直线加速器机房混凝土超厚板施工

2019-12-09陈思耀

建材发展导向 2019年22期

陈思耀

（江苏省建工集团有限公司，江苏南京 210000）

1 工程概况

某医院的内科临床医学中心的病房楼总建筑面积约为5.2 万平方米，采用逆作法施工。地上21 层全钢结构（建筑面积4 万平方米），地下三层钢与钢筋砼混合结构（建筑面积1.2 万平方米）。地下室顶板埋深0.5m，底板埋深14.6m。负一、负二层层高4.5 米，负三层层高3.75 米，加速机房位于负三层。

这个直线加速器机房的长为18.95 米，宽为13.7 米（内分两个独立的加速器室）。主辐射板（顶板）的厚度为2900mm，次辐射板（墙体）厚度为1700mm，迷路最小厚度为1200mm。机房的净高4.1 米，加速机房底板标高为-12.8米，顶板标高-5.8 米。混凝土的强度等级为c30，浇筑混凝土1200 立方米。

因为本工程直线加速器机房内设置辐射能级较高的加速器，因此在建造中对直线加速器机房的抗辐射的能力要求比较高。要求整体浇筑，不留施工缝，且浇筑完成后砼结构不能出现任何裂缝，减少以后异性使用的辐射危害。

2 工程难点

2.1 机房的混凝土顶板厚度较大，一次成型，模板以及排架施工的难度提高

因为逆作法施工，加速机房位于负三层，且在加速机房施工时，地下室顶板，负一层、负二层的楼面已施工完成，所有的材料均通过现场预留的取土口运输，空间比较狭窄，只能人工搬运，增加了施工的难度。同时为了保证加速机房的整体性，我们选择一次成型的施工方案，由于加速机房的顶板厚度特别大，既要满足模板和支撑排架的强度、刚度和稳定性的要求，又要经济合理，大大增加了模板施工难度。

2.2 机房的混凝土对抗辐射的能力要求较高，混凝土抗裂缝难度大

我们都明白在建立这类机房的目的是为了放置放射设备，通过射线对的定点辐射将人体内坏的组织消灭。如果砼浇筑不密实，或者存在裂缝，那么在放射机工作时泄漏出的射线将会对没有防护的人们，将会造成重大伤害，设计根据辐射角度和能级设定不同位置的砼的厚度，目的是提高抗辐射能力，确保射线不外泄。所以在机房的施工中，特别时混凝土结构不能出现裂缝。在对机房顶层以及墙面的浇筑，我们采用的是一次性浇筑的方式。为了确保砼不产生裂缝，我们对砼的配合比，入模温度，内外温差进行严格的控制和监测。

3 方案选定

3.1 确保结构整体性，选择一次性浇筑的砼

考虑到本直线加速器机房的顶板厚度为2.9 米，每平方米施工总荷载约75KN，属于危险性较大的模板及支撑体系分项工程。为了保证支撑体系的稳定与可靠，我们选用φ48厚壁碗口钢管作为主支撑杆（单根长度为3.8 米），立杆间距为60 厘米（满足最小施工操作空间要求），标高通过下承式垫板和顶部顶托进行调节。主横梁采用12 号槽钢，间距60厘米，次横梁采用100*80mm 木方，间距20 厘米。整个模板体系通过力学验算，符合安全标准。拆模后所有的面均平整光洁，达到了预期的效果。

3.2 优化砼配合比，降低砼入模温度

大体积防辐射砼施工主要指导思想是提高混凝土极限抗拉强度，减少混凝土硬化过程的收缩。我们对商品砼的原材料（含外加剂、掺和料）的质量进行严格控制。选用强度高、级配连续的玄武岩粗集料，洁净的中砂，水化热较低的42.5 级的普通矿渣水泥，为降低水泥水化热内参18%的一级粉煤灰，延长混凝土凝结时间，并通过试验确定施工配合比。为了降低砼入模温度，我们采用冰水进行拌和，砼浇筑时间选择夜间。

3.3 砼内部各深度位置预埋测温仪，监控砼内部温度

采用JD-2 型便携式建筑电子测温仪，温度探头预先埋入混凝土内各个深度部位，在测温点处钢筋骨架上绑扎一根Φ12 的螺纹钢筋，高出板面30cm。将测温线固定在Φ12 的螺纹钢筋上，同时亦避免浇筑混凝土时损坏、折断探头导线。测温时，按下主机电源开关，将各测温点插头依次插入主机插座中，主机屏幕上即可显示相应测温点的温度。经过检测数据，砼中心位置的温度从终凝开始升幅较快，72 小时后升幅趋于温度，96 小时后达到稳定，中心最高温度约为63.1 度。

4 混凝土的双层保温养护，控制内外温差

根据为了防止砼表面出现温缩裂缝，必须严格控制砼的内外温差，根据规范砼内外温差不大于20 度时，一般不会出现温缩裂缝。我们采用延缓拆模和双层保温措施，来阻止砼表面温度的下降。即我们在砼浇筑24 小时内完成覆盖养护，首先采用双层薄膜对模板进行包裹（留住水汽），再在其外侧包裹5cm 草袋作为保温层。顶板上砼表面铺双层薄膜和草袋。经过15 天的不间断检测，砼表面的温度一直稳定在44.3-45.6 度范围内，内外温差没有超过20 度，拆模后砼表面没有出现任何裂缝。