建設(shè)工程臨時消防系統(tǒng)工法

PAGEPAGE7超高層臨時消防系統(tǒng)施工工法1．前言超高層建筑施工過程中的防火、救火問題近年來備受關(guān)注。因在建超高層建筑正式的消火栓系統(tǒng)尚未投入使用，更沒有自動報警與水噴淋系統(tǒng)，防火分區(qū)尚未分隔完成，所以其防火功能非常薄弱。本工法結(jié)合海南大廈工程，對超高層建筑施工過程中的臨時消防系統(tǒng)進行系統(tǒng)的總結(jié)，歸納其設(shè)置、安裝、使用、拆除等過程中各專業(yè)的工藝做法、試驗調(diào)試及管理使用，形成一套規(guī)范、系統(tǒng)的工法，為類似工程提供借鑒。2．工法特點1.設(shè)計先行超高層臨時消防系統(tǒng)應(yīng)參照工程正式消火栓系統(tǒng)設(shè)計進行分區(qū)，并結(jié)合工程結(jié)構(gòu)施工實際需要，確定各分區(qū)的消防立管總長及選用水泵的揚程，進而進行消防給水管網(wǎng)的整體布置，優(yōu)化臨時消防系統(tǒng)的設(shè)計方案。2.優(yōu)化自動控制系統(tǒng)超高層臨時消防系統(tǒng)除應(yīng)科學(xué)設(shè)計給水管網(wǎng)，尚應(yīng)對該系統(tǒng)使用的可靠性、方便性、及時性加以綜合考慮，合理布置臨電電路、自動控制系統(tǒng)線路，使系統(tǒng)在日常使用、維護及遇到火情時，可以及時啟動，起到切實的防火、滅火作用。3.分步實施、無縫銜接臨時消防系統(tǒng)隨主體結(jié)構(gòu)施工順次進行，依次完成各分區(qū)管網(wǎng)，同時上部管網(wǎng)仍隨結(jié)構(gòu)跟進，確保整棟樓體的臨時消防系統(tǒng)做到在先行施工的核心筒部位，各個樓層、各個施工階段的全面覆蓋。3．適用范圍該工法主要適用于高層及超高層框架——核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)的消防、施工用水供給，且適應(yīng)于該類結(jié)構(gòu)需要內(nèi)外筒先后施工的工藝特點。4．工藝原理1.采用多級消防水泵和多級水箱接力供水，將臨水供到200米以上高空，滿足施工用水、消防用水以及排污用水的供應(yīng)。2.消防水箱設(shè)置之前，較低分區(qū)消防立管隨結(jié)構(gòu)向上延伸，保證先行施工的核心筒部位消防供水。3.設(shè)置自動控制系統(tǒng)線路，控制消防水箱水位上下限，結(jié)合人工巡查采用雙控管理，確保消防水箱內(nèi)水量充足，滿足消防需要。5．施工工藝及操作要點5.1施工流程臨時消防系統(tǒng)分區(qū)布置確定消防立管總長，初估水泵揚程計算確定用水量及水泵揚程選用消防水泵設(shè)置消防水泵房安裝消防立管及消火栓系統(tǒng)設(shè)置中轉(zhuǎn)水箱打壓試驗依次安裝消防立管、消火栓及水箱，完成各分區(qū)臨時消防系統(tǒng)設(shè)置5.2臨時消防系統(tǒng)布置5.2.1整體布置工程臨水工程主要包括生活給排水系統(tǒng)、臨時施工用給排水系統(tǒng)、臨時施工用消防給水系統(tǒng)。消防給水系統(tǒng)包括室外消防給水、室內(nèi)消防給水兩部分?，F(xiàn)場首層平面生產(chǎn)、生活及消防給水從市政管網(wǎng)接入，沿現(xiàn)場平面施工道路埋地鋪設(shè)。施工、消防用水干管采用DN100鋼管，現(xiàn)場環(huán)形布置每間隔不大于60m左右設(shè)置一個消火栓，基礎(chǔ)施工期間設(shè)10個室外SX100-1.6型消火拴，各消火栓基本形成環(huán)形防火網(wǎng)絡(luò)。樓層生產(chǎn)、消防給水采用DN100鋼管從市政引入總消防水池，通過消防水泵將消防水打壓到樓上，結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計的加強層部位，在加強層（17層和31層）設(shè)置2級消防水箱和水泵，分級打壓將臨水供到結(jié)構(gòu)頂部及屋面部位。結(jié)構(gòu)施工時，將臨時消防立管布置在電梯廳位置處，低區(qū)供水時，將臨時消防立管和水箱布置在外圍辦公區(qū)位置，以減少對裝修的影響。5.2.2水泵布置主樓和副樓分別設(shè)置首層總泵站，直接從市政管網(wǎng)取水，供應(yīng)現(xiàn)場全部的消防及生產(chǎn)用水。海南大廈主樓為超高層建筑，設(shè)置3級泵站，分別位于首層及17層、31層，首層泵站負(fù)責(zé)首層至17層（結(jié)構(gòu)施工期間至23層）的消防及生產(chǎn)用水，17層泵站負(fù)責(zé)17層至31層（結(jié)構(gòu)施工期間至37層）消防及生產(chǎn)用水，31層泵站負(fù)責(zé)31層至頂層消防及生產(chǎn)用水。主樓具體泵站配置見下表：序號設(shè)備位置設(shè)備名稱流量揚程數(shù)量備注負(fù)責(zé)區(qū)域11F水泵房總消防泵75m3/h160m2臺一備一用F1-F17217F水泵房低區(qū)消防泵55m3/h120m2臺一備一用F17-F31331F水泵房高區(qū)消防泵55m3/h120m2臺一備一用F31-F45消防水泵平時提供生產(chǎn)用水，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，手動啟動消防給水泵。給水泵房內(nèi)設(shè)置24小時值班人員，保證突發(fā)災(zāi)情時水泵運轉(zhuǎn)正常。5.2.3水箱布置：主、副樓總消防水池均設(shè)在施工現(xiàn)場南側(cè)圍墻邊，保證各自儲水量20m3。主樓三級消防水箱分別設(shè)在設(shè)在17層、31層、45層樓面，標(biāo)高分別為69.9m、126.7m,另在45層樓面設(shè)置水箱，標(biāo)高183.2m。水箱采用2組1.5m×1.5m×3m鋼板焊制水箱連通組成。5.2.4水泵揚程要求：由于框架——核心筒結(jié)構(gòu)施工采用核心筒先行施工的方法，核心筒結(jié)構(gòu)比外圍樓板先施工4-8層。17層低區(qū)消防水箱在樓板施工完畢后放置，此時核心筒結(jié)構(gòu)已施工至23層（按6層高差考慮），樓面標(biāo)高94.4m。低區(qū)消防泵同時滿足結(jié)構(gòu)施工期間消防要求，必須能夠?qū)⑾烙盟斔椭?3層，消火栓設(shè)置在樓面1.5m處，低區(qū)消防立管最長，總長：94.4+1.5=95.9m；17層至31層中區(qū)消防立管總長：151.2-69.9=81.3m。消防水泵揚程應(yīng)滿足在立管頂端最不利消火栓出水后，仍能滿足消防撲救的最小要求水壓。5.3臨時消防系統(tǒng)計算5.3.1用水量及管徑計算根據(jù)本工程的規(guī)模及《建設(shè)工程施工現(xiàn)場消防安全技術(shù)規(guī)范》要求：現(xiàn)場室內(nèi)臨時總用水量q=15L/s。管徑計算按公式：d===0.098(m)式中：d—配水管直徑（m）；Q—耗水量（L/s）；υ—消防時的水流速度（取υ=2m/s）現(xiàn)場主管選用?100焊接鐵管。5.3.2水泵揚程計算主樓水泵房總消防泵將水輸送至17層水箱，17層中區(qū)消防泵將水輸送至31層水箱，31層高區(qū)消防泵將水輸送至屋頂層水箱。5.3.2.1沿程水頭損失計算：根據(jù)現(xiàn)場水箱、消火栓布置情況，高、低區(qū)消防立管計算高度均為94.3m。根據(jù)《建筑給排水設(shè)計手冊》6.3-8：水流速度V=2m/s＞1.2m/s，管道單位長度的水頭損失：i==0.0107×=0.85Kpa/m故沿程水頭損失h1=il=0.85×95.9=80.5Kpa≈8.0mH2O5.3.2.2局部水頭損失計算：因現(xiàn)場生產(chǎn)、消防共用給水管網(wǎng)，故局部水頭損失按沿程水頭損失的15%計算，即h2=8.0×0.15=1.2mH2O5.3.2.3消火栓需用壓力水頭根據(jù)《建筑給排水設(shè)計手冊》6.2-9及表6.2-15：按5L/s水槍流量設(shè)計，消防水槍充實水柱長度11m，所需水壓力為16mH2O；水帶水頭損失：Hd=AdLdq2=0.0043×25×52=2.7mH2O。5.3.2.4消防立管計算高度為95.9m。水泵揚程H=8+1.2+16+2.7+95.9=123.8m5.3.2.5根據(jù)計算水泵流量和揚程，選用水泵如下：160m揚程消防泵2臺；120m揚程消防泵4臺。副樓總高約80m，其水泵房總消防泵將水輸送至17層水箱，揚程富余量很大，不再計算，選用水泵如下：120m揚程消防泵2臺。5.4臨時消防系統(tǒng)的實施5.4.1水箱的設(shè)置水箱應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)置在承載力較高的樓層部位，一般設(shè)置在結(jié)構(gòu)加強層。三級水箱分別布置在17層、31層及45層樓內(nèi)混凝土樓板上，兩端架設(shè)在梁上，并設(shè)置支座，保證簡支支撐，支座可采用砌筑100高磚梁設(shè)置。為保證水箱本體及盛滿水后的靜荷載造成的彎矩較小，需將水箱設(shè)置在靠近梁端部位，通過水管連通。水箱是在結(jié)構(gòu)施工完畢后安裝，并在混凝土澆筑7日后注水。水箱注水通過水泵從下一級水箱抽水供上一級水箱，然后高位水箱下行供給生產(chǎn)及消防用水。在結(jié)構(gòu)施工時上面水箱尚不能就位，施工用水無法靠水箱供水，在結(jié)構(gòu)施工時用對講機通知起停水泵供水，確保施工生產(chǎn)、消防用水。裝修施工周期長，材料多，為確保消防供水量充足，在水箱內(nèi)設(shè)置浮球閥，配套弱電控制器及專用電路，連接到首層消防水泵房控制室總控箱，實現(xiàn)消防和生產(chǎn)用水供給的自動控制。5.4.2消防立管設(shè)置臨時消防系統(tǒng)要保留至給排水系統(tǒng)投入使用，消防立管既要考慮到施工、拆卸的方便，又要考慮到將部分工程的施工尤其是機電、裝修的影響減少到最小。結(jié)構(gòu)施工時，將臨時消防立管布置在電梯廳位置處，分為供水箱給水立管GL、消防給水立管XL下行2道水管。為保證檢修時正常供水，給水立管GL應(yīng)設(shè)置2根立管。在高區(qū)供水時，應(yīng)將消防立管設(shè)置在核心筒衛(wèi)生間的清潔間位置，避免影響二次結(jié)構(gòu)墻體的砌筑。低區(qū)供水時，將臨時消防立管和水箱布置在外圍辦公區(qū)位置，以減少對裝修的影響。消防立管周圍應(yīng)砌筑內(nèi)側(cè)500見方、120寬、200高擋水臺，內(nèi)外均抹防水砂漿，并在留洞位置板下抹鷹嘴。自水箱下行另設(shè)置生產(chǎn)給水立管SL，保證生產(chǎn)用水。結(jié)構(gòu)施工期間消防水與產(chǎn)生用水共用。5.4.3消火栓及滅火器設(shè)置供水箱給水立管GL、消防給水下行立管XL，均每層設(shè)置消火栓。水箱安裝蓄水完畢、下行立管XL全部安裝使用后，可將給水立管GL消火栓出口用管箍加堵頭封閉。主樓單層面積約2400㎡，根據(jù)高層建筑消防規(guī)范的規(guī)定，每層設(shè)置一處口徑為DN65的消火栓。給水壓力應(yīng)滿足消防水槍充實水柱不小于10m，給水壓力不能滿足要求時，應(yīng)設(shè)置消火栓泵。在每層樓梯處設(shè)置消防水槍、水帶及軟管，每個設(shè)置點不少于2套。在樓層結(jié)構(gòu)施工階段主要為混凝土與鋼結(jié)構(gòu)，易燃物較裝修階段少，配合采用2套手提滅火器滅火，以滿足施工現(xiàn)場消防需要。滅火器用定型鋼筋籠掛起。并經(jīng)常檢查滅火器的氣壓。主樓消防系統(tǒng)立面布置見下圖：消防系統(tǒng)主樓立面布置圖5.5臨時消防系統(tǒng)供電施工現(xiàn)場的消火栓泵應(yīng)采用專用消防配電線路。專用消防配電線路應(yīng)自施工現(xiàn)場總配電箱的總斷路器上端接入，且應(yīng)保持不間斷供電。6．材料與設(shè)備6.1材料準(zhǔn)備6.1.1材料消防水泵、止回閥、閘閥、鋼制水箱、DN100鋼管、DN20閥門、DN65的消火栓、槍口?19外套絲鋁質(zhì)消火栓、活動消防箱、干粉滅火器、水帶。6.1.2驗收要求管道安裝完畢，需進行沖洗和打壓試驗，試驗壓力為1.6Mpa；保持10min以上。6.2機具準(zhǔn)備交流手工500A電焊機；麻繩，扳手，標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺，線墜。7．質(zhì)量控制7.1施工階段7.1.1嚴(yán)格按消防方案進行管道水龍頭的布置安裝。7.1.2鋼管及管件的材質(zhì)必須符合管家相關(guān)規(guī)范要求，應(yīng)有出廠合格證明和型式檢驗報告。管壁內(nèi)外鍍鋅均勻，無銹蝕、飛刺。管件無偏扣、亂扣、絲扣不全或角度不準(zhǔn)等現(xiàn)象。7.1.3閥門的規(guī)格型號要符合方案要求，承壓不小于1.6Mpa。閥體表面光潔，無裂紋、開關(guān)靈活、關(guān)閉嚴(yán)密、填料密封完好無滲漏；手輪完整無損壞，具有出場合格證明。7.1.4管道定位時，必須由測量人員配合，確保定位準(zhǔn)確，防止今后因影響其他作業(yè)而返工。管道埋地敷設(shè)時，挖溝深度保證在200mm以上，回填時要將磚塊、碎石等硬物清除，防止管道受壓時損壞。埋地的管道盡量減少接口，預(yù)留三通部位要在圖紙上做好標(biāo)識。7.1.5管道穿過施工道路時必須加設(shè)過路套管，管徑要比所穿管道大1個等級，以防受壓損壞。管道支架設(shè)置必須規(guī)范、牢固。沿地面敷設(shè)的管道，在轉(zhuǎn)彎、三通處要用水泥固定。7.1.6管道安裝完畢，需進行沖洗和打壓試驗，試驗壓力為1.6Mpa；保持10min以上。填寫試壓記錄，經(jīng)有關(guān)部門驗收后方可填土隱蔽和通水。7.2日常使用管理7.2.1在工程中大量用水的單位，要將對臨時用水的使用、管理、排放寫入施工組織設(shè)計，并且明確分管領(lǐng)導(dǎo)。7.2.2加強對個人的交底教育，使每人建立節(jié)約用水意識，愛護供水設(shè)施。凡發(fā)現(xiàn)跑水、漏水情況要立即關(guān)閉最近的閥門，并立即匯報。7.2.3現(xiàn)場用水施工時，要確定班組用水負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)當(dāng)班期間用水的管理及下班前對閥門是否關(guān)閉進行檢查。7.2.4加強施工現(xiàn)場用水管道、閥門的日常巡邏檢查，發(fā)生滴水、漏水現(xiàn)象及時進行修理。用水施工前，檢查場地周邊是否有怕濕、怕淋的工程材料和設(shè)備；檢查是否有預(yù)留孔洞，并要求采取相應(yīng)的預(yù)防措施。7.2.5各單位在大量用水如：試壓、大體積混凝土澆筑等前，需提前半天向主管單位提出書面申請，以便提前儲備水量。7.2.6管道檢修、敷設(shè)而需停水時，盡量避開用水高峰時間。7.2.7正式工程管道系統(tǒng)的沖洗、試壓，在施工前須向主管單位報專項的施工方案，批準(zhǔn)后方可實施。7.2.8維修值班人員必須做好每天的巡查記錄。8．安全措施1）施工區(qū)的消防安全應(yīng)配有專人值守，發(fā)生火情應(yīng)能立即處置。2）消防水箱布置應(yīng)合理，不應(yīng)影響安全疏散及火災(zāi)搶險。3）施工現(xiàn)場的消火栓泵應(yīng)采用專用消防配電線路。專用消防配電線路應(yīng)自施工現(xiàn)場總配電箱的總斷路器上端接入，且應(yīng)保持不間斷供電。4）焊接、切割、烘烤或加熱等動火作業(yè)前，應(yīng)對作業(yè)現(xiàn)場的可燃物進行清理；作業(yè)現(xiàn)場及其附近無法移走的可燃物應(yīng)采用不燃材料對其覆蓋或隔離。5）臨時消防給水系統(tǒng)的貯水池、消火栓泵、室內(nèi)消防豎管及水泵接合器等應(yīng)設(shè)置醒目標(biāo)識。9．環(huán)保措施1）經(jīng)打壓后系統(tǒng)方可投入運行，保證不出現(xiàn)破冒滴漏現(xiàn)象，利于現(xiàn)場文明施工。2）現(xiàn)場焊接作業(yè)盡量在白天進行，避免光線污染。10．效益分析1）本工法施工臨時用水的設(shè)置采用分階段、分層次的設(shè)置方法，與傳統(tǒng)作法比較，消防更安全，操作更簡單，由于采用分級供水，消防水管內(nèi)壓力較小，可以采用成本更低的焊接鋼管制作加工，而水泵也可以采用其它普通高層結(jié)構(gòu)周轉(zhuǎn)使用過的水泵，運行與維護成本顯著降低，具有良好的綜合效益。2）結(jié)構(gòu)施工期間保證消防立管伸至最高作業(yè)面，自動控制系統(tǒng)保證水箱儲水量，確?；馂?zāi)搶險的可靠性。11．應(yīng)用實例1、大廈工程地下四層，地上由西側(cè)主樓、東側(cè)副樓及裙房組成。其中主樓為超高層，共45層，高度198m；副樓為一般高程，共17層，高度為76.8m。樓層生產(chǎn)、消防給水采用DN100鋼管從市政引入總消防水池，副樓部分采用消防泵直接供水，將臨水供到80米樓層頂，并同時負(fù)責(zé)整體地下室施工期間消