直線加速器機房混凝土超厚板施工

陳思耀

（江蘇省建工集團有限公司，江蘇 南京 210000）

1 工程概況

某醫院的內科臨床醫學中心的病房樓總建筑面積約為5.2 萬平方米，采用逆作法施工。地上21 層全鋼結構（建筑面積4 萬平方米），地下三層鋼與鋼筋砼混合結構（建筑面積1.2 萬平方米）。地下室頂板埋深0.5m，底板埋深14.6m。負一、負二層層高4.5 米，負三層層高3.75 米，加速機房位于負三層。

這個直線加速器機房的長為18.95 米，寬為13.7 米（內分兩個獨立的加速器室）。主輻射板（頂板） 的厚度為2900mm，次輻射板（墻體） 厚度為1700mm，迷路最小厚度為1200mm。機房的凈高4.1 米，加速機房底板標高為-12.8米，頂板標高-5.8 米。混凝土的強度等級為c30，澆筑混凝土1200 立方米。

因為本工程直線加速器機房內設置輻射能級較高的加速器，因此在建造中對直線加速器機房的抗輻射的能力要求比較高。要求整體澆筑，不留施工縫，且澆筑完成后砼結構不能出現任何裂縫，減少以后異性使用的輻射危害。

2 工程難點

2.1 機房的混凝土頂板厚度較大，一次成型，模板以及排架施工的難度提高

因為逆作法施工，加速機房位于負三層，且在加速機房施工時，地下室頂板，負一層、負二層的樓面已施工完成，所有的材料均通過現場預留的取土口運輸，空間比較狹窄，只能人工搬運，增加了施工的難度。同時為了保證加速機房的整體性，我們選擇一次成型的施工方案，由于加速機房的頂板厚度特別大，既要滿足模板和支撐排架的強度、剛度和穩定性的要求，又要經濟合理，大大增加了模板施工難度。

2.2 機房的混凝土對抗輻射的能力要求較高，混凝土抗裂縫難度大

我們都明白在建立這類機房的目的是為了放置放射設備，通過射線對的定點輻射將人體內壞的組織消滅。如果砼澆筑不密實，或者存在裂縫，那么在放射機工作時泄漏出的射線將會對沒有防護的人們，將會造成重大傷害，設計根據輻射角度和能級設定不同位置的砼的厚度，目的是提高抗輻射能力，確保射線不外泄。所以在機房的施工中，特別時混凝土結構不能出現裂縫。在對機房頂層以及墻面的澆筑，我們采用的是一次性澆筑的方式。為了確保砼不產生裂縫，我們對砼的配合比，入模溫度，內外溫差進行嚴格的控制和監測。

3 方案選定

3.1 確保結構整體性，選擇一次性澆筑的砼

考慮到本直線加速器機房的頂板厚度為2.9 米，每平方米施工總荷載約75KN，屬于危險性較大的模板及支撐體系分項工程。為了保證支撐體系的穩定與可靠，我們選用φ48厚壁碗口鋼管作為主支撐桿（單根長度為3.8 米），立桿間距為60 厘米（滿足最小施工操作空間要求），標高通過下承式墊板和頂部頂托進行調節。主橫梁采用12 號槽鋼，間距60厘米，次橫梁采用100*80mm 木方，間距20 厘米。整個模板體系通過力學驗算，符合安全標準。拆模后所有的面均平整光潔，達到了預期的效果。

3.2 優化砼配合比，降低砼入模溫度

大體積防輻射砼施工主要指導思想是提高混凝土極限抗拉強度，減少混凝土硬化過程的收縮。我們對商品砼的原材料（含外加劑、摻和料） 的質量進行嚴格控制。選用強度高、級配連續的玄武巖粗集料，潔凈的中砂，水化熱較低的42.5 級的普通礦渣水泥，為降低水泥水化熱內參18%的一級粉煤灰，延長混凝土凝結時間，并通過試驗確定施工配合比。為了降低砼入模溫度，我們采用冰水進行拌和，砼澆筑時間選擇夜間。

3.3 砼內部各深度位置預埋測溫儀，監控砼內部溫度

采用JD-2 型便攜式建筑電子測溫儀，溫度探頭預先埋入混凝土內各個深度部位，在測溫點處鋼筋骨架上綁扎一根Φ12 的螺紋鋼筋，高出板面30cm。將測溫線固定在Φ12 的螺紋鋼筋上，同時亦避免澆筑混凝土時損壞、折斷探頭導線。測溫時，按下主機電源開關，將各測溫點插頭依次插入主機插座中，主機屏幕上即可顯示相應測溫點的溫度。經過檢測數據，砼中心位置的溫度從終凝開始升幅較快，72 小時后升幅趨于溫度，96 小時后達到穩定，中心最高溫度約為63.1 度。

4 混凝土的雙層保溫養護，控制內外溫差

根據為了防止砼表面出現溫縮裂縫，必須嚴格控制砼的內外溫差，根據規范砼內外溫差不大于20 度時，一般不會出現溫縮裂縫。我們采用延緩拆模和雙層保溫措施，來阻止砼表面溫度的下降。即我們在砼澆筑24 小時內完成覆蓋養護，首先采用雙層薄膜對模板進行包裹（留住水汽），再在其外側包裹5cm 草袋作為保溫層。頂板上砼表面鋪雙層薄膜和草袋。經過15 天的不間斷檢測，砼表面的溫度一直穩定在44.3-45.6 度范圍內，內外溫差沒有超過20 度，拆模后砼表面沒有出現任何裂縫。

5 結語

本篇文章為機房的超厚板施工過程中所遇到的問題提出了一些參考。文中體現出的整體澆筑混凝土，模板支撐體系設計、配合比的優化、保溫措施是目前合理的施工方法（特別適合逆作法施工的項目），既節約了施工成本，又縮短了工期，保證了工程質量，取得了良好的經濟和社會效益。