南通新区医院直线加速器机房混凝土浇筑施工技术

高建荣　高威

【摘 要】直线加速器是用于癌症放射治疗的大型医疗设备，它通过产生 X射线和电子线，对病人体内的肿瘤进行直接照射，从而达到消除或减小肿瘤的目的。直线加速器发射能量极高，因此，对其机房的防辐射要求非常高，该部位大部分墙板、顶板厚度超过1m，最厚达2.9m，属于大体积混凝土，需重点控制好混凝土的试配、采用合理的混凝土浇筑方案，采用高效的保温、降温及养护措施，避免混凝土产生裂缝。

【关键词】直线加速器;大体积混凝土;浇筑;裂缝

中图分类号： TU755文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）34-0231-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.109

1 工程概况

本工程建设用地面积约187633m2。总建筑面积约 364509.72m2，其中：门急诊医技住院综合楼约219858.96m2，地上建筑面积约220259.85m2，地下建筑面积约144249.87m2。垃圾房建筑面积约400.89m2。

该医院综合体项目的直线加速器和TOMO刀安装于位于地下室二层D18-D21轴交DF-DK轴范围内，直线加速器部位建筑层高6.7m、TOMO刀位置建筑层高6.2m。直线加速器通常是指利用高频电磁场进行加速，同时被加速粒子的运动轨迹为直线的加速器，加速器由三根用绝缘材料制成的高柱和在它们中间的加速器管组成，靠真空泵保持真空，外表呈流线型，美观实用，也可以防止从任何棱角或突出部分形成意外的放电。因对防辐射要求高，设计为超厚墙、板钢筋混凝土结构，墙厚分别为：0.6m、1m、1.3m、1.4m、1.5m、1.8m、2.8m、2.9m;顶板厚度分别为：1.5m、1.7m、2.2m、2.9m。

2 施工特点

1）直线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。两者同时浇筑，可加快浇筑速度，同时可避免重晶石混凝土泵送坍落度较大造成离析，最大限度保证重晶石混凝土的浇筑质量。

2）将普通混凝土与重晶石混凝土同时浇筑，也可以避免产生施工冷缝，同时通过综合技术保障措施，确保一次浇筑成型，并在普通混凝土与重晶石混凝土中掺加纤维膨胀剂，避免裂缝产生，保证防辐射效果。

3）普通大体积混凝土及重晶石混凝土均有成熟工艺做法，只要质量保证措施及养护措施得当，可为两者整体无缝浇筑创造了良好的条件。

3 施工工艺流程及操作要点

1）施工工艺流程

钢筋绑扎及模板支设→装设预制的钢筋骨架隔离网→混凝土试配、制备→混凝土运输→同时浇筑普通混凝土及重晶石混凝土→保温养护→模板拆除→保湿养护→质量检查验收。

2）设计对直线加速器和TOMO刀室的功能要求，以及设计对直线加速器和T0M0刀室的施工方面要求。相关施工工艺方法，相关施工艺方法均满足设计要求。

3）操作要点

（1）模板支设，由于直线加速器机房墙板最大厚度达到了2.9m，且部分混凝土采用重晶石，所以需对模板支承系统进行详细的专项设计，编制模板工程专项施工方案。

（2）装设钢筋骨架隔离网

为使普通混凝土与重晶石混凝土隔离分区，采用直径16mm钢筋焊接钢骨架，粗、细两道钢丝网绑扎牢固。保证两种混凝土既相互隔离，又不形成施工缝。

4）重晶石混凝土的制备与运输

（1）原材料要求。水泥：防辐射混凝土构件均为厚大结构，为降低水化热，在保证混凝土施工质量的前提下，应尽量减少水泥用量，采用低标号硅酸盐水泥。宜采用抗裂性能好，低水化热的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

骨料：粗骨料应选择级配良好、密度大、颗粒完整 5-25mm的重晶石石子。硫酸钡含量不低于90%。重晶砂应与石子具有相同材质，粒径控制在0.15-5mm。

粉煤灰：在混凝土内掺入一定比例的磨细粉煤灰，这样不但改善了混凝土的和易性，增加混凝土的密实度，而且还替代了部分水泥，降低了水化热。

外加剂：重晶石混凝土内所掺外加剂应具有高效的减水和保坍作用，能较好的改善混凝土分层和泌水现象，提高混凝土抗离析能力;同时为提高混凝土抗裂能力，在混凝土内掺一定比例的纤维膨胀剂。所有外加剂和掺合料都必须和混凝土内的其他组份相容。

（2）采用样品按规定送检合格后，备足材料，进场后分区堆放，按规定取样送检，重晶石碎石、重晶石每200m3取样一次，进行级配分析和表观密度检测，经检验合格方可使用。并定时校验自动计量装置，控制投料误差在规定的范围内。

（3）严格控制投料顺序、单筒搅拌量、搅拌时间、出厂坍落度，并按规定留设试块。

（4）采用专车运输供应：每车装料时，罐体要高速搅拌，运输途中低速搅拌，防止混凝土离析;装载运输量控制在普通混凝土的60～65%;供应速度应保证混凝土连续施工要求;还应考虑备用的运输路线和停水、停电及设备故障等应急措施。

（5）混凝土的浇筑将泵管支设于普通混凝土部位，先用塔吊挂设料斗进行重晶石混凝土的浇筑，浇筑厚度30cm时开始泵送普通混凝土。因泵送混凝土浇筑速度较快，其浇筑高度超过重晶石混凝土30cm时暂停等待，如此持续浇筑。重晶石混凝土骨料密度大，入模后振捣时间不能过长，否则会产生骨料下沉，浆料上浮的分层现象。使用小功率的振动设备，分层振捣，以混凝土面不再继续下沉和冒出气泡为宜，振捣时间应比普通混凝土稍短。

（6）防辐射混凝土特殊要求

1）为防止辐射泄漏，模板对拉螺栓不得用塑料套管直通。对拉螺栓采用三道止水片，对拉螺栓直接浇筑在混凝土墙体内，在端部套橡胶塞，墙体侧模拆除后，再把橡胶塞起出来，将外露的螺栓烧掉，然后用重晶石水泥砂浆补眼抹光。

2）施工不能留置成通缝，施工通缝不能留置成平直通缝，若必须留置施工缝则必须按图6-2所示留成企口型。

3）防辐射混凝土的养护非常关键，要求也比较严格。墙板混凝土浇捣后，进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖，继续保温，同时洒水养护至 14d。顶板混凝土浇捣完成，待其终凝后，6h内严禁浇水养护，以免出现起皮、起灰现象;8～12h内（实际时间视终凝情况而定），用薄膜覆盖严密，面层加盖两层模板及麻袋进行保温。

4 结论

1）重晶石混凝土具有防辐射性能好、结构厚度小等优点，普通混凝土具有施工便捷、造价低、质量易于保证等优点，两者整体无缝浇筑，既保证了防护效果又降低了施工成本，作为医疗防护结构是一种新的探索，也将得到广泛的应用。

2）采用本方法整体浇筑的普通混凝土与重晶石混凝土防护结构性能优良、质量可靠、可避免出现冷缝和开裂。

3）直线加速器结构施工前，对整个机房的支模加固体系要进行详细的设计，充分考虑支模体系、混凝土自重、泵送堆载和冲击荷载、施工荷载和震动器振动荷载、人员走动等各项因素，方案确定后再进行支模系统验算，模板支架搭设过程及混凝土浇筑时做好监控措施。

【参考文献】

[1]《建筑用砂》（GB/T 14684-2011）北京：中国标准出版社.

[2]《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）北京：中国标准出版社.

[3]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）北京：中国建筑工业出版社.

[4]《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）北京：中国建筑工业出版社.

[5]《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建37号令）中华人民共和国住房和城乡建设部.

[6]《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080-2016）北京：中国建筑工业出版社.

[7]《重晶石防辐射混凝土应用技术规范》（GB/T 50577-2010）北京：中國建筑工业出版社.

[8]《大体积混凝土温度测控技术规范》（GB/T 51028-2015） 北京：中国建筑工业出版社.