南通新區醫院直線加速器機房混凝土澆筑施工技術

高建榮　高威

【摘 要】直線加速器是用于癌癥放射治療的大型醫療設備，它通過產生 X射線和電子線，對病人體內的腫瘤進行直接照射，從而達到消除或減小腫瘤的目的。直線加速器發射能量極高，因此，對其機房的防輻射要求非常高，該部位大部分墻板、頂板厚度超過1m，最厚達2.9m，屬于大體積混凝土，需重點控制好混凝土的試配、采用合理的混凝土澆筑方案，采用高效的保溫、降溫及養護措施，避免混凝土產生裂縫。

【關鍵詞】直線加速器;大體積混凝土;澆筑;裂縫

中圖分類號： TU755文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）34-0231-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.109

1 工程概況

本工程建設用地面積約187633m2。總建筑面積約 364509.72m2，其中：門急診醫技住院綜合樓約219858.96m2，地上建筑面積約220259.85m2，地下建筑面積約144249.87m2。垃圾房建筑面積約400.89m2。

該醫院綜合體項目的直線加速器和TOMO刀安裝于位于地下室二層D18-D21軸交DF-DK軸范圍內，直線加速器部位建筑層高6.7m、TOMO刀位置建筑層高6.2m。直線加速器通常是指利用高頻電磁場進行加速，同時被加速粒子的運動軌跡為直線的加速器，加速器由三根用絕緣材料制成的高柱和在它們中間的加速器管組成，靠真空泵保持真空，外表呈流線型，美觀實用，也可以防止從任何棱角或突出部分形成意外的放電。因對防輻射要求高，設計為超厚墻、板鋼筋混凝土結構，墻厚分別為：0.6m、1m、1.3m、1.4m、1.5m、1.8m、2.8m、2.9m;頂板厚度分別為：1.5m、1.7m、2.2m、2.9m。

2 施工特點

1）直線加速器普通混凝土部分采用泵送，重晶石混凝土采用料斗上料。兩者同時澆筑，可加快澆筑速度，同時可避免重晶石混凝土泵送坍落度較大造成離析，最大限度保證重晶石混凝土的澆筑質量。

2）將普通混凝土與重晶石混凝土同時澆筑，也可以避免產生施工冷縫，同時通過綜合技術保障措施，確保一次澆筑成型，并在普通混凝土與重晶石混凝土中摻加纖維膨脹劑，避免裂縫產生，保證防輻射效果。

3）普通大體積混凝土及重晶石混凝土均有成熟工藝做法，只要質量保證措施及養護措施得當，可為兩者整體無縫澆筑創造了良好的條件。

3 施工工藝流程及操作要點

1）施工工藝流程

鋼筋綁扎及模板支設→裝設預制的鋼筋骨架隔離網→混凝土試配、制備→混凝土運輸→同時澆筑普通混凝土及重晶石混凝土→保溫養護→模板拆除→保濕養護→質量檢查驗收。

2）設計對直線加速器和TOMO刀室的功能要求，以及設計對直線加速器和T0M0刀室的施工方面要求。相關施工工藝方法，相關施工藝方法均滿足設計要求。

3）操作要點

（1）模板支設，由于直線加速器機房墻板最大厚度達到了2.9m，且部分混凝土采用重晶石，所以需對模板支承系統進行詳細的專項設計，編制模板工程專項施工方案。

（2）裝設鋼筋骨架隔離網

為使普通混凝土與重晶石混凝土隔離分區，采用直徑16mm鋼筋焊接鋼骨架，粗、細兩道鋼絲網綁扎牢固。保證兩種混凝土既相互隔離，又不形成施工縫。

4）重晶石混凝土的制備與運輸

（1）原材料要求。水泥：防輻射混凝土構件均為厚大結構，為降低水化熱，在保證混凝土施工質量的前提下，應盡量減少水泥用量，采用低標號硅酸鹽水泥。宜采用抗裂性能好，低水化熱的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

骨料：粗骨料應選擇級配良好、密度大、顆粒完整 5-25mm的重晶石石子。硫酸鋇含量不低于90%。重晶砂應與石子具有相同材質，粒徑控制在0.15-5mm。

粉煤灰：在混凝土內摻入一定比例的磨細粉煤灰，這樣不但改善了混凝土的和易性，增加混凝土的密實度，而且還替代了部分水泥，降低了水化熱。

外加劑：重晶石混凝土內所摻外加劑應具有高效的減水和保坍作用，能較好的改善混凝土分層和泌水現象，提高混凝土抗離析能力;同時為提高混凝土抗裂能力，在混凝土內摻一定比例的纖維膨脹劑。所有外加劑和摻合料都必須和混凝土內的其他組份相容。

（2）采用樣品按規定送檢合格后，備足材料，進場后分區堆放，按規定取樣送檢，重晶石碎石、重晶石每200m3取樣一次，進行級配分析和表觀密度檢測，經檢驗合格方可使用。并定時校驗自動計量裝置，控制投料誤差在規定的范圍內。

（3）嚴格控制投料順序、單筒攪拌量、攪拌時間、出廠坍落度，并按規定留設試塊。

（4）采用專車運輸供應：每車裝料時，罐體要高速攪拌，運輸途中低速攪拌，防止混凝土離析;裝載運輸量控制在普通混凝土的60～65%;供應速度應保證混凝土連續施工要求;還應考慮備用的運輸路線和停水、停電及設備故障等應急措施。

（5）混凝土的澆筑將泵管支設于普通混凝土部位，先用塔吊掛設料斗進行重晶石混凝土的澆筑，澆筑厚度30cm時開始泵送普通混凝土。因泵送混凝土澆筑速度較快，其澆筑高度超過重晶石混凝土30cm時暫停等待，如此持續澆筑。重晶石混凝土骨料密度大，入模后振搗時間不能過長，否則會產生骨料下沉，漿料上浮的分層現象。使用小功率的振動設備，分層振搗，以混凝土面不再繼續下沉和冒出氣泡為宜，振搗時間應比普通混凝土稍短。

（6）防輻射混凝土特殊要求

1）為防止輻射泄漏，模板對拉螺栓不得用塑料套管直通。對拉螺栓采用三道止水片，對拉螺栓直接澆筑在混凝土墻體內，在端部套橡膠塞，墻體側模拆除后，再把橡膠塞起出來，將外露的螺栓燒掉，然后用重晶石水泥砂漿補眼抹光。

2）施工不能留置成通縫，施工通縫不能留置成平直通縫，若必須留置施工縫則必須按圖6-2所示留成企口型。

3）防輻射混凝土的養護非常關鍵，要求也比較嚴格。墻板混凝土澆搗后，進行帶模養護不少于7d;拆模后掛兩層麻袋嚴密覆蓋，繼續保溫，同時灑水養護至 14d。頂板混凝土澆搗完成，待其終凝后，6h內嚴禁澆水養護，以免出現起皮、起灰現象;8～12h內（實際時間視終凝情況而定），用薄膜覆蓋嚴密，面層加蓋兩層模板及麻袋進行保溫。

4 結論

1）重晶石混凝土具有防輻射性能好、結構厚度小等優點，普通混凝土具有施工便捷、造價低、質量易于保證等優點，兩者整體無縫澆筑，既保證了防護效果又降低了施工成本，作為醫療防護結構是一種新的探索，也將得到廣泛的應用。

2）采用本方法整體澆筑的普通混凝土與重晶石混凝土防護結構性能優良、質量可靠、可避免出現冷縫和開裂。

3）直線加速器結構施工前，對整個機房的支模加固體系要進行詳細的設計，充分考慮支模體系、混凝土自重、泵送堆載和沖擊荷載、施工荷載和震動器振動荷載、人員走動等各項因素，方案確定后再進行支模系統驗算，模板支架搭設過程及混凝土澆筑時做好監控措施。

【參考文獻】

[1]《建筑用砂》（GB/T 14684-2011）北京：中國標準出版社.

[2]《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）北京：中國標準出版社.

[3]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2015）北京：中國建筑工業出版社.

[4]《混凝土結構工程施工規范》（GB50666-2011）北京：中國建筑工業出版社.

[5]《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》（住建37號令）中華人民共和國住房和城鄉建設部.

[6]《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2016）北京：中國建筑工業出版社.

[7]《重晶石防輻射混凝土應用技術規范》（GB/T 50577-2010）北京：中國建筑工業出版社.

[8]《大體積混凝土溫度測控技術規范》（GB/T 51028-2015） 北京：中國建筑工業出版社.