1 工程概况

　　武汉雷神山医院建设用地面积约20万m²，总建筑面积约8万m²，其中隔离病房区4.62万m²，共30个病区，约1 500张病床，医技楼6 000m²，含ICU检测、CT室、血库等功能用房，医护休息区9 600m²，后勤楼、专家楼4 600m²，同时设污水处理站、液氯加药间、垃圾焚烧站、液氧站、正负压站房等配套设施。项目整体按三级传染病医院标准设计，医护、病患、物流交通流线明确，洁污分流，互不干扰^[1]。隔离病区平面如图1所示。

　　2 深化设计探索

　　2.1 探索目标

　　雷神山医院建设处于疫情爆发期，全国大部分省份启动一级响应，涉疫区主干道封锁、交通全线暂停、生产停产、人员管制，难以召集劳务工人，难以启动工厂紧急支援生产，而建设工期仅10d，需在短期内集结大量材料、人工，建设人员主要探索目标如下:(1)简化工艺、快速建造，在保证使用功能的前提下，加快建设速度;(2)模块化设计，工业化生产，装配式施工，减少劳动力投入;(3)优化材料，就地取材;(4)优化工艺，提高品质。

　　图1 隔离病区平面 

　　2.2 探索成果

　　2.2.1 室外管网优化

　　雷神山医院原设计室外管网布置在每个护理单元间均有雨、污、废管线，如此施工将造成场内大面积开挖，对箱房吊装影响极大，严重影响现场进度。因此可合并多余管道，优化为隔一设一，减少现场管道开挖、预埋施工工作量，为吊装场地提供保障。原计划进场50台挖掘机、40台推土机、250辆渣土车，经深化后实际进场33台挖掘机、26台推土机、168辆渣土车，机械投入减少1/3。室外管网原设计与优化对比如图2所示。

　　图2 室外管网原设计与优化对比 

　　2.2.2 混凝土条形基础+钢结构组合式基础

　　雷神山医院原设计基础形式为全混凝土条形基础，工程量大、工艺复杂，排污管道穿条形基础困难，且混凝土条形基础围合成1 000多个闭合的矩形水池，在大雨、渗水情况下无法排除积水，后期可能造成发霉、滋生病毒、生虫等影响。因此优化为混凝土条形基础+钢结构组合式基础，将原全混凝土基础深化为外围采用全混凝土基础，内部采用梅花形布置钢基础，型钢规格为H500×200×10×16，长1m，大大简化施工工艺、加快施工速度，排污管道不需穿多个条形基础，同时解决基础排水问题。经深化设计共减少22 576m混凝土条形基础(共3 387m³混凝土)，减少1 036个管道穿孔，劳动力投入减少约200人。原设计全条形基础如图3所示，深化后条形基础+型钢组合式基础如图4,5所示。

　　2.2.3 标准单元装配式施工

　　医院原设计采用K式板房作为主体结构，K式板房施工需投入大量的人力资源，且内部隔断、管线安装、设备开洞等均需在现场依次施工，若全面施工所需劳动力资源大、交叉作业多，严重影响施工速度。因此将结构主体深化设计为集装箱^[2]，并将病区进行模块化设计，定型为A,B,C 3大主要户型，只需将户型图发送至各供应厂商，即可在工厂完成箱体生产、管线安装、设备开洞等，实现模块化设计、工业化生产、装配式吊装^[3]，大大加快施工速度、减少现场场地占用、减少劳动力资源投入和交叉作业带来的质量、安全风险。经过深化设计，51 700m²K式板房优化为2 924个集装箱，3d内完成所有集装箱吊装，缩短4d施工工期，减少现场施工劳动力约150人。集装箱模块化设计如图6所示。

　　图3 原设计全条形基础  

　　图4 深化后条形基础+型钢组合式基础  

　　2.2.4 钢管彩钢瓦组合式屋面

　　医院原设计采用钢结构屋顶，但钢结构屋顶需定制加工，施工周期长、自重大、工艺复杂，在临时工程中应变性较差，因此研究深化设计钢管彩钢瓦组合式屋面，采用钢管作为主支撑架体，槽钢作为檩条，彩钢瓦作为屋面板，四周采用防雨布或彩钢瓦封闭，满拉缆风绳加固^[4]，既满足屋面使用功能，取材方便、工艺简单、施工快速、自重小、灵活多变，达到快速施工效果，又减小结构安全风险。采用组合式屋面3d内完成51 700m²屋面工程，相对原型钢屋面节约4d工期。组合式屋面剖面如图7所示。

　　图5 深化后基础1-1剖面  

　　图6 集装箱模块化设计  

　　2.2.5 集成式卫浴

　　医院原设计医护区存在大量蹲便器卫生间，蹲便器卫生间对下部预留空间、防水要求高，因此原设计采用沉箱式地面做法，工艺复杂。为简化现场施工工序，加快施工速度，将医护区及医技区所有蹲便器卫生间、浴室深化设计为集成式卫浴^[5]，取消卫生间地面做法，在集装箱原楼板上铺设1道2mm厚医用地板胶，无需施工地漏、埋设地漏管道等。经过深化设计，将原下沉式卫生间调整为118个集成式卫生间、169个集成式浴室，减少下沉式卫生间施工面积1 220m²，减少劳动力约200人，卫生间平面如图8所示。

　　图8 卫生间平面 

　　3 结语

　　根据雷神山医院快速建造深化设计的探索，虽取得较好的深化经验，但仍有提升空间，总结如下。

　　1)深化设计前需明确决策点轻重，如部分工程以成本决策点为重点，部分项目以工期决策点为重点。

　　2)根据取材难易程度进行深化设计，往往能大大缩短应急工程施工周期，为提前交付打好基础。

　　3)深化设计需往定型化、装配式或尺寸统一方面进行考虑，既加快材料供应速度，也减少现场出错概率。

　　深化设计必须遵循规范、设计要求，以缩短工期、提升品质、提升安全性能、减少经济成本为基本原则开展工作，保证建造品质。

　　图7 钢管彩钢瓦组合式屋面剖面