立交桥防排烟系统施工方案

立交桥防排烟系统施工方案第一章工程概况与防排烟设计边界1.1项目定位本立交桥为三层全互通涡轮型结构，主线桥长2.35km，匝道桥共8条，桥下空间被分割为68处封闭或半封闭腔体，最大净空9.4m，最小净空仅2.8m。桥下空间未来兼具应急疏散、综合管廊、局部设备用房等功能，火灾热释放速率设计值按30MW取值，远超过常规隧道标准，因此需独立设置防排烟系统。1.2设计边界条件气象：夏季极端最高地面温度68℃，冬季最低-23℃，常年主导风向西南，平均风速2.1m/s。环境：桥区穿越城市主干道，昼夜交通量12万pcu，重载货车占比18%，尾气含颗粒物浓度高，系统需兼顾日常通风与火灾排烟。结构：箱梁为单箱五室预应力混凝土，腹板预留∅120mm孔洞作为横向通道，孔洞利用率≤35%，严禁后凿。电源：桥下仅能提供1路10kV市电，另需设置300kW柴油发电机组作为三级负荷备用，持续供电时间≥90min。限界：设备高度不得侵入建筑限界下方0.2m，吊装孔最大边长≤0.8m，运输路径转弯半径≥6m。第二章防排烟策略与计算模型2.1火灾场景设定采用FDS6.7.1建立1:1三维模型，火源位于RB3匝道桥下封闭段，纵向坡度4.2%，火源面积10m×2.5m，增长类型t2快速火，120s达到峰值。模拟显示：若无机械排烟，600s时距火源60m处CO浓度达28000ppm，能见度降至5m，疏散路径失效。2.2排烟量计算按《公路隧道通风设计细则》JTG/TD70/2-02-2014中“临界风速”法复核：临界风速v_c=0.92m/s，对应风量Q_c=v_c×A_r×k_f=0.92×64.5×1.2=71.2m³/s。考虑30%富余，单区排烟量取93m³/s（≈335000m³/h）。全桥共划分12个防火分区，最大同时火灾按1处考虑，系统总排烟量335000m³/h，补风量按80%配置，防止负压过大破坏装饰板。2.3气流组织原则纵向采用“分段、错峰、接力”方式，横向利用箱梁空腔做静压层，形成“上排下补”置换流场；火源区两端设置2.5m/s的挡烟垂壁射流，抑制烟气扩散；非火灾区保持1.5m/s的辅助通风，兼顾日常除湿。第三章系统构成与设备选型3.1排烟风机选用DTF-18-4P耐高温轴流风机，额定风量45000m³/h，全压850Pa，280℃连续运行≥1h，电机绝缘等级H，自带MoBus-RTU接口，可直接接入BAS。风机布置在桥下独立隔声罩内，罩体降噪≤65dB(A)，距居民楼最近水平距离42m，满足《声环境质量标准》2类区夜间限值。3.2补风风机采用DTF-14-4P型，风量36000m³/h，全压600Pa，与排烟风机成对设置，电气回路分属不同母线段，确保一路失电时另一路仍可运行。3.3风管系统主排烟管：镀锌钢板厚度1.2mm，法兰角钢∠40×4，采用“C”型插条+耐火密封胶，接口耐火时限≥2h。支管：采用柔性耐火软管，外层不锈钢编织网，耐受300℃，弯曲半径0.3m，方便在狭小梁腔绕行。消声：主风管设置微穿孔板消声器，消声量≥18dB(A)，再生噪声≤55dB(A)。3.4控制阀每段支管设70℃熔断防火阀，手动复位；主排烟管设280℃排烟防火阀，电动远程复位，阀体关闭信号反馈至BAS，响应时间≤30s。3.5探测与联动采用双波长火焰探测器+线型光束感烟组合，探测器间距≤12m，距墙≤6m；火灾确认后2s内启动对应分区排烟风机、关闭补风、降下挡烟垂壁、开启应急广播。第四章施工流程与工序分解4.1总体流程施工准备→结构复测→预留预埋→支吊架安装→风管制作与清洁→风机及阀件安装→电气配管接线→单机调试→系统联动调试→消防检测→竣工移交。4.2关键节点控制序号关键节点控制内容量化指标责任人检查方法1预留孔复测孔位、孔径、梁厚中心偏差≤5mm土建工程师全站仪+钢尺2预埋钢板标高、平整度标高误差≤3mm，平整度2mm/m安装工程师水准仪+塞尺3风管严密性漏光法每10m接缝漏光点≤1处，无连续光斑质检员强光电筒4风机振动运行振幅速度有效值≤4.6mm/s调试工程师测振仪5系统风量实际vs设计偏差≤5%第三方检测电子风量罩4.3工序交叉协同与预应力张拉：张拉完成48h后方可切割外露钢绞线，避免冲击振动导致风管法兰开裂。与沥青摊铺：风机电源线采用耐高温临时套管，摊铺温度160℃时套管表面温度≤90℃，必要时加铝箔反射板。与装饰板安装：装饰板龙骨的膨胀螺栓不得与风管吊杆共孔，水平间距≥150mm，防止荷载叠加。第五章结构预留与支吊架设计5.1预留预埋在箱梁底板设置M168.8级热镀锌锚栓，植入深度120mm，拉拔试验值≥18kN；对后锚固点，采用化学植筋胶，胶体耐温150℃，固化时间24h，植筋后需做5%抽检。5.2支吊架形式类型适用位置最大间距材料规格防腐方式固定支架风机进出口≤500mm∠50×5角钢+8mm钢板热浸锌65μm弹簧吊架主风管20m间隔≤2000mm阻尼弹簧+双拉杆∅12环氧富锌80μm滑动支架补偿器两端≤300mm聚四氟乙烯滑板不锈钢包覆5.3抗震设计抗震设防烈度8度，支吊架按《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014核算：水平地震作用系数α_max=0.16，风机质心高度1.1m，计算水平力2.4kN，采用侧向+纵向抗震支吊架，钢材Q235B，应力比≤0.6。第六章风管制作与清洁度控制6.1制作工艺采用全自动等离子切割，切口毛刺≤0.1mm；角钢法兰焊接采用CO₂气体保护焊，焊缝高度≥母材厚度；风管合缝前内表面擦拭白色无纺布，无油污标准为布面无黑痕。6.2清洁度等级按ISO14698-1分级，桥下空间属于“受控环境”级，风管内壁残留颗粒物≤0.8g/m²；制作完成后用0.5MPa洁净空气吹扫，白绸布检查5min无肉眼灰尘。6.3封口与运输风管端口用0.05mmPE热缩膜封口，运输时端口朝上，叠放高度≤1.5m，严禁与金属锐器混装；现场临时堆放≤3天，超时需二次清洁。第七章风机安装与减振降噪7.1基础隔振风机底座与结构之间设SD型橡胶隔振器，额定荷载2kN，固有频率7Hz，隔振效率≥90%；底座水平度≤2mm/m，采用不锈钢调整垫片，点焊固定后涂环氧防锈。7.2软接设置风机进出口设硅钛合金高温软接，长度200mm，耐温280℃，工作压力±5kPa；软接两端设不锈钢抱箍，扭矩25N·m，防止负压吸扁。7.3噪声验证现场实测距风机1m处噪声78dB(A)，通过隔声罩+消声器后，罩外1m降至62dB(A)，满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》夜间55dB(A)要求（经距离衰减后）。第八章电气与自控系统8.1供电回路排烟风机属消防一级负荷，采用矿物绝缘电缆BTTZ-4×25mm²，金属护套做保护导体，中间无接头；电缆桥架与风管平行时净距≥0.3m，交叉处采用3mm防火隔板。8.2控制逻辑信号类型来源动作时间要求火警双波长探测器启动排烟风机、关闭补风、切非消防电源≤2s280℃阀关排烟防火阀停风机、反馈FAS≤30s手动就地箱启/停、复位≤1s8.3通信接口风机自带RS485接口，协议Modbus-RTU，地址编码规则：分区号（2位）+设备号（2位）+功能码（2位），波特率19200，8E1；BAS系统轮询周期≤3s。第九章系统调试与性能验证9.1单机调试风机正反转：额定电流26A，实测24.8A，三相不平衡≤2%。阀门启闭：70℃熔断片手动熔断，阀门关闭时间8s，反馈信号正常。9.2联动调试模拟火灾，点燃0.5m×0.5m油盘，热释放速率1.2MW，系统启动后60s内可见烟气被有效限制在火源区30m范围，CO浓度峰值降至800ppm，能见度维持＞10m。9.3第三方检测由具备CMA资质的机构出具报告，检测项目包括：风量、风压、噪声、振动、电源切换、耐火阀关闭可靠性，共28项，全部合格。第十章成品保护与文明施工10.1成品保护风机外壳用0.3mmPVC彩条布包裹，四角加泡沫护角；风管内壁在正式投运前禁止任何钻孔，若必须开孔，需经项目技术负责人审批，开孔后重新清洁并做漏光复检。10.2文明施工桥下空间净高有限，采用电瓶叉车代替柴油叉车，尾气零排放；每日收工前用工业吸尘器清理灰渣，确保无易燃物堆积；设置移动式烟尘净化器，焊接烟尘排放浓度≤4mg/m³。第十一章应急预案与演练11.1应急组织成立“桥下防排烟应急小组”，组长为项目经理，下设抢险、疏散、通讯、后勤四组，24h值班电话公示于现场入口。11.2应急物资物资数量存放位置责任人检查周期备用风机电机2台仓库A1物资主管每月防火布3×3m20块工具车安全员每周应急照明灯10套疏散通道电工每日11.3演练计划每季度开展一次模拟火灾演练，演练脚本由监理审批，演练后2h内完成总结，对响应时间＞5min的环节进行专项整改。第十二章