大型腫瘤醫院大體積現澆鋼筋混凝土施工技術應用

孔令海，張寒松

（山東平安建設集團有限公司，山東 濟南 250306）

0 引言

大型綜合醫院用于治療腫瘤患者的大功率放射性醫療設備，價格昂貴，墻板及頂板混凝土不僅厚度大，而且要求不能有任何裂縫，對于大體積混凝土溫度裂縫的控制一直以來都是工程界的技術難題之一，為此筆者單位專門組織技術力量開展了超厚大體積混凝土施工技術攻關，對低水化熱混凝土的設計、混凝土溫度的監控、混凝土養護等方面都進行了認真研究，成功完成了青島藍谷醫院直線加速器室外墻、頂板大體積混凝土的施工，無任何影響結構的有害裂縫產生。

1 工程概況

山東大學青島藍谷醫院，總建筑面積 10.05 萬 m2，其中地上建筑面積 7.4 萬 m2，地下 2.65 萬 m2，地上建筑由門診綜合樓、康復中心、腫瘤中心、生殖中心 4 個單體建筑組成，其中直線加速器工程為框架結構，墻板厚 1.75 m，頂板厚 2.85 m，墻高 4.35 m，混凝土標號為C 40，內摻聚丙烯抗裂纖維，混凝土總量 750 m3。

2 工藝原理

1）根據 GB 50496-2018《大體積混凝土施工標準》，該醫療放射設備室結構物實體混凝土外墻、頂板最小實體尺寸均＞ 1 m，屬大體積混凝土工程，且頂板荷載＞90 kN/m2，是危險性較大的分部分項工程范圍中的模板工程及支撐體系規定的施工總荷載 10 kN/m2的 9 倍，通過對直線加速器室高大模板支撐體系進行受力分析，按 JGJ 162-2014《建筑施工模板安全技術規范》的有關規定進行設計、計算，制定高大模板專項施工方案，確保模板支撐體系的穩定性、安全性。

2）由于大體積混凝土澆筑量大，在振搗和養護過程中，混凝土會釋放出大量的水化熱，加之混凝土具有熱脹冷縮的物理性能，當水化熱得不到有效釋放時，因內外部溫度梯度發生了變化，導致產生微裂縫，通過摻加抗裂纖維，顯著提高了混凝土的拉伸強度，閉阻了混凝土內部毛細管滲水通道，增加了混凝土的韌性與抗拉強度［1］，在施工工藝上，采用分層連續澆搗，在墻板混凝土澆筑完成后，停歇 1 h，而后墻體和頂板混凝土一次施工完畢，確保不留施工縫，及時振搗并進行保濕、保溫養護，有效控制混凝土內、外溫差在 25℃ 以內，避免出現溫度裂縫，從而確保大體積混凝土施工質量，達到防輻射要求。

3 工藝流程

施工工藝流程圖如圖 1 所示。

圖1 工藝流程

4 操作要點

為確保混凝土能一次性連續澆筑成功［2］，須對模板工程、鋼筋工程、混凝土工程進行方案設計，危大工程部分還須專家論證后實施。

4.1 模板工程

4.1.1 1.75 m 厚墻板的模板方案

墻板模板施工作業前，先對墻板支模位置清理、鑿毛、高壓水槍沖洗處理干凈。

1）模板側板采用 18 mm 厚竹膠板，內龍骨采用截面為 50 mm×100 mm 木枋，內龍骨木枋間距 120 mm，外龍骨采用雙鋼管φ48×3.5 mm。在水平與縱向用φ16@400 mm 對拉螺栓，26 型 3 形扣、雙鋼管外龍骨固定。

2）滿堂內腳手架架桿端頭應緊靠墻內側模板，墻外側搭設雙排施工腳手架，內、外側模板龍骨安裝完畢后，用對拉螺栓固定。

4.1.2 2.85 m 厚頂板的模板方案

模板安裝按照專家論證方案搭設，在鋼管上部設螺旋頂托并抄測標高，達到滿足設計要求、擱置雙鋼管檁條、按計算間距放置木枋擱柵、滿鋪 18 mm 厚竹膠板。

1）頂板竹膠板擱置在擱柵上，擱柵截面為10 cm×10 cm 木方，長 2.1 m，間距 20 cm。

2）頂板內側模，其龍骨木方為 6 cm×10 cm 的木方，間距 12 cm，外龍骨采用雙鋼管，用對拉螺栓緊固，縱向間距按 40 cm 均布，水平方向按 50 cm 布設，用螺栓直徑 18 mm，26 型 3 形扣緊固。

3）支撐系統采用φ48 的鋼管［3］，立桿橫向、縱向間距為 40 cm，立柱置于 2 m 長×20 cm 寬×5 cm 厚通長墊木上，距底部 10 cm 處，雙向設拉接桿，立桿上部螺旋支托，外露絲長以 18 cm 為宜，采用雙鋼管檁條間距 40 cm布設，擱置在檁條上的木方間距 18 cm 鋪設。滿堂紅支架每四排由下至上設置連續雙向剪刀撐，同時每兩步設橫向剪刀撐，該體系經監理單位組織相關方驗收合格后方可澆筑混凝土。

4.2 鋼筋工程

1）鋼筋的綁扎應符合圖紙設計要求，做好隱蔽驗收。

圖2 墻板與頂板模板支撐搭設示意圖（單位：mm）

2）為保證墻板、頂板的多層（或雙層）鋼筋之間相互位置的正確，可采取鋼筋馬凳等措施，確保鋼筋綁扎位置偏差符合設計要求。

3）鋼筋保護層厚度應采取塑料墊塊等措施，控制好墻、板面層鋼筋保護層厚度，混凝土澆筑時要對表面被踩踏的鋼筋及調整，防止保護層過厚。

4.3 混凝土工程

1）墻板和頂板混凝土施工，先行澆筑至頂板板底下 300 mm 處，然后停歇約 45 min，待混凝土初步沉降后，再行澆筑頂板混凝土。

2）混凝土攪拌車進場，嚴格把控好混凝土質量關，檢查每車商品混凝土坍落度是否滿足施工方案要求，確保混凝土質量。

4.4 大體積混凝土保溫與養護

1）墻板養護。待墻板混凝土澆筑完成后，及時覆蓋，及澆水養護并嚴密監控墻板溫差，如溫差達到 25 ℃ 及時采取措施處理（見圖 3）。

圖3 混凝土測溫監控

2）頂板養護。養護做法及措施同墻板，但在放射性醫療設備室內，采用增濕器噴霧，使內部空間始終保持濕潤狀態，以達到降低室內外溫差及保濕養護的目的。

4.5 混凝土的抗裂措施

1）降低混凝土上、下表面與內部溫差［4］。①在混凝土入模時，對輸送泵管用毛毯覆蓋澆水降溫，以降低混凝土入模溫度。②在夏季施工時，從密閉材料車間取料避免日光照射，盡量采用深井水攪拌混凝土，以降低預拌混凝土的溫度。③在冬季施工時，要正溫攪拌、正溫澆筑。④混凝土澆筑順序的安排，以 500 mm 左右厚度連續澆筑，循序漸進，不出現施工冷縫為原則。⑤振動棒的插入間距≤600 mm，確保上、下層鋼筋密集部位混凝土振搗密實。⑥盡可能采用二次振搗工藝，以提高混凝土的密實程度和抗拉強度，對面層用平板振搗器振搗密實。

2）加強施工過程中的溫度控制。①在混凝土澆筑之后，及時進行塑料薄膜覆蓋，待達到一定強度后，用一次性地毯覆蓋并進行保溫保濕養護。②確定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，盡量使混凝土硬化過程中產生的溫度應力小于混凝土自身的抗拉強度。③加強測溫監控管理，實行信息化控制［5］，一旦混凝土相鄰各層間混凝土溫差超過 25 ℃，立即啟用循環降水系統，確保混凝土溫差控制在 20 ℃ 以內，以有效控制有害裂縫的出現。④合理分層澆筑，防止因澆筑不勻導致的溫差過大。

5 質量控制

嚴格按 GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》進行施工，鋼管立桿必須對接，嚴禁搭接使用，梁板模板跨度≥4 m 時，應按規范要求起拱，墻板的支撐排架體系應與樓板的支撐排架體系，連成滿堂腳手架整體，并通過建設、監理單位的驗收。

在施工過程中，須委派專人對模板及支架進行監控，方可澆搗混凝土。混凝土澆筑完成后須加強對測溫、養護工作的管理，模板拆除在滿足構件強度要求及溫控要求后，拆除模板及支撐桿件。

6 安全措施

高大模板應嚴格按審批通過的專家論證方案搭設滿堂支撐架，并經各方檢查驗收后方可進入下道工序施工，模板鋪設后，支撐架桿密度大，應加強下層施工照明，確保作業、檢查人員安全，墻板、頂板混凝土必須均勻布料，分層澆搗，不得一次澆搗到位。

臨邊防護架必須高出施工作業面 1.2 m，并滿封密目網，工作面臨邊要滿鋪木架板，嚴禁出現探頭板，混凝土澆搗施工期間，要有專業工長 24 h 監控，避免模板及支撐體系超載使用，嚴防模板變形、垮塌事故發生，專職安全員應全過程進行現場巡查，按照施工方案及JGJ 59-2011《建筑施工安全檢查標準》 要求進行檢查、驗收。

7 效益分析

通過嚴格執行大體積混凝土施工方案，完工后經測算經濟效益如下：縮短工期達 21 d，施工成本節約達 32 萬元。墻板和頂板未有裂縫發生，降低了成本，加快了工期，節約了資源，產生了較好的社會和經濟效益。現場采用預拌商品混凝土，使粉塵、噪音、污水、廢渣都大大減少，達到了綠色科技示范工程工地的環保要求。

8 結語

本工程在青島藍谷醫院直線加速器室大體積混凝土施工過程中，由于編制了切實可行的施工方案，從原材料選擇、配合比優化設計、施工工藝等方面，嚴格落實了合理周密的技術措施，有效降低了混凝土內部最高溫度和減小了內外溫差，并在施工中采取了全過程的溫度監測，從而確保了工程質量，經后期工程實際檢查無溫度裂縫產生，贏得了建設、監理單位的好評，同時為企業創造了良好的經濟和社會效益。Q