南通新區(qū)醫(yī)院直線加速器機(jī)房混凝土澆筑施工技術(shù)

高建榮　高威

【摘 要】直線加速器是用于癌癥放射治療的大型醫(yī)療設(shè)備，它通過產(chǎn)生 X射線和電子線，對病人體內(nèi)的腫瘤進(jìn)行直接照射，從而達(dá)到消除或減小腫瘤的目的。直線加速器發(fā)射能量極高，因此，對其機(jī)房的防輻射要求非常高，該部位大部分墻板、頂板厚度超過1m，最厚達(dá)2.9m，屬于大體積混凝土，需重點(diǎn)控制好混凝土的試配、采用合理的混凝土澆筑方案，采用高效的保溫、降溫及養(yǎng)護(hù)措施，避免混凝土產(chǎn)生裂縫。

【關(guān)鍵詞】直線加速器;大體積混凝土;澆筑;裂縫

中圖分類號： TU755文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）34-0231-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.109

1 工程概況

本工程建設(shè)用地面積約187633m2。總建筑面積約 364509.72m2，其中：門急診醫(yī)技住院綜合樓約219858.96m2，地上建筑面積約220259.85m2，地下建筑面積約144249.87m2。垃圾房建筑面積約400.89m2。

該醫(yī)院綜合體項(xiàng)目的直線加速器和TOMO刀安裝于位于地下室二層D18-D21軸交DF-DK軸范圍內(nèi)，直線加速器部位建筑層高6.7m、TOMO刀位置建筑層高6.2m。直線加速器通常是指利用高頻電磁場進(jìn)行加速，同時(shí)被加速粒子的運(yùn)動軌跡為直線的加速器，加速器由三根用絕緣材料制成的高柱和在它們中間的加速器管組成，靠真空泵保持真空，外表呈流線型，美觀實(shí)用，也可以防止從任何棱角或突出部分形成意外的放電。因?qū)Ψ垒椛湟蟾?，設(shè)計(jì)為超厚墻、板鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻厚分別為：0.6m、1m、1.3m、1.4m、1.5m、1.8m、2.8m、2.9m;頂板厚度分別為：1.5m、1.7m、2.2m、2.9m。

2 施工特點(diǎn)

1）直線加速器普通混凝土部分采用泵送，重晶石混凝土采用料斗上料。兩者同時(shí)澆筑，可加快澆筑速度，同時(shí)可避免重晶石混凝土泵送坍落度較大造成離析，最大限度保證重晶石混凝土的澆筑質(zhì)量。

2）將普通混凝土與重晶石混凝土同時(shí)澆筑，也可以避免產(chǎn)生施工冷縫，同時(shí)通過綜合技術(shù)保障措施，確保一次澆筑成型，并在普通混凝土與重晶石混凝土中摻加纖維膨脹劑，避免裂縫產(chǎn)生，保證防輻射效果。

3）普通大體積混凝土及重晶石混凝土均有成熟工藝做法，只要質(zhì)量保證措施及養(yǎng)護(hù)措施得當(dāng)，可為兩者整體無縫澆筑創(chuàng)造了良好的條件。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1）施工工藝流程

鋼筋綁扎及模板支設(shè)→裝設(shè)預(yù)制的鋼筋骨架隔離網(wǎng)→混凝土試配、制備→混凝土運(yùn)輸→同時(shí)澆筑普通混凝土及重晶石混凝土→保溫養(yǎng)護(hù)→模板拆除→保濕養(yǎng)護(hù)→質(zhì)量檢查驗(yàn)收。

2）設(shè)計(jì)對直線加速器和TOMO刀室的功能要求，以及設(shè)計(jì)對直線加速器和T0M0刀室的施工方面要求。相關(guān)施工工藝方法，相關(guān)施工藝方法均滿足設(shè)計(jì)要求。

3）操作要點(diǎn)

（1）模板支設(shè)，由于直線加速器機(jī)房墻板最大厚度達(dá)到了2.9m，且部分混凝土采用重晶石，所以需對模板支承系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，編制模板工程專項(xiàng)施工方案。

（2）裝設(shè)鋼筋骨架隔離網(wǎng)

為使普通混凝土與重晶石混凝土隔離分區(qū)，采用直徑16mm鋼筋焊接鋼骨架，粗、細(xì)兩道鋼絲網(wǎng)綁扎牢固。保證兩種混凝土既相互隔離，又不形成施工縫。

4）重晶石混凝土的制備與運(yùn)輸

（1）原材料要求。水泥：防輻射混凝土構(gòu)件均為厚大結(jié)構(gòu)，為降低水化熱，在保證混凝土施工質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量減少水泥用量，采用低標(biāo)號硅酸鹽水泥。宜采用抗裂性能好，低水化熱的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

骨料：粗骨料應(yīng)選擇級配良好、密度大、顆粒完整 5-25mm的重晶石石子。硫酸鋇含量不低于90%。重晶砂應(yīng)與石子具有相同材質(zhì)，粒徑控制在0.15-5mm。

粉煤灰：在混凝土內(nèi)摻入一定比例的磨細(xì)粉煤灰，這樣不但改善了混凝土的和易性，增加混凝土的密實(shí)度，而且還替代了部分水泥，降低了水化熱。

外加劑：重晶石混凝土內(nèi)所摻外加劑應(yīng)具有高效的減水和保坍作用，能較好的改善混凝土分層和泌水現(xiàn)象，提高混凝土抗離析能力;同時(shí)為提高混凝土抗裂能力，在混凝土內(nèi)摻一定比例的纖維膨脹劑。所有外加劑和摻合料都必須和混凝土內(nèi)的其他組份相容。

（2）采用樣品按規(guī)定送檢合格后，備足材料，進(jìn)場后分區(qū)堆放，按規(guī)定取樣送檢，重晶石碎石、重晶石每200m3取樣一次，進(jìn)行級配分析和表觀密度檢測，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用。并定時(shí)校驗(yàn)自動計(jì)量裝置，控制投料誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。

（3）嚴(yán)格控制投料順序、單筒攪拌量、攪拌時(shí)間、出廠坍落度，并按規(guī)定留設(shè)試塊。

（4）采用專車運(yùn)輸供應(yīng)：每車裝料時(shí)，罐體要高速攪拌，運(yùn)輸途中低速攪拌，防止混凝土離析;裝載運(yùn)輸量控制在普通混凝土的60～65%;供應(yīng)速度應(yīng)保證混凝土連續(xù)施工要求;還應(yīng)考慮備用的運(yùn)輸路線和停水、停電及設(shè)備故障等應(yīng)急措施。

（5）混凝土的澆筑將泵管支設(shè)于普通混凝土部位，先用塔吊掛設(shè)料斗進(jìn)行重晶石混凝土的澆筑，澆筑厚度30cm時(shí)開始泵送普通混凝土。因泵送混凝土澆筑速度較快，其澆筑高度超過重晶石混凝土30cm時(shí)暫停等待，如此持續(xù)澆筑。重晶石混凝土骨料密度大，入模后振搗時(shí)間不能過長，否則會產(chǎn)生骨料下沉，漿料上浮的分層現(xiàn)象。使用小功率的振動設(shè)備，分層振搗，以混凝土面不再繼續(xù)下沉和冒出氣泡為宜，振搗時(shí)間應(yīng)比普通混凝土稍短。

（6）防輻射混凝土特殊要求

1）為防止輻射泄漏，模板對拉螺栓不得用塑料套管直通。對拉螺栓采用三道止水片，對拉螺栓直接澆筑在混凝土墻體內(nèi)，在端部套橡膠塞，墻體側(cè)模拆除后，再把橡膠塞起出來，將外露的螺栓燒掉，然后用重晶石水泥砂漿補(bǔ)眼抹光。

2）施工不能留置成通縫，施工通縫不能留置成平直通縫，若必須留置施工縫則必須按圖6-2所示留成企口型。

3）防輻射混凝土的養(yǎng)護(hù)非常關(guān)鍵，要求也比較嚴(yán)格。墻板混凝土澆搗后，進(jìn)行帶模養(yǎng)護(hù)不少于7d;拆模后掛兩層麻袋嚴(yán)密覆蓋，繼續(xù)保溫，同時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)至 14d。頂板混凝土澆搗完成，待其終凝后，6h內(nèi)嚴(yán)禁澆水養(yǎng)護(hù)，以免出現(xiàn)起皮、起灰現(xiàn)象;8～12h內(nèi)（實(shí)際時(shí)間視終凝情況而定），用薄膜覆蓋嚴(yán)密，面層加蓋兩層模板及麻袋進(jìn)行保溫。

4 結(jié)論

1）重晶石混凝土具有防輻射性能好、結(jié)構(gòu)厚度小等優(yōu)點(diǎn)，普通混凝土具有施工便捷、造價(jià)低、質(zhì)量易于保證等優(yōu)點(diǎn)，兩者整體無縫澆筑，既保證了防護(hù)效果又降低了施工成本，作為醫(yī)療防護(hù)結(jié)構(gòu)是一種新的探索，也將得到廣泛的應(yīng)用。

2）采用本方法整體澆筑的普通混凝土與重晶石混凝土防護(hù)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、可避免出現(xiàn)冷縫和開裂。

3）直線加速器結(jié)構(gòu)施工前，對整個(gè)機(jī)房的支模加固體系要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，充分考慮支模體系、混凝土自重、泵送堆載和沖擊荷載、施工荷載和震動器振動荷載、人員走動等各項(xiàng)因素，方案確定后再進(jìn)行支模系統(tǒng)驗(yàn)算，模板支架搭設(shè)過程及混凝土澆筑時(shí)做好監(jiān)控措施。

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