厚墻大體積防輻射混凝土無縫施工技術

張 飛 劉志宏

(中核龍瑞科技有限公司，甘肅 嘉峪關 735100)

混凝土是建筑施工最為常見的材料，在建筑施工中發(fā)揮著基礎性的作用。根據(jù)建筑施工工程類型以及工程要求等因素的不同，對混凝土的要求也有著很大的不同。厚墻大體積防輻射混凝土主要應用于防輻射工程，具有大體積與防輻射雙重性能。無縫施工是厚墻大體積防輻射混凝土施工中的重點內(nèi)容，需要從混凝土的配合比等角度出發(fā)，采取有效的控制措施。

1 工程案例及特點

案例工程為某屏蔽要求建筑，該工程為單層剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體厚度區(qū)間為900 mm～2 000 mm，頂板厚度為900 mm。工程施工采用防輻射混凝土，屬于厚墻大體積防輻射混凝土施工。為了確保工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及防輻射功能的有效性，施工方在工程施工環(huán)節(jié)中，采用了防輻射混凝土進行處理，相關技術人員以工程設計的預期要求為出發(fā)點，以無縫施工技術作為防輻射的重點技術，將防輻射混凝土施工與無縫施工有機的結(jié)合起來，保障建筑工程的施工質(zhì)量。本工程防輻射混凝土的強度等級為C30。頂板混凝土用量為450 m3，墻體混凝土用量為1 800 m3。由于本工程對防輻射有著較高的要求，為避免出現(xiàn)射線泄露的情況，工程采用無縫施工工藝，即不在墻體上留置施工縫。

2 防輻射混凝土特點

防輻射混凝土是建筑工程施工中常用的混凝土類型，多用于具有防輻射要求的建筑施工中。與一般的混凝土相比，防輻射混凝土具有防輻射的要求，因此，在混凝土的配比上自然也會有所差別。在影響防輻射混凝土性能的諸多要素中，容重以及厚度是最為主要的指標，在防止射線泄露中發(fā)揮著至關重要的作用。一般而言，在混凝土厚度相同的情況下，混凝土的密實度越大，則其防輻射性能越佳。同樣，在混凝土容重相同的情況下，混凝土的厚度越大，相應的防輻射效果也越佳。施工方在具體的施工環(huán)節(jié)中需要考慮到的問題有很多，比如原材料的選擇以及配合比設計，這是從源頭上決定防輻射混凝土性能的重要因素，高質(zhì)量的原材料以及適宜的配合比是厚墻大體積防輻射混凝土無縫施工中首先要考慮的內(nèi)容；又如施工縫的預留位置，施工方需要根據(jù)防輻射的具體需求，合理地解決施工縫的預留位置，使得施工縫既能便于施工的開展，也能有效避免射線的泄露。除此以外，混凝土澆筑中的振搗方式、混凝土離析問題的防控、混凝土施工中可能出現(xiàn)的冷縫問題乃至混凝土的養(yǎng)護以及拆模時間，均是施工方需要著力考慮的內(nèi)容。

3 主要施工技術措施

3.1 配合比設計

與常規(guī)混凝土相比，防輻射混凝土不僅需要具有建筑功能，更要具備防輻射的作用，在配合比上的要求也更加嚴格，能否按照防輻射的需求優(yōu)化混凝土配合比，對厚墻大體積防輻射混凝土施工質(zhì)量有著重要影響。因此，在無縫施工中，需要將配合比設計作為首要內(nèi)容。一般來說，防輻射混凝土的配合比設計在考慮混凝土基本性能，如混凝土強度、耐久性、水灰比等的基礎上，更要考慮混凝土的水泥用量、容重、外摻料等。混凝土初凝時間是影響裂縫的主要因素，初凝時間過短，可能存在初凝時間短于澆筑時間的現(xiàn)象，在澆筑環(huán)節(jié)便出現(xiàn)裂縫。本工程在施工中根據(jù)實際情況，將混凝土的初凝時間規(guī)定在6 h～8 h之間，能夠很好地滿足施工的實際需要。至于具體的配合比設計，則以水泥、粉煤灰、砂、石、水以及外加劑為對象，按1∶0.31∶2.87∶3.91∶0.64∶0.02的比例進行拌和。根據(jù)防輻射混凝土的配合比，可以計算出混凝土的總?cè)葜卦? 300 kg/m3。

3.2 模板工程

模板工程是防輻射混凝土無縫施工中的重要工程。一般來說，在模板的選擇上以木質(zhì)模板為主，本工程則根據(jù)施工實際情況采用18 mm厚的膠合板。模板工程中需要注意的內(nèi)容有很多，首先，就頂板模板施工而言，施工方法有內(nèi)支法與外支法。內(nèi)支法主要為桁架支模法，在有縫方案施工中具有一定的技術優(yōu)勢，但經(jīng)濟性不高。外支法則有桁架法和滿堂法，前者為有縫施工中使用，后者則可以應用于有縫與無縫施工中，本工程采用滿堂法。所謂滿堂支架，指的是穩(wěn)定剛性體的腳手架，既能作為頂板的支架，也可以用作墻側(cè)面模板的支撐，且在防止模板上浮中也有著很好的效果。其次，就墻體模板施工而言，厚墻的高度很高，混凝土在下落的過程中會產(chǎn)生巨大的沖擊力，在荷載計算時需要將其考慮在內(nèi)。在模板工程中，對拉螺桿的應用較為普遍，但對防輻射混凝土工程而言，對拉螺桿處很容易導致射線泄露。本工程出于方便模板定位安裝的需要，采用了對拉螺桿，但同時出于防泄漏的考慮，在對拉螺桿中部位置加入了鋼質(zhì)止波板。再次，由于墻體厚度很大，墻體陽角轉(zhuǎn)角處的模板通常處于無拉結(jié)狀態(tài)，易發(fā)生漲模的現(xiàn)象，嚴重時甚至導致爆模事故，對工程質(zhì)量和安全造成重大影響。本工程在陽角處增設了45°斜拉桿有效克服該問題。

3.3 混凝土工程

考慮到項目所在地的混凝土澆筑設備供應情況，墻體混凝土澆筑采用兩臺澆筑速度在35 m3/h～40 m3/h的汽車泵(兩用一備)，頂板澆筑時三臺汽車泵同時作業(yè)。墻體澆筑分層厚度為1.00 m，每層混凝土的澆筑量在200 m3左右，耗時約3 h；頂板混凝土澆筑量450 m3，耗時約4 h。而混凝土的初凝時間在6 h左右，遠遠長于澆筑一層(頂板)混凝土所需要的時間，在實際的澆筑過程中應該不會出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。為保證 澆筑混凝土的密實度，振搗以內(nèi)操作法為主。由于該工程墻體較高，在墻體高度方向中部模板上預留振搗棒入口，待混凝土澆筑接近預留洞口時，采用木模板封堵后繼續(xù)往上澆筑，上部混凝土的振搗由頂板處深下。在溫度裂縫控制方面采用內(nèi)降外保的方法，一方面將蛇形管預埋在混凝土內(nèi)部，以循環(huán)水冷卻的方法降低混凝土內(nèi)部溫度，另一方面以木模板外加棉氈作為保溫設施，同時延長拆模時間。工程實際拆模時間為澆筑后一個月，結(jié)果表明該澆筑方案效果良好。

4 結(jié)語

防輻射工程是我國建筑工程的常見類型，防輻射混凝土則是相關工程建設中的主要材料。防輻射混凝土的防輻射性能主要和混凝土的厚度、密實度相關，因此，在施工中需要從這兩方面采取有效的措施，同時還要考慮無縫施工、混凝土內(nèi)部降溫技術等措施來保證防輻射大體積混凝土澆筑的質(zhì)量。