超厚墙-板混凝土防辐射结构施工技术

超厚墙\板混凝土防辐射结构施工技术

[摘要] 为防止射线泄漏,确保防辐射结构的防辐射性,本文从结构施工的角度,针对中国人民解放军总医院第一附属医院烧创伤大楼工程的FGS治疗室超厚墙、板防辐射结构工程的实施情况, 介绍了施工中从混凝土原材料选择、配合比优化、施工方法和养护，钢筋构造措施，模板设计等方面进行的分析、研究，阐述了施工过程中的一些技术措施及施工经验，为今后类似工程的施工提供了参考。

[关键词]超厚混凝土防辐射结构

由超厚混凝土构件组成的防辐射结构作为一种常用的辐射屏蔽结构，广泛应用于医疗建筑中辐射能量较高的加速器室、治疗室等房间。施工中，对超厚墙、板防辐射混凝土结构要从混凝土原材料选择、配合比优化、施工方法、养护、裂缝控制，钢筋防辐射构造措施，模板设计等方面进行综合分析，采取有效的措施来保证防辐射结构的整体性，从而保证工程投入使用后能有效地屏蔽辐射，防止有害射线的泄露。中国人民解放军总医院第一附属医院烧创伤大楼工程，在伽马刀室和直线加速器室超厚墙、板防辐射结构的施工中，采用了超厚墙体不设置穿墙螺栓，钢筋拉钩采用特殊构造，特殊配比混凝土及混凝土裂缝控制等技术，严格施工，满足了混凝土结构的防辐射要求，取得了良好的施工效果。

1 工程概况

中国人民解放军总医院第一附属医院烧创伤大楼工程位于北京市海淀区阜成路51号，总建筑面积44423㎡，是全军乃至全国烧创伤学科的科研及诊疗中心，集医疗、科研、保健、康复等功能为一体，属专业性、功能性较强的现代化医院建筑。工程主体结构为框架－剪力墙结构，地下2层，地上16层，建筑总高61.5m。地下2层的直线加速器室和伽马刀室代表着国内领先的医疗科技水平，由于辐射量较大，对机房建设要求非常高，机房标准图要求，墙壁屏蔽防护厚度不小于0.5m，房顶屏蔽防护厚度不小于0.5m，设在底层的机房地面防护厚度0.5m。本工程设计中采用了超厚墙、板混凝土结构屏蔽辐射，混凝土构件厚度在700 mm ~1300 mm左右，在射线强度高的部位，厚度达到2800mm。

直线加速器室和伽马刀室位于裙楼地下2层6～8轴与J～M轴之间，墙体最厚处2.8m，高4.45m；顶板最厚处2.8m。此部位为本工程的核心部位，混凝土浇筑方量大，高大模板工程施工总荷载大于10kN/m²。详见图1、图2。

图1直线加速器室和伽马刀室结构图

图2直线加速室超厚顶板位置图

2 混凝土防辐射结构钢筋施工

2.1 混凝土防辐射结构墙体及顶板的截面尺寸较大，钢筋分层绑扎。对于超厚墙体及顶板，应在墙体中部设置双向钢筋网，水平、竖向钢筋均匀分布，拉筋与各排分布筋均进行绑扎，剪力墙钢筋布置参见图3。

图3剪力墙四排配筋

2.2 采用特殊的钢筋构造做法，拉钩、顶模筋的加工采用两段钢筋双面焊接而成，接缝长度为5d，从而避免了墙体拉钩、顶模筋钢筋一根直通，保证了防辐射混凝土墙体的屏蔽防护厚度，防止有害射线泄露。钢筋拉钩做法见图4，顶模筋做法见图5：

图4钢筋拉钩做法图5顶模筋做法

2.3 在防辐射中心区区域墙体，即墙厚度为2.8m的区域，不设置顶模钢筋，在中心区周边设置。

2.4 钢筋保护层采用大理石垫块，垫块分布均匀。

2.5 对于混凝土防辐射结构顶板，设置10#铅丝网或铁丝网沉入面层下15-20mm。

2.6 钢筋施工控制要点：

钢筋安装时，受力钢筋的品种、级别、规格和数量均要符合设计要求。构造钢筋的加工要标准，钢筋种类及安装符合防辐射施工要求。

钢筋安装位置准确，钢筋间距，箍筋加密等符合设计要求。

3 混凝土防辐射结构模板设计及安装

3.12800mm厚墙体模板支撑体系

直线加速器室2800mm厚的墙体要求中间4m²(2000mm×2000mm)范围内不得使用对拉螺栓，不能采用对拉螺栓区域见图6所示。其它部位的对拉螺栓不能直通，采用了特殊构造防止有害射线泄露，对拉螺栓特殊构造做法如图7所示。

图6 加速器室墙体不得使用对拉螺栓位置图7 对拉螺栓做法

（中心2000mm×2000mm范围）

由于中心区域支模时不得使用对拉螺栓，因此配模时不能采用常规的双钢管外龙骨模板体系，根据这一特点，经过验算，采用特殊模板体系。

模板采用18mm厚多层板；内龙骨选用50mm×100mm的木方，间距100mm 竖向配制；外龙骨采用14号工字钢，水平设置，间距400mm。外龙骨14号工字钢两根为一组，中间加对拉螺栓，螺栓直径18mm，并采用10mm厚钢板垫片固定在外龙骨翼板上。对拉螺栓水平及垂直间距均为400mm，底部距地不大于200mm。由于墙体中心4m²(2000mm×2000mm)范围内由于不得使用对拉螺栓，中心区域两侧的对拉螺栓存在隐患，因此对两侧的对拉螺栓进行加密，加密的对拉螺栓间距为100mm，如图8所示。

图82800mm厚墙体支模图

外龙骨工字钢两根为一组，每组工字钢中间每隔1000mm加垫Φ25短钢筋，用铁丝将两根工字钢绑扎在一起，使其形成一个整体，Φ25短钢筋用于控制两根工字钢的间距，便于对拉螺栓穿入，外龙骨工字钢固定方式见图9。由于14号工字钢自重较重，理论重量为16.9kg/m，因此在模板体系的外侧搭设工字钢专用托架，沿竖向方向在每组工字钢的底部架设钢管托架，将工字钢托住，外龙骨钢

管托架如图10所示。

图9 工字钢固定方式图10 外龙骨钢管托架

在加速器室2800mm厚墙体两侧，墙体厚度为1300mm，因此形成一个凸出的部位，该段墙体长4800mm，此部位两侧的模板支护设置穿墙对拉螺栓，在模板外侧采用钢管加U托与两侧的墙体对顶，模板支护如图11所示。

图112800mm厚墙体模板支护平面图

3.21300mm厚墙体配模

采用18mm厚多层板作为定型模板，采用50mm×100mm的木方作为内龙骨,间距100mm，竖向配制；采用双钢管做外龙骨，钢管规格φ48×3.5mm，水平设置，竖向间距400mm。外龙骨两根钢管为一组，中间加穿墙对拉螺栓，对拉螺栓直径18mm，使用“3”型扣件与钢管进行固定。对拉螺栓水平、垂直间距均为400mm，底部距地不大于200mm，支模体系如图12所示。对拉螺栓采用特殊构造措施。

图121300mm厚墙体支模图

3.3墙体模板支撑体系

墙体模板的斜向支撑沿纵向不少于3道，同时采用扣件、脚手管与U型托顶住两侧墙体模板支撑，以此来抵消混凝土部分侧压力，控制墙体模板的垂直度，如图13、图14所示。

图13 加速器墙体模板支设体系