大。

4.2 施工工序不同。“有粘结预应力混凝土工艺”在混凝土构件浇筑时需要预留孔，然后，铺穿预应力筋进行张拉，最后灌浆填孔。“无粘结预应力混凝土工艺”在混凝土构件钢筋绑扎时同步按设计要求布置呈抛物线状的无粘结预应力筋，张拉后无需灌浆，简化了工序，加快了施工进度。由于预应力束能曲线布置，使预应力筋按设计要求在构件受力部位发生最大效能，故特别适用于在大跨度梁中的运用。

5. 预应力材料选择

（1）预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，钢绞线为1860级，其性能满足GB/T 5224-2003的要求。本工程结构设计的混凝土的强度等级分别为C40、C35、C30，预应力钢筋张拉完成后，采用同强度等级的混凝土封闭张拉端。预应力锚固体系由锚环、夹片、承压板、螺旋筋等组成，质量应符合《预应力筋用锚具，夹具和连接器》（GB/T14370-2007）中对锚具的质量要求。产品进场时必须具备生产厂家的产品出厂证明及质量保证书，且必须进行进场验收。检验分为出厂检验和型式检验。

（2）无粘结预应力钢筋包涂由预应力专业包涂厂家采用建筑防腐油脂和高密度聚乙烯包涂而成。

6. 预应力钢筋的下料

（1）本工程采用现场下料，下料时采用无齿砂轮切割机进行切割，下料长度按下列公式计算：L=L1+L2+L3

式中：L1——预应力钢筋埋入构件内的长度（平面长度+曲线增长）：L2——预应力钢筋张拉长度；L3——下料长度误差。

（2）预应力筋的下料应在平整的场地上直线定出下料长度，并在下料场地两端设置固定标志，每端有专人负责；切断前应将预应力筋拉直；用砂轮切割机切断，不得用电弧切割。对所下的预应力筋做好分区及类型编号，在其两端做出同颜色的标志并标明长度。

7. 无粘结预应力混凝土梁施工重点

7.1 无粘接预应力钢筋的铺设。

（1）本工程预应力钢筋的旌工如下：板中的预应力钢筋的施工，在板的下层钢筋铺设完成以后进行铺设，然后再铺设梁板负筋；在梁的普通钢筋绑扎完成后，开始铺设框架梁的预应力钢筋，预应力粱筋呈曲线布置。

其曲线方程为：Y1=-2FX2/LC+（h-ap）；Y2=2f（0.5L-X）2/L（0.5L-C）+ap

式中：Y1为反弯点到支座处的曲线方程；Y2为反弯点到跨中处的曲线方程；f为预应力筋曲线矢高（mm）；C预应力钢筋曲线反弯点（m），C=0.15L；H——梁高或板厚（咖）；Y——预应力筋曲线纵坐标（mm）；X——预应力钢筋曲线横坐标（mm），C=0.15L；L——梁板轴线跨度（m）。endprint

（2）预应力梁筋曲线标高在支座、反弯点、跨中五个控制点由支撑架控制。无粘接预应力钢筋在运输及施工过程中，应防止无粘接筋包皮被其他钢筋刺穿或划破胶皮，如有破损，应立即用水密性胶带进行缠绕修复，胶带搭设宽度不应小于胶带宽度的1/2，缠绕长度应超过破损长度，严重破损的应报废。预应力筋用扎丝绑扎固定，其净保护层厚度在梁中应大于50mm。板中应大于20mm。铺设的预应力钢筋要求顺直，曲线平滑流畅，不得有死弯或突变，标高误差不大于10mm。预应力钢筋采用12的圆钢焊接或绑扎在普通钢筋上，并按照设计要求确定绑扎高度和位置。

7.2 混凝土浇筑。

无粘结预应力筋安放完毕并检查合格后。安装梁侧模，侧模安装完成后须对无粘结预应力筋的矢高控制点、承压板和固定锚具的位置进行二次检查。在浇筑混凝土时，要保证预应力筋形状及锚具位置准确，振捣时防止锚具、固定架位置偏移，严禁触碰无粘结预应力筋的聚乙烯外皮，梁端部承压区混凝土必须振捣实心密实，混凝土不得掺入引气剂和含有氯离子的外加剂，以防止预应力筋锈蚀。

7.3 预应力钢筋的张拉。

（1）根据施工方案，在混凝土强度达到设计强度的80%后方可张拉；张拉方式采用逐层施工，逐层张拉，且进行对称施工的方法。

（2）张拉控制应力δcon=0.70*1860=1302MPa，实行超张拉3%，1302×1.03=1341.06MPa。

（3）张拉程序：读初伸长值L1并作记录——δcon （量测伸长值L2并作记录），o——20%δcon （L1）-l00%δcon （L2）——103%δcon （锚固）——卸荷。实际伸长量△L与初应力伸长推算值之和与理论张拉伸长相比较误差不超过规范要求的±6%，否则应停机检查原因，进行必要的处理。预应力筋的张拉顺序应使结构受力均匀、同步，不产生扭转、侧弯，不应使混凝土产生超应力，不应使其它构件产生过大的附加内力及变形等。因此，应遵循同步、对称张拉的原则。预应力钢筋变角张拉：板面变角张拉需在板面留设张拉槽，张拉端承压垫板安装于张拉槽内，微微保持倾斜，施工中注意保持无粘接预应力钢筋与承压板保持垂直。

7.4 锚具封堵。

锚具应采取防腐蚀及破损的保护措施。预应力筋锚固后的外露长度应不小于30mm，多余部分宜用砂轮锯切割，严禁用电弧切割。然后在承压板上涂刷界面处理剂，用自制的塑料盖帽内装防腐润滑脂进行封锚，并用C45微膨胀混凝土封闭穴槽，确保封闭严密，防止锚固系统锈蚀。

8. 施工质量通病、防治及注意事项

包涂胶皮破损：避免北非预应力钢筋直接挤压或冲击；穿束时无粘接筋在支撑筋上刮伤：支撑筋用圆钢代替螺纹钢；包涂胶皮烧伤或烫伤：严禁在无粘接筋附近进行氧焊作业或动焊；无粘接束水平位置偏差大：加强绑扎；无粘接筋与垫板不垂直：使无粘接筋在垫板后300mm范围内保持垂直。固定端挤压锚具与承压垫板脱离：采用挤压垫板。张拉时垫板凹陷：浇筑前检查端部模板封堵牢固，浇筑时加强振捣。混凝土的浇筑及养护：混凝土浇筑时必须注意振动棒不得连续冲击无粘接预应力钢筋；对于节点和张拉端部的混凝土必须振动密实，不能在承压板后形成孔洞。混凝土浇筑时，除按混凝土本身要求制作试块外，还应多做一组试块，待其强度检验合格后方可张拉。混凝土浇筑完成后必须及时进行养护，以保证构件张拉前混凝土不出现裂缝。

9. 结语

经过有序控制施工程序和施工质量，无粘结预应力工程顺利完成。实践证明，无粘结预应力钢筋混凝土具有解决大跨度和大空间方面的结构优势.未来该技术必将得到广泛的应用。

参考文献

[1] 陶学康.无粘结预应力混疑土设计与施工[M].北京：地震出版社，1993.

[2] 博温.高效预应力混凝土工程技术[M].北京：中国民航出版社.1996.

大跨度高空间立体装饰施工 篇7

1 解决问题措施

1.1 技术管理

技术管理措施方面, 根据合同和补充合同, 将施工区域划分为层高8.2的A、B、C区, 8.2的辅助用房南、北区, 12.7的南、北区, 17.2的北区, -6.4的公共区, 辅助用房区、机房区, 共十一个区。现场材料的堆放也是影响整个工期的因素, 根据现场情况, 材料的进场根据计划进场, 安排在预先计划好的位置。根据项目的特点, 将大开间交叉施工作为项目核心控制点, 为此项目制定了周密详细的部署, 坚决执行吊顶、墙体、地面、栏杆同步施工方案, 既保证了工程工期又保证了工程质量, 同时节约了成本, 取得了良好的经济效益和社会效益。

吊顶方案的实施是影响整个工期的核心因素, 下面就铝板安装作简要说明:

21.4米的铝板天花采用空中钢架安装, 铝板空中安装灯具吊顶内安装。首先钢架采用楼层制作6mx6m基本钢架半成品, 应用电动卷扬机临时固定在地面和网架固定定滑轮组合将基本钢架吊装到网架下, 根据预先放线标准焊接在网架的球形节点下, 其中放线用全站仪在楼面精确定位, 确保天花的方正。钢架焊按照基本钢架焊接拼装, 在焊缝、防锈、平整度、规矩等验收完毕后, 将次龙骨安装固定在钢架上。天花铝板基本板块1000mmx3000mm, 由于吊顶高, 同样采用卷扬机将铝板临时固定在加强筋上, 吊装到钢架下方, 在钢架下方配备可移动的定制钢篓, 操作人员在钢篓内安装铝板, 每完成一排铝板安装, 移动钢篓到下一排钢架上固定, 再进行下一排铝板的安装。铝板设计上考虑不能注胶, 在节点处理上次龙骨与铝板有机结合, 采用勾搭式设计, 便于铝板在空中安装, 同时保证了铝板的可拆卸和更换。为保证工期和安全, 项目配备了4台卷扬机A、C区同时施工, 考虑到高空作业的危险, 晚上严禁高空作业。下表为空中安装与其他备选安装方法的比较。

综合比较, 选择了空中安装最优方案, 并取得了比较好的经济效果。

铝板安装根据逐次安装顺序, 在规定的时间完成安装。灯具安装安排在铝板安装完毕后, 在吊顶内通过灯孔用长绳将灯具从地面吊装到灯孔处, 钢架上安装固定灯具。最大限度减少安全隐患, 加快了安装速度。

1.2 进度管理

进度管理作为本项目的控制核心, 在合同工期相当紧张的情况下, 确定进度控制的程序, 确定进度控制目标, 编制进度计划, 实施进度计划, 进度控制总结。编制进度计划按以下划分。编制进度计划分阶段计划, 分级计划和措施计划。分阶段计划按8.2米天桥层, -6.4米架空层, 辅助用房进度计划。三级计划按总计划, 月计划, 周计划安排, 每日落实计划情况分析。措施计划分图纸方案计划, 资源配置计划, 专业分包计划, 合同, 招标, 预审、进场计划, 劳动力组织计划, 试验计划, 验收计划, 费用计划。依据设计方案在基层装修的时间段, 将石材、铝板、玻璃的大面计划发给供应商, 基层完毕, 面层材料到场, 同时收边材料计划发出, 大面面层完成, 收边材料到场收边, 确保了整个工期的实现。明确分部工期目标, 项目与作业班组签订工期责任状, 保证工期目标在控制范围内完成。

1.3 质量管理控制

本工程在施工过程中对总体质量目标进行分解量化, 通过各个分项工程质量目标的实现来确保总体质量目标的实现。“三检制”和“三级检查制度”相结合, 样板引路制度, 质量会诊制度, 挂牌施工管理制, 成品保护制度, 奖惩制度, 确保达到“省优”的工程标准。

建立由项目领导, 项目技术负责人中间控制, 质检工程师、各专业工程师过程检查控制, 班组自检的三级管理系统, 形成项目经理到各施工队伍的质量管理网络。工程过程质量控制程序在每道工序施工过程中或完成后, 由班组长填写《自检、互检检查记录》, 与下一道工序交接时, 由主管上一道工序的专业工程师填写《工程质量交接检查记录》, 交主管下一道工序的专业工程师签字。质检工程师填写《分项工程质量检查评定表》, 合格才给予放行, 进入下一道工序施工。主要分项工程施工工艺要求贴墙砖或花岗石, 达到“平如镜、色无差、缝难辨, 横平竖直, 粘贴牢靠”。

1.4 安全管理与控制

本工程位置特殊, 施工过程中采取有效措施, 维护周边环境, 营造安全、宁静的氛围, 保障车站营运正常工作环境和良好的休息环境。施工对策:

建立针对施工现场的环境和职业安全健康管理体系:项目本着“坚持人文精神, 营造绿色建筑, 追求社区、人居和施工环境的不断改善”的环境理念, 根据ISO14000环境管理体系标准、公司环境管理手册, OSHMS18000职业安全健康管理体系、公司职业安全健康管理手册, 建立针对施工现场的环境和职业安全健康管理体系。严格执行安全技术交底制度, 并履行书面签字手续, 按照施工方案的要求, 在施工方案的基础上对施工方案进行细化和补充, 对具体操作者讲明安全注意事项, 保证操作者的人身安全。合理安排施工工序, 晚20:00至次日凌晨7:00不从事产生噪音扰民的施工生产活动, 同时加强与周边相关部门的沟通, 有特殊情况时调整施工时间, 将因施工给旅客带来的不便降到最低限度。

现场成立防扰民和保护周边环境工作小组, 协调好与车站的关系, 材料的进场在与车站方统一安排下, 专人指引, 组织材料进场, 作好解释工作, 对车站方合理的要求及时采取措施。

2 结语

工期是整个工程的核心, 为本工程的重点, 确定工期目标, 明确分部工期目标, 签订工期责任状。质量要求为合同的重要条件, 满足工期的同时必须保证工程质量。安全隐患多, 必须确保安全, 为工期、质量的保证、效益作重要支撑。

摘要：结合实际工程应用, 对大跨度高空间立体装饰工程进行分析, 并提出具体的施工措施, 同类工程可以推广。

大跨度空间改造 篇8

近年来,我国对公共建筑的节能设计要求比较严格,国家、地方政府均有规范以及标准为依据。如《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005、《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007等,从设计、施工方面都得到了严格的执行。

但是从笔者所从事的工厂设计来看,节能还存在很大空间,需要设计、运行管理人员足够重视,特别是设计人员首先应从节能的角度入手确定方案。这里,针对大跨度大空间建筑物的采暖系统设计,提出一种新型节能节能思路。

2 传统的采暖方式及其运行

(1)单从室内采暖方式来讲,目前常规的采暖方式有:散热器采暖系统、地板辐射采暖系统、热风采暖系统、燃气(燃油)辐射采暖系统等等。

(2)建筑物内设计采暖系统的一般为寒冷地区或严寒地区的建筑物。由于建筑物地处寒冷地区或严寒地区,室外温度低、室内耗热量大散热器数量多。

目前,室内主要以散热器采暖系统为主,在我国北方地区特别是东北地区有的辅以暖风机或辐射板。但是国产暖风机主要是噪音高,特别是水温较低时容易出现吹冷风的感觉。

除此之外,比较好的方式是集中热风采暖系统。热风采暖系统室内温度均匀、升温快;但是缺点是建筑物内占用的空间较大、综合投资高,影响厂房的美观以及使用。

(3)采暖系统设计一般不考虑值班采暖系统的调节,而且一旦系统调试成功后阀门锁闭或不再进行调节。仅仅依靠锅炉房或换热机组改变供水温度来调节,节能效果非常有限。

3 新型采暖方式及其设备

(1)大跨度大空间的建筑物,这里仅指高大厂房的采暖系统而言。

随着现代工业的发展,工业厂房模越来越大,同时厂房的跨度以及高度越来越大,就笔者从事的设计来看,经常遇到跨度30米、36米、42米的厂房,有的跨度达到50米的建筑物。而厂房的高度一般均在15～25米,有的高达50米。

(2)针对大跨度大空间的建筑物,这里提出一种新型的采暖系统形式:即散热器采暖系统加热风采暖系统(机组)的方式。

其主要原理是厂房周围(外墙处)或隔墙处按照值班温度设计散热器采暖系统,而在厂房中间设计热风采暖机组。

热风采暖机组吊装在厂房顶板之下,采暖机组的回水管上设计电动两通阀,并与热风采暖机组的风机联锁。

该采暖方式比较好的解决了室内温度均匀性,并且在车间非工作时间(工作人员下班后),热风采暖机组可以随即关闭并切断供水环路,达到节能的目的。

(3)近年来,市场出现了新型的吊顶式热风采暖机组。

如从国外(Hoval)皓欧公司进口的产品(热风型机组,冷暖型机组,以及能量回收型机组)。

该公司在北京已经有国内组装厂,国内已经有不少项目经过使用效果很好,设备详见下图。

同时,国内河南乾丰散热器有限公司,已经引进德国KAMPMANN公司先进技术及关键设备和重要部件,依靠散热器生产二十多年的成功经验,研制出新型热风采暖产品-高大空间采暖机组。

这种新型的吊顶式高大空间采暖机组安装在厂房的屋顶下,顶端回风、下部送风,该送回风方式合理的解决了车间顶部温度高、散热大的弊端。

(4)我们知道,高大厂房围护结构采暖负荷计算中,其负荷计算的基本公式与其他建筑物是一样的:Qj=a FK(tn-twn)。但是,根据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003,4.2.4条规定:对于层高大于4米的工业建筑,围护结构的屋面和天窗散热计算来说,基本公式中的室内温度td应取屋顶下的温度。

屋顶下的温度可按公式td=tg+ΔtH(H-2)计算。工业建筑物的高度一般远远大于4米,本人从事电工行业的厂房设计二十多年,建筑物层高大于15米的非常多。

这里,以建筑物层高15米为例,计算屋面下的温度。

计算公式:td=tg+ΔtH(H-2)

式中tg-工作地点的温度,取16℃;

ΔtH-温度梯度,为0.3～1.5℃/米,计算取中间值1℃;

则层高15米,室内设计温度16℃的建筑物屋顶下的温度为:td=tg+ΔtH (H-2)=16+1x(15-2)=29℃。

通过以上计算屋顶下温度比室内工作地点温度高出13℃。

由此可见,这种高大厂房使用热风采暖机组的合理性、必要性。

4 结论

依据上面计算可知:高大建筑物随垂直高度的增加,其屋顶下的温度升高达到十多度。

这种大跨度大空间建筑物使用一般散热器采暖系统,极易造成上热下冷的环境(室内温度在垂直、水平方向严重不均匀),由于上部温度的升高增大了建筑物不必要的热损失,无形中增加了供热费用。

如果采用散热器采暖系统加热风采暖机组的方式,就能很好的解决以上不足。由于车间内大部分供热由室内热风机组承担,且热风机组为上进风下送风,加之热风循环作用使得室内温度上下基本一致、建筑物在垂直方向上的温度梯度大为减小,降低了屋顶下由于温度高、热损大的矛盾。

更重要的是,这种系统在非工作时间可以关闭机组、切断水路,达到节约能源的目的。

摘要：通过二十多年工厂厂房的暖通设计、现场调试,近几年来针对大跨度大空间厂房的采暖系统设计,总结出了比较合理的节能设计方案,并在实际设计中得以应用、效果良好,在此提出来以起抛砖引玉的作用。

关键词：大跨度大空间采暖系统设计,热风采暖,节能设计

参考文献

[1]《采暖通风与空气调节设计规范》, GB50019-2003.

大跨度空间钢结构合拢技术探索分析 篇9

最近几十年来, 随着科学技术的快速发展, 大跨度空问钢结构的材料和技术逐渐改进, 一些新的技术广泛应用起来。美、日、欧、澳等发达国家发展尤为迅速, 跨度和规模日渐庞大, 结构形式多种多样。不少恢弘大气并且具有自身特点的的大跨度建筑已成为当地的标志性建筑, 许多奥运场馆和世界杯体育场都极富有特色, 令人印象深刻。虽然我国大跨度空间钢结构起步较晚, 基础相对薄弱, 但是改革开放以来, 随着国家综合能力的增强和技术水平的提高, 大跨度空问钢结构也取得了突飞猛进的发展。特别值得一提的是, 2008年我国承办了北京奥运会, 奥运场馆建设为我国建筑结构技术提供了施展的平台, 在这个过程中许多结构新颖、技术卓越的建筑涌现出来, 促进了建筑行业的发展[1]。

1.1 结构形式日益多样化和复杂化

传统的单一结构已经无法满足现代大跨度空间钢结构发展的需要, 新型结构和组合方式层出不穷。在我国, 许多大型钢结构均采用了新型的结构和组合方式, 例如, 我国奥林匹克比赛的主会场“鸟巢”就采用了较为复杂和抽象的空间桁架结构, 而游泳场馆“水立方”则采用了多面体的基于泡沫框架的结构, 羽毛球馆采用的是弦支穹顶结构。

1.2 结构跨度越来越大、钢材等级越来越高、钢板厚度越来越厚

由于近些年来建筑功能的需求越来越高, 现代空间钢结构跨度越来越大, 短向跨度超过百米已经不算罕见。我国奥林匹克主会场“鸟巢”、“水立方”以及广州的国际会展中心等建筑的钢结构跨度均超过了100m, 其中“鸟巢”的钢结构跨度甚至达到了近300m。在这些大跨度的钢结构建筑中, 均采用了大量的高强度级别钢材, 有些钢材的厚度甚至超过了100m, 很好地保证了大跨度钢结构建筑的稳定性和安全性。图1是“鸟巢”大跨度空间巨型钢析架工程实际图。

1.3 现代预应力技术的大量应用

预应力技术广泛应用于现代空间钢结构中, 许多新型结构形式涌现出来, 例如索穹顶、张拉整体结构和索膜结构等。奥运会羽毛球馆的弦支穹顶结构的跨度为世界最大, 国家体育馆采用的双向张弦粱结构的跨度也是世界最大。通常来说, 几万个构件才能组成一个这么庞大的建筑工程, 并且这么多构件的截面形式尺寸和长度不会完全相同, 这给施工单位带了非常大的挑战, 同时在使用之前还需要对一些弯扭的构件进行专门的试验和研究。

1.4 构件加工难度大, 加工精度要求高

此类建筑工程一般都是国家重点工程, 对质量要求非常严格。为满足质量需求, 必须提高构件的加工精度, 并且在焊接过程中大量焊缝要求为一级焊缝, 施工难度很大。

2 大跨度空间钢结构合拢技术

在大跨度空间钢结构建筑的施工过程中, 施工单位为了保持钢材料骨架的艺术效果, 通常将钢材料构件直接暴露在室外或者部分暴露在室外。为了增加室外钢材料的美观性和可视化效果, 这些钢材料的外部一般不会涂抹保温隔热材料。由我国地处大陆性气候, 四季以及昼夜的温差变化较大, 在冬季, 室外钢材料的温度往往达到零摄氏度以下, 而在夏季, 由于外界环境温度较高, 室外钢材料的温度能够达到40℃以上。在白天, 由于阳光的照射, 钢材料能够很好地吸收太阳辐射出的热量, 因此温度较高。但到了晚上, 随着外界温度的降低, 钢材料的温度也随之下降, 昼夜之间钢材料的温度差能达到几十摄氏度。由于温度会对钢材料的结构产生较大的影响, 根据热胀冷缩的理论, 钢材料会随着温度的变化产生伸缩和变形。但是由于大跨度空间钢结构具有较高的复杂性, 钢结构的变形往往会受到外界一些其他条件的制约, 从而变成拘束变形和拘束应力, 作用在钢结构上。拘束变形和拘束应力又称为温度变形和温度应力。除此之外, 由于大跨度空间钢结构建筑的施工周期一般较长, 在长时间的施工周期内温度的变化会对钢结构产生形变和内力, 进而会对大跨度建筑空间结构造成影响[2]。

因此, 在大跨度建筑施工过程中, 施工单位一般采用分块安装法或者分区段安装法来减少结构安装过程中的安装应力和温度用力, 从而减小施工过程中钢材料的形变程度。具体做法表现为先将各分段构件在高空依次拼接为若干个对称、均匀布置的独立区段, 之后再将各个独立的区段连接成一个整体, 这个过程就叫作合拢。

3 合拢关键技术

在大跨度钢结构的施工建设过程中, 需要充分结合钢材料的特点, 根据现场空间平面的具体布置和其他性能参数, 确定整体的施工工艺方案。其中合拢技术起到了重要作用, 下面将对合拢的相关技术进行详细探究[3]。

3.1 合拢线的选择

在大跨度空间结构合拢技术中, 要对合拢线的位置进行确定, 在此过程中, 施工人员要充分考虑钢结构自身的变形情况, 同时对受力情况以及钢结构的整体安装顺序和安装分段情况进行分析。尽量本着方便施工的原则, 尽量减少合拢点的数量和成本, 同时还要保证施工过程的高质量和安全性。

3.2 合拢温度的选取技术

为了减少温度变化对钢结构产生的温度应力和温度形变影响, 应在钢结构建筑施工过程中对太阳辐射温度变化、历史气象温度的变化趋势等参数进行统计和分析。同时采用有限元方法对钢材料各表面的辐射温度变化进行计算, 最终得到大跨度空间结构建筑中最佳的合拢温度以及温度差变化, 以保证合拢过程安全稳定。

3.3 物理降温技术

在钢结构建筑合拢过程中, 一般需要以人工方式来对钢结构进行降温。具体方法是采用高比热容的低温物质来对钢材料物质的温度进行吸收和中和, 保证钢材料结构在合拢过程中保持稳定安全的温度。

4 结语

近年来, 随着国民经济的快速发展, 建筑行业中大跨度空间钢结构的发展受到了社会的广泛关注, 同时人们对大跨度钢结构空间建筑施工技术的要求也越来越严格, 给施工企业带来了较大的压力。在大跨度钢结构空间建筑中, 采用合拢技术有助于减少钢结构由于温度影响而产生的应力和形变, 以及施工过程中的安装误差造成的钢结构建筑损失[4]。合拢技术的应用能够很好地保证大跨度钢结构空间建筑施工过程的安全性和稳定性, 保证施工过程高效安全。

摘要：现如今, 随着我国经济转型的不断深入, 建筑行业得到了快速的发展, 大跨度空间钢结构建筑中出现的各类力学问题受到了相关专家和学者的重视。本文从大跨度空间钢结构的特点入手, 对大跨度空间钢结构建筑中的合拢技术进行了分析, 并对合拢技术中使用的关键技术进行了探究, 具有指导意义。

关键词：大跨度空间,钢结构,合拢技术

参考文献

[1]吴欣之, 严时汾, 罗仰祖, 等.国家大剧院特大型壳体钢结构安装施工技术[J].建筑施工, 2005 (6) :01-05.

[2]川承宇.南京奥体中心主体育场钢屋盖安装关键性技术研究[D].东南大学, 2004.

[3]高树栋, 李久林, 邱德隆, 陈桥生, 等.国家体育场钢结构合拢施工技术研究[J].建筑技术, 2007 (7) :15-17.

大跨度空间改造 篇10

1 大跨度空间建筑火灾扑救面临的难点

1.1 人员物资密集, 火灾荷载大, 初期疏散控制难

展览馆、体育馆、候机厅、商业中心等大跨度建筑人员吞吐量大, 密集程度高, 火灾发生的初期, 人员疏散数量大, 行动距离长, 撤散到外部安全场所的时间也会长;极易因慌乱而导致盲目的群体跟从, 人为地造成疏散困难, 从而引发群死群伤或财产损失巨大事故;火灾时建筑内的紧急疏散人员与消防扑救人员相向而行, 容易出现对撞及混乱拥挤的情况, 会给安全疏散及早期火势的控制带来不利的影响。

1.2 平面布局灵活, 障碍物多, 内攻困难

大跨度空间建筑大多采用钢结构材料成品, 机械化程度高, 建设迅速, 可以满足灵活多变的车间工艺布置要求和达到最大限度的空间利用率, 螺栓连接的钢结构便于改造拆迁, 为平面重新布局提供更大的可能性, 这种平面布局的灵活性也造成了建筑内部格局复杂, 设备多, 不规则, 火点隐蔽, 蔓延途径多, 需要伸长水带内攻进行火情侦查及控制, 同时火场温度高, 辐射热强, 火场烟雾浓, 毒气重, 能见度较低, 难以接近火点, 内攻困难, 不实施大面积破拆难以彻底扑灭火势。

1.3 耐火等级差, 蔓延迅速, 安全防护难

扑救大跨度空间建筑火灾, 存在钢结构建筑坍塌的潜在危险, 火灾状态下, 钢结构作为承重构件, 遇高温受热膨胀, 强度降低, 再遇冷水急剧收缩, 脆性增强, 只要局部遭到破坏, 便会造成整体的坍塌。2003年4月5日, 山东青岛正大有限公司食品分公司熟食品厂发生火灾, 该厂钢架结构车间7 000多平方米的铁皮顶棚全部坍塌, 并导致21人死亡。同时, 内攻纵深距离长, 火场高温、浓烟集聚, 火场行动安全条件极差, 对安全防护提出了很高的要求。

1.4 燃烧面积大, 供水任务重

供水保障是决定扑救大跨度空间建筑火灾成败的关键因素, 其难点主要有:建筑面积大, 供水线路要求多, 供水组织难;纵深距离长, 水带铺设距离长, 维护困难;用水量大, 建筑内部的给水系统难以满足需要。大跨度空间建筑面积一般超过4 000 m2, 火灾时, 在强大热气流的作用下, 火势迅速向垂直、水平方向蔓延, 形成大面积火灾。例如, 2003年山东青岛正大有限公司食品分公司熟食品厂火灾, 燃烧面积7 000多平方米。1998年北京丰台区玉泉营环岛家具城火灾, 燃烧面积2.3万平方米。火场供水任务重, 组织难。

2 解决对策

2.1 了解实地情况, 制定灭火预案

消防部门首先要对大跨度空间建筑进行实地考察, 在对建筑及内部平面布局有充分了解的基础上, 制定该建筑的灭火救援预案, 且应在供水的保障及各部门的保障等方面有充足的贮备, 必要时, 可进行实兵演练, 这样做既可以检验预案可行性, 使消防人员了解建筑的具体情况和火灾扑救的过程, 同时也使经营者学会自救, 在火灾初期组织人员疏散, 最大限度的减小疏散过程中出现的不必要的伤亡。

2.2 充分发挥固定消防设施的作用

近年来, 国内外相继开发出了新型的火灾报警装置以及大空间智能灭火系统, 如大空间水炮, 目前已经在我国许多重要建筑物中得到了应用。如中央电视台、北京人民大会堂、海南美兰机场等300多个工程应用实例, 积累了许多宝贵的经验。大空间火灾自动报警系统接到火灾报警信号后, 发出火灾报警信号, 自动搜索火源, 开始喷水, 一旦火焰被扑灭, 立即停止喷水。如果火灾现场有人, 还可利用现场操作盘进行目测灭火。在安装固定灭火系统的建筑内, 救援人员应充分利用这些设施, 一方面可以避免人流疏散与灭火救援行动产生冲撞, 同时大大降低了火灾蔓延的几率。

2.3 着力抓住火场关键点, 控制火势蔓延扩大

2.3.1 冷却降温, 全程监控建筑物

加强对着火建筑钢结构承重构件的冷却保护, 是有效遏制建筑火灾坍塌事故发生的重要手段之一。重点对火势发展蔓延主要方向以及对燃烧部位两侧的钢结构承重构件进行冷却。在射水冷却时, 要注意水枪射流的形式, 避免强水流直射对钢结构承重构件的冲击。当灭火力量充足时, 冷却和灭火可同时进行, 对于建筑等可燃构件和内部物资、设备同时着手, 要同步部署力量, 进行冷却和灭火, 力量不足时, 应先进行控制威胁建筑构件的火势。扑救大跨度钢结构密闭厂房火灾过程中, 要安排一名具有丰富作战经验的指挥员作为安全观察员, 对着火建筑进行全程不间断的监控, 全面掌握建筑整体或局部结构的异常变化。

2.3.2 选择进攻突破口, 堵截火势蔓延

扑救大跨度建筑火灾, 必须根据火势蔓延方向, 配合火场破拆排烟, 配合火场冷却, 科学的选择内攻的突破口, 建立有效的进攻通道, 堵截火势。当火场风速较大时, 应选择火势蔓延方向的上风或侧上风方向, 选择燃烧相对较弱的部位, 依托建筑的梁柱等设立水枪阵地, 在水枪布置到位后, 上风方向进风口和下风方向排烟口应同时破拆, 但进风口面积应小于排烟口, 外围力量严禁向排烟散热口射水。当火场风速较小, 并且已经形成了一定范围的燃烧时, 应三面部署进攻力量, 形成三面围歼、一端排烟之势, 彻底歼灭火势。在条件允许的情况下, 可以选择在燃烧区域的上方进行破拆, 外围架梯登高, 利用水炮、大口径水枪打击火势, 形成多点进攻。

2.4 合理选择供水方式, 保证火场供水

火场供水需求量较大时, 可以根据所在地区的水源情况选择供水的方式, 在南方等天然水源充足的地区, 可以选择外围的消防水源, 利用消防车机动泵从江河、湖泊、池塘等天然水源取水;可以根据火灾对象距离取水设施的距离选择供水方式, 分别按照直接供水、接力供水、运水的顺序选择供水方法向火场源源不断地供水。在对辖区内水源情况熟悉的情况下, 可以利用火灾对象附近建筑的消防水池取水, 保障火场供水的不间断。有条件的城市可以利用A类泡沫等高效灭火剂来扑救火灾。

3 结语

大跨度空间建筑火灾的扑救是新形势下一项复杂而重要的灭火救援工作, 对消防部队灭火战斗提出了更高的要求。为了更好的完成扑救大跨度空间火灾的任务, 就要从大跨度空间建筑的火灾特点及规律入手, 分析问题, 解决问题, 把火灾损失降到最低, 维护人民生命财产安全。

摘要：随着经济的快速发展, 我国大跨度空间建筑数量迅速增加。近年来, 我国发生多起大跨度空间火灾, 造成了重大损失。大跨度空间建筑具有单层面积大、跨度大、层间高, 没有或缺少实体分隔等特点。一旦发生火灾, 容易造成重大人员伤亡和财产损失。该文针对当前大跨度空间建筑的火灾形势, 对大跨度空间建筑火灾扑救过程中的难点进行了总结, 并提出了相应的对策, 为消防部队灭火提供参考, 以期望在火灾发生时能做到临危不乱, 最大限度的减小火灾损失。

关键词：消防,大跨度空间建筑,火灾扑救,难点

参考文献

[1]何文波.大跨度空间结构的主要形式及特点综述[J].黑龙江水利科技, 2005, 33 (1) :28.