大體積防輻射混凝土施工技術分析

□文/刁 寧

隨著醫療水平的飛速發展，用于治療的設備日新月異，伴隨著設備發展的同時，對設備機房的基礎建設提出了更多的要求。用于治療腫瘤的高尖端設備——高低能加速器及射波刀對醫學的貢獻不言而喻，但同時其作業狀態對外產生大量有害的輻射，對輻射的防護有了更嚴格的要求[1]，大體積混凝土以低廉的成本、優異的防輻射性能，在此類工程中得到廣泛應用[2]。為滿足設備用房對防輻射的較高要求，本文結合工程實例，介紹了加速器室防輻射混凝土的施工中遇到的問題以及解決辦法。

1 工程概況

天津空港國際生物醫學康復治療中心項目建筑面積126 650.6 m2，其中地上建筑面積92 650.6 m2，地下建筑面積34 000 m2。直線加速器機房位于地下一層，墻體為防輻射混凝土，建筑面積為711.28 m2。該房間的墻體及頂板設計均采用C30防輻射混凝土，吸收Y射線和阻止來自室內粒子加速器（或反應堆）等裝置的原子核輻射射線。內墻最厚處為3.1 m，頂板厚度為3.1 m，地下室筏板厚度為0.4 m，混凝土總共澆筑 3 000 m2，其中防輻射混凝土3 100 mm厚墻體共計5道墻，1 800 mm厚墻體10道，1 000 mm厚墻體4道，800 mm厚墻體5道。在混凝土成型過程中，產生的水化熱較大，容易造成溫度裂縫，使用外加劑、緩凝減水劑，分層澆筑、預埋蛇形石英管，有效的控制混凝土內外溫差，避免因溫差收縮等產生的破裂性裂縫，達到防輻射混凝土防護性能。

混凝土比起鉛塊及重晶石的防護造價明顯降低并且施工工藝操作相對簡便；但是為達到防護的作用，對混凝土的施工質量和防輻射能力提出了更高的要求。

2 施工技術

施工部位的墻體厚度分別為3.1、2.5、1.0 m，樓板厚度為3.1、2.7 m，屬于大體積混凝土。為保證施工質量，控制裂縫，施工采用自密實混凝土澆筑。

混凝土的單位面積荷載過大，對支撐體系進行計算，根據計算結果搭設支撐體系，確保施工安全。在墻體最外側綁扎一層直徑6 mm、200 mm×200 mm鋼筋網片，增加對混凝土的整體性，減少混凝土的裂縫。通風風道及纜溝與混凝土墻體成45°角進行預埋，阻止輻射射線外泄，增強防輻射能力。

2.1 鋼筋的綁扎與預留預埋

墻體及樓板的厚度大，鋼筋之間的間距較大，最大達到1 000 mm，采用直徑8 mm的鋼筋點接將其固定，見圖1。

圖1 鋼筋點接

根據醫療設備防護要求，管線的預留預埋的管道采用與墻體水平方向成45°角施工，防止輻射外泄，見圖2。

2.2 模板支設

樓面板厚度均為3 100 mm，搭設高度為6 m，立桿的縱距0.9 m，橫距為0.9 m或0.8 m，步距為1.2 m。板次龍骨采用40 mm×80 mm木方，間距50 mm，板底托采用可調頂托，板底托為工字鋼[3]。滿堂腳手架采用扣件腳手架，設置掃地桿，掃地桿距地面200 mm。剪刀撐采用連續搭接，水平剪刀撐布置2道，第一道水平桿處一道，標高3.6 m處一道。板底采用工字鋼進行支撐，墻體模板采用以500 mm×500 mm為間距的28 mm的鋼筋進行對拉。模板支撐體系采用滿堂紅腳手架支撐，間距為900 mm×900 mm×1 200mm，設置連續剪刀撐，起步250mm設置掃地桿。側面采用工字鋼替代通常的鋼管作為主楞進行加固，確保施工的安全。見圖3和圖4。

圖2 預埋管道施工

圖3 墻模板正立面

圖4 模板支架立面

2.3 混凝土的澆筑

1）由于此次澆筑的混凝土，深度達8 m，混凝土自斗口下落的自由傾落高度不得超過2 m[4]，采用搭設操作平臺，分層進行澆筑，為保證澆筑混凝土的密實度，采用自密實混凝土替代常規的混凝土。

2）澆筑前，增加預留降溫孔，安排專人對澆筑的混凝土進行溫度監控，如發現上下層混凝土溫差超過25℃，在降溫孔里通入冷卻水，減小內外溫差[5]。

3）對混凝土澆筑的速度進行控制，以保證混凝土溫度的均勻。

4）插入式振搗器應由專業操作工進行。一般采用快插慢拔，梅花型布點，均勻排列，逐點移動，有序進行；振搗應做到密實，避免漏振、過振等現象出現。

5）澆筑混凝土應保證連續進行，混凝土攪拌站增加車次，保證施工的連續。

6）若混凝土表面存在較厚的浮漿，應采取措施消除浮漿或在混凝土初凝前加石子漿。

7）混凝土澆筑過程中，注意模板、鋼筋、預留孔等是否有移動和變形等情況，如果有上述問題應立即處理并應在已澆筑的混凝土凝結前修正完好。

3 結語

本文介紹了大體積防輻射混凝土施工方法，其中重點闡述了大體積混凝土施工過程中的鋼筋綁扎、模板支設、混凝土的澆筑、混凝土抗裂措施和預留預埋的管道的施工等操作要點。該技術在工程中應用，對混凝土的施工質量、防輻射性能均有較好效果，工程造價大幅度縮減。