共青新市医院项目医用直线加速器机房全过程施工关键技术

共青新市医院项目医用直线加速器机房全过程施工关键技术摘要：随着当今社会飞跃发展，给人们带来生活便利的同时，各种工业及环境污染引发的各种肿瘤疾病日渐增多，目前新建医院都将此类疾病作为医学攻克重点，故本医院规划和设计了直线加速器机房。

医用直线加速器机房通常采用普通混凝土自防护结构，基础、墙体及顶板混凝土厚度通常较大，施工危险性较大，且混凝土易产生裂缝，对混凝土防辐射性能影响较大。

共青新市医院直线加速器墙板最大厚度达2.9m，对直线加速器机房施工重难点及关键措施进行分析，保证混凝土施工质量，取得了较好的工程效果。

关键词：混凝土；防辐射；支模架。

医用直线加速器是用于癌症放射治疗的大型医疗设备，它通过产生γ射线和电子线，对病人体内的肿瘤进行直接照射，从而达到消除或减小肿瘤的目的。

产生的射线将影响周边环境和人体健康，所以机房必须具有良好的防辐射性能。

传统金属铅板防护施工成本较高，经济性较差。

目前常采取通过增加墙板混凝土厚度或采用特殊重晶石混凝土等方式，来实现达到防护效果是较好的解决方案，本工程采用增加墙板普通混凝土厚度设计，大厚度墙板及高质量混凝土对施工角度无疑是提出了较高的技术要求。

1 工程概况共青新市医院新建项目工程位于九江市共青城市，东面临共安南大道，北面临青年水库，西南面临原山体位置。

工程为框架-剪力墙结构，地下1层，地上4~16层（门诊楼5F、医技楼4F、病房楼16F），总建筑面积96144㎡。

工程直线加速器机房位于地下一层19-22/B-D轴区域:直线加速器(约184㎡)。

直线加速器机房基础底标高-7.30m，板顶标高为±0.00m，混凝土强度等级为C35P6，一次浇筑混凝土高度4.4m，混凝土量约达401m³。

剪力墙厚度分别为1200mm、1400mm、1500mm、1700mm、2000mm、2900mm，现浇板厚度分别为1700mm、2900mm。

2 施工重难点分析2.1 施工荷载大直线加速器机房施工总荷载约59kN/㎡，属于超过一定规模危险性较大的分部分项工程，由于直线加速器机房防辐射的要求，如何预防墙板、顶板混凝土产生开裂防止射线泄露及超厚混凝土顶板给高支模施工安全性带来极大的挑战，如何保证墙板、顶板混凝土不开裂及模板支撑体系的安全性是本机房的重难点。

2.2 混凝土密实度要求高直线加速器机房结构具有防辐射要求，墙体为地下室纯内部机房墙体。

对抗渗及防辐射要求较高，混凝土浇筑需密实，墙体与底板、顶板接茬处留缝需考虑γ射线（辐射线是一种直线进行的能量波，不会转弯发射）泄露风险，不得出现蜂窝麻面及贯通性裂缝等缺陷。

2.3养护要求高墙板混凝土体积大，浇筑后极易由于内外温差过大，出现温度裂缝的现象，大体积混凝土裂缝控制必须高度重视，混凝土内部温控措施、浇筑后的降温及养护尤为重要。

3 工艺流程及操作要点3.1 施工工艺流程施工工艺流程:施工准备→底板钢筋绑扎→底板混凝土浇筑→测量放线→墙体钢筋绑扎→墙体模板支设→墙柱混凝土浇筑→架体支设→顶板模板支设→顶板钢筋绑扎→顶板一次混凝土浇筑→待强度达到85%→顶板钢筋绑扎→顶板二次混凝土浇筑→混凝土养护。

3.2 钢筋施工（1）受力钢筋直径≥22mm时，采用机械连接接头，接头性能等级应不小于Ⅰ级，加工时严格控制丝头的直径和长度及丝头的完整，戴保护套。

（2）墙体钢筋绑扎：墙厚1200mm、1400mm及1500mm设计为4层，墙厚1700mm、2000mm设计为5层，墙厚2900mm设计为AZ6。

因墙体多层钢筋网片较多，除按设计设置拉钩外，墙筋设25@1000双向布置钢筋支撑，作为墙身厚度控制、墙身钢筋保护层厚度控制、墙身网片钢筋各层间距控制筋。

墙体厚度超过1500mm处，多层钢筋网片间需设置45°～60°竖向剪刀撑，剪刀撑采用同主筋20钢筋间≤3000mm设置1道，焊接于主筋上。

（3）顶板钢筋绑扎板厚1700mm处设计为3层，板厚2900mm处为4层。

顶板钢筋设置钢筋马凳，马凳筋采用25几字形马凳，间隔1000mm双向布置，在同一垂直位置分层布置并与上下层钢筋焊接，防止马凳筋位移产生隐患。

在板厚3000mm处钢筋笼外围设置45°～60°双向钢筋剪刀撑，钢筋剪刀撑采用25钢筋，与各层主筋焊接。

3.3 模板支设3.3.1 墙身模板墙身模板采用14mm厚双面胶合板，次龙骨为φ48*3.2钢管，间距150mm，悬挑部分不超过100mm；主龙骨为φ48×3.2双管，底板以上100mm设置第1排主龙骨，间距400mm布置1道，主龙骨悬挑部分不超过150mm；对拉螺栓采用特制M16止水对拉螺栓，纵向间距450mm，水平间距450mm。

3.3.2顶板模板板厚2900mm，1700mm模板方案支撑体系采用φ60*3.25系列盘扣式满堂支撑体系搭设，通过计算，该区域内立杆纵横间距600mm×600mm，步距1500mm，顶部步距1000mm。

架体顶层及底层采用普通钢管设置竖向斜杆，架体四周外立面向内的第1跨每层均设置竖向斜杆；架体内部区域每隔3跨由底至顶双向设置竖向斜杆；架体底层、顶层设置水平斜杆。

搭设φ60*3.25系列盘扣式满堂支撑钢管脚手架，立杆底部均采用垫板，顶部设置可调托撑，顶托的自由高度控制在250mm内；可调托撑方案设计内部采用双钢管作为主楞，实际考虑施工荷载及安全性在上部铺设16#工字钢作为主楞，主楞上间距200mm放置40*70楞木和双层14mm厚双面胶合木模板。

对于1700mm厚顶板，本项目墙板采用顶板分开提前浇筑施工工艺。

主楞及次楞悬挑端几乎控制为50mm以内，所有顶板支模时墙板已拆模，立杆及主、次楞均可直接顶住侧墙搭设和放置，要不然靠悬挑段及模板是无法抵住1700mm顶板的自重和浇筑重力，四周就将存在支模架崩塌或模板爆裂等安全质量隐患；项目机房核心区域顶部设计为2900mm厚顶板，位于1700mm顶板核心区域中间，不存在额外搭设支模架，故本支模架整体均统一按2900mm顶板进行设计计算和施工。

（详见附图图1、图2）图1图23.4 混凝土浇筑3.4.1 施工缝留设医用直线加速器在底板留置水平施工企口缝，同时考虑该区域属于高支模超重结构，将其墙板顶板分开浇筑，在顶部位置设置第二道水平施工缝。

机器γ射线辐射重点在墙板及底板接茬及仪器高度内水平范围直线发射，顶板与墙板接茬位置γ射线无法进行转弯发射。

包括墙体上预埋管组都是采用斜向45°或者双弯头预埋方式，外层缠包一层3mm铅皮加强防护,施工缝留设见现场留置图3所示。

3.4.2 混凝土浇筑直线加速器机房对混凝土密实度要求高，底板和墙体处留置施工缝，墙体与顶板考虑超重结构，将其混凝土分开浇筑，顶板再次按1700mm整体及局部2900mm区域上部1200mm分两次浇筑。

混凝土浇筑需严格控制浇筑方式。

（1）混凝土浇筑前准备安装工程的预留、预埋，同时在墙体预埋φ50镀锌冷却循环水管及测温导线布置，冷却循环管预埋如图4所示。

（2）在混凝土浇筑过程中，采用全面分层循环连续浇筑，严格控制每层混凝土浇筑高度在400mm，并且必须保证上层混凝土浇筑时下层混凝土处于塑性状态。

振捣棒插入的间隙为400mm左右，插入深500mm，按照快插慢拔原则进行。

图3 图4（3）混凝土浇筑过程中，模板上严禁堆载其他材料。

（4）泵送应尽量保持连续，一旦混凝土输送出现故障，立即准备更换泵车或泵管。

紧急情况需动用塔式起重机和吊斗应急。

（5）随时注意信号灯的指示，不得随意开始或停止泵送。

（6）混凝土浇筑时必须注意施工机械不得碰撞模板架体，如不小心碰撞应立即与安全及技术人员联系，根据碰撞情况决定采取相应加强措施。

3.5 监测监控模板支撑系统在搭设、钢筋安装、混凝土浇筑过程中及混凝土终凝前后，模板支撑体系位移必须随时监测。

浇筑混凝土前，对架体全面系统检查，条件验收后再浇混凝土。

在浇混凝土过程中，由专职安全员、施工员对高支模体系检查、随时观测支撑体系的变形情况，发现隐患及时停止施工。

3.6 混凝土测温与养护3.6.1 混凝土降温和保温措施采用外部保温和内部循环冷却水管通水减低水化热结合来控制混凝土内部与外部环境的温差，防止由于温差过大而造成混凝土产生裂缝。

在浇筑混凝土后，立即进行覆膜养护，防止水分流失造成干缩裂缝，及时测温；混凝土浇筑后，采用在混凝土表面覆膜保温保湿养护，内部24小时进行冷却循环管注水降温。

保障内外温差控制在25℃以内，及日降温速率在2°/d。

根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时，可撤掉覆膜层及停止内部循环冷却水管注水降温，养护时间不得少于14d。

3.6.2 大体积混凝土测温混凝土养护期间，根据测温要求建立台账测温记录，一旦发现混凝土内外温差超过20℃就预警，应紧急增加覆盖绒毯蓄热养护，加强外部保温加热措施。

测温过程发现混凝土入模后大约8h后升温速度较快，经历18h后升温逐渐缓慢，历时约50h左右达峰值温度。

4 防止混凝土开裂措施（1）优化配合比：该机房混凝土采用C35 P6掺入UEA抗裂剂微膨胀混凝土，墙体及顶板厚度达2900mm，为减小水化热引起的温差，必须对混凝土配合比进行优化设计，达到延缓混凝土早期强度、降低混凝土水化热、防止混凝土开裂的目的。

采用火山灰低水化热水泥；在满足混凝土强度的前提下，尽量减少水泥用量；反复验证，并进行试块实地测试，最终确定混凝土配合；（2）采用全面分层浇筑，尽量减小水化热积累；（3）降低混凝土入模温度，采用低温水搅拌混凝土；（4）混凝土浇筑后及时进行覆膜养护，加强测温，一旦出现温差过大及时加强保温措施；（5）选择在清早或傍晚当天温度较低时间段进行浇筑作业等措施。

5 结语医用直线加速器机房具有大体积、防辐射的特性，超重混凝土结构支模架搭设及超厚墙板加固，在施工过程中容易出现跑模、钢筋偏位、模板支撑体系存在隐患、混凝土浇筑及养护方式不当造成裂缝较多等问题。

本技术针对医用直线加速器机房建造重难点进行分析，优化施工工艺，确保施工质量，最终保障施工质量达到机房各项参数要求及达到最经济的效益。

参考文献:［1] 朱伯芳．大体积混凝土温度应力和温度控制［M］．北京: 中国水利水电出版社，2012．［2] 赵国藩．钢筋混凝土结构的裂缝控制［M］．北京: 海洋出版社，1991．［3］王铁梦．工程结构裂缝控制［M］．北京: 中国建筑工业出版社，1997．［4］建筑施工手册［M］．5 版．北京: 中国建筑工业出版社，2016．。