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杭州英慈医院医用直线加速器机房施工监理控制要点徐海忠吴威徐依玮

发表时间：2021/7/26 来源：《基层建设》2021年第14期作者：徐海忠吴威徐依玮

[导读] 医用直线加速器机房采用超厚钢筋混凝土自防护结构，且要求墙板、顶板一次性浇筑，属于超过一定规模的危险性较大分项工程

        杭州信达投资咨询估价监理有限公司
        摘要：医用直线加速器机房采用超厚钢筋混凝土自防护结构，且要求墙板、顶板一次性浇筑，属于超过一定规模的危险性较大分项工程，且混凝土易产生裂缝，对混凝土防辐射性能影响较大。杭州英慈医院直线加速器墙板、顶板最大厚度达3m，项目监理机构通过对直线加速器机房施工重难点及关键措施进行管控，保证了混凝土施工质量，取得了较好的工程效果。
        Medical linear accelerator room of Hangzhou Yingci hospital Control points of construction supervision
        [Abstract]the machine room of medical linear accelerator adopts super thick reinforced concrete self-protection structure，and the wallboard and roof are required to be poured at one time，which belongs to a large-scale and dangerous sub project，and the concrete is easy to crack，which has a great impact on the radiation protection performance of concrete.The maximum thickness of the wall and roof of the linear accelerator in Hangzhou Yingci hospital is 3 m.through the management and control of the key points and key measures in the construction of the linear accelerator room，the concrete construction quality is ensured and good engineering effect is achieved.

        1.工程概况
        杭州市英慈医院新建项目位于杭州市萧山区科技城，东临支四路、南临钱江二路、西临高新九路，北临钱塘江南岸。工程为框架-剪力墙结构，地下2层，地上10层，总建筑面积60439m2。
        本工程直线加速器机房位于项目地下2层东北角，直线加速器约350m2。加速器机房基础底标高为-10.1m，板顶标高为-2.6m，混凝土强度等级为C35P8，容重为23.5~24KN/m3（10MV以上直线加速器防中子折射控制混凝土容重要求）。一次性浇筑混凝土高度7.5m，混凝土量约2000m3。底板厚1000mm，加700mm厚C25混凝土混凝土为二次浇筑层，剪力墙厚度分别为1400㎜，1800㎜，3000㎜，现浇顶板厚度分别为1800㎜，3000㎜。

        直线加速器机房如图所示
        2.施工重难点分析
        2.1施工荷载大
        加速器施工总荷载约100KN/m2，属于超过一定规模危险性较大的分部分项工程同时，由于直线加速器机房防辐射的要求，要求墙板、顶板一次浇筑，超厚混凝土顶板给高支模施工安全带来极大的挑战，如何保证模板支撑体系的安全性是重难点。
        2.2混凝土密实度要求高
        医用直线加速器机房结构具有防辐射要求，三侧墙体为地下室外墙，对抗渗及防辐射要求较高，混凝土浇筑需密实，不得出现蜂窝、麻面及裂缝等缺陷。
        2.3混凝土养护要求高
        直线加速器机房混凝土墙板、顶板厚度达3000mm，混凝土体积大，浇筑后极易产生内外温差过大，出现温度裂缝的现象，而且防辐射要求严禁产生混凝土贯穿性裂缝，因此混凝土的浇筑及养护尤为重要。
        3.工艺流程及监理控制要点
        3.1施工工艺流程分析
        施工工艺流程：施工准备→桩位复核→底板垫层定位防线→底板钢筋绑扎→底板结构混凝土浇筑→测量放线→墙柱钢筋绑扎→防辐射套管埋设→墙体模板支设→承重架体支设→顶板模板支设→顶板钢筋绑扎→墙体、顶板混凝土浇筑→混凝土养护
        3.2钢筋工程监理控制要点
        （1）墙体钢筋：墙厚1400mm、1800mm，设计墙体钢筋为4层；墙厚3000mm，设计墙体钢筋为6层。墙体多层钢筋网片较多，除按设计设置拉钩外，增设Φ25@1000双向布置，作为墙身钢筋网定位和墙身厚度控制、模板加固内撑、墙身钢筋保护层厚度控制。多层钢筋网片间需设置45°~ 60°竖向剪刀撑控制钢筋网片侧向垂直度。
        （2）顶板钢筋：板厚1800mm，设计板筋为4层；板厚3000mm，设计板筋为6层。顶板钢筋设置钢筋构架马凳，钢筋支架马凳采用Φ25钢筋电焊成桁架，根据钢筋网分层分格，间距1000mm纵横向布置。在板厚3000mm处钢筋笼外围设置45°~ 60°双向钢筋剪刀撑，钢筋剪刀撑采用Φ25钢筋，与各层主筋焊接。
        （3）在墙、顶板钢筋绑扎中同步设置Φ32*2.8间距600mm循环水管、防辐射套管预埋、测温导线布置。对预埋循环水管，试压检查，防辐射套管位置、标高复核，测温导线的测试等合格方可封模加固。
        （4）本工程墙、板钢筋绑扎过程均应按照危险性较大分部分项工程管控，要求施工单位单独编制钢筋绑扎方案，并组织方案专家论证。项目监理机构应督促施工单位按通过论证的方案施工，确保安全和工程质量。
        3.3模板支设监理控制要点
        3.3.1墙身模板
        （1）为保证墙身模板的强度、刚度，采用18mm厚双面胶合板，次龙骨为Φ48.3钢管，间距150mm，主龙骨为Φ48.3x3.2双钢管，底板以上150mm设置第1道主龙骨，每隔400mm设置1道，采用Φ16对拉螺栓，墙高3.5m以下部分纵向间距300mm，水平间距400mm。
        （2）地下室外围墙体需采用型钢在外侧增设斜向钢支撑，加强侧向约束。
        3.3.2顶板模板
        （1）板厚3000mm、1800mm已属于超过一定规模的危大工程。根据杭州地区要求，其支模架体系必须采用工具式支模架。经设计计算并经专家论证同意，采用Φ48.3x3.2盘扣式满堂支撑钢管进行搭设。板厚3000mm区域内立杆纵、横间距300x300mm，步距1500mm；板厚1800mm区域内立杆纵、横间距600x600mm，步距1500mm，顶部与底跨步距≧500mm。架体顶层、底层、中间部位设置水平剪刀撑，架体四周外围第1跨，架体内部区域每隔5跨由底至顶设置剪刀撑。
        （2）搭设Φ48.3x3.2盘扣式满堂钢管脚手架、立杆底部均采用可调底座，顶部设置可调顶托，顶托自由高度控制在250mm以内，可调顶托上部铺设双根Φ48.3x3.2钢管作为主楞，3000mm板厚主楞上铺设间距100mm的60x80木楞作次楞；1800mm板厚主楞上铺设间距150mm的60x80木楞作次楞，次楞上铺设15mm厚胶合模板。对于3000mm厚顶板，主楞及次楞悬挑端不超过200mm；对于1800mm厚顶板，主楞悬挑端不超过200mm，次楞悬挑端不超过300mm。
        3.4混凝土施工监理控制要点
        3.4.1施工缝留设
        （1）直线加速器机房仅允许底板留水平施工缝，留置时做成台阶式错台或凸面错台。浇筑完成后通过室内增加700mm厚素混凝土的做法形成迷路设计，防止辐射泄漏；与外部区域接触的施工缝留设为折线型，其中外部部位设置止水钢板。

        施工缝留设如图所示
        3.4.2混凝土浇筑
        直线加速器机房对混凝土的密实度要求高，仅允许于底板和墙体处留置施工缝，墙体与顶板混凝土一次性浇筑最大高度达7500mm，最大墙厚顶板厚度达3000mm，混凝土浇筑时应做好旁站监理工作，督促施工单位严格按方案浇筑。
        （1）混凝土浇筑前准备。因混凝土质量及连续供应要求，应督促施工单位与商品混凝土供商单位确认，确保专线生产，连续供应；混凝土泵送和振捣机械等均要做到一用一备；发生施工停电的应急电源准备，操作工人换班安排。
        （2）在混凝土浇筑过程中，要求施工单位全面分层循环连续浇筑，严格控制每层混凝土浇筑高度在450mm以内，并且必须保证上层混凝土浇筑时下层混凝土处于塑性状态，严禁产生施工冷缝。振捣棒插入的间距为400mm，插入深度500~550mm，快插慢拔。
        （3）泵送应保持连续，一旦混凝土输送出现故障，立即更换泵车或泵管，紧急情况需动用塔式起重机和吊斗应急，保证混凝土浇筑连续。
        （4）混凝土浇筑过程中，现场应由技术、安全管理人员，监督指导作业。
        （5）直线加速器机房混凝土浇筑2020年11月21日中午开始至2020年11月23日持续混凝土浇筑36个小时。
        3.5支撑架安全监测
        模板支撑系统在搭设、钢筋安装、混凝土浇筑过程中及混凝土终凝前后，模板支撑体系位移必须随时监测。在浇筑过程中，由监理人员、专职安全员、施工员对高支模体系检查，定时观测检测体系的变形情况，发现隐患及时停止施工。
        3.6混凝土测温和保温措施
        （1）采用外部保温和降低内部水化热，结合循环水管降温的措施来控制混凝土内部与外部环境的温差，循环水管采用Φ32*2.8间距600mm环型分组布置，防止混凝土在凝结硬化过程中由于温差过大而造成混凝土产生裂缝。
        在混凝土浇筑24h后开始测温，掌握混凝土内部升温速度，升温速度过快启动循环水控制升温，在浇筑混凝土后立即进行覆膜养护，防止水分流失造成干缩裂缝；同时采用多层覆膜多层养护毯覆盖，及时进行保温养护，采用在混凝土表面一层塑料膜+多层养护毯，再加一层塑料膜和一层养护毯覆盖，控制混凝土表面温度。根据测温情况调节循环水的流量，控制混凝土内部分层温差和每天升温或降温的速度。根据测温情况控制，当混凝土内部温度与大气温度温差小于20℃时，可撤掉保温养护层，养护时间不得小于14d，防辐射混凝土一般情况三周为宜。
        （2）大体积混凝土测温
        直线加速机房防辐射混凝土工程，墙、顶板截面大，一次性浇筑混凝土数量大，同时必须严格分层浇筑，连续浇筑时间长，在混凝土未全部浇筑完成前，先行浇筑底层混凝土已凝结硬化，所以在浇筑混凝土24小时就要开始测温。
        根据测温要求建立测温记录台账，一旦发现混凝土内外温差超过20℃，应启动循环水进行降温，混凝土浇筑后应立即加盖保湿保温养护，紧急情况增加外部加热保温措施。混凝土入模后大约12小时后升温速度较快，经历48小时后升温逐渐缓慢，历经72小时左右达到峰顶温度，本项目最高温度75.5℃。
        根据直线加速机房实际混凝土施工情况，大体积混凝土在浇筑后1~14d内混凝土内部温度变化明显，因此测温要求1-3d内每2小时测温一次，4~7天内每4小时测温一次，8~14d内每8小时测温一次，14d后每天测温一次，直至混凝土内部温度与大气温度温差小于20℃，停止测温。
        4.防止混凝土开裂措施
        （1）优化配合比
        直线加速机房采用C35P8抗裂微膨胀混凝土，墙体及顶板厚度达3000mm，为减少水化热引起的温差和提高混凝土密实度，必须对混凝土配合比进行优化设计，达到延缓混凝土早期强度，降低混凝土水化热，防止混凝土开裂的目的。采用低水化热水泥渗入缓凝剂，延缓混凝土早期强度。经试验室多次实验，反复验证，并进行试块强度测试，最终确定混凝土配合比。如表1所示
        表1混凝土配合比

类别	水泥	细骨料	粗骨料	水	外加剂	膨胀剂	粉煤灰	矿粉
比例	1	2.85	4.1	0.43	2.5%	0.08	0.11	0.12

        （2）采用全面分层浇筑，尽量减少水化热积累。
        （3）降低混凝土入模温度，采用低温水搅拌混凝土。
        （4）混凝土浇筑后及时进行保温保湿覆盖养护，加强测温一旦出现温差过大及时加强外部保温养护和内部循环水降温等措施。
        5.结语
        医用直线加速器机房具有大体积防止辐射外泄的特性。超厚混凝土墙板在施工过程中容易出现跑模、钢筋偏位、模板支撑体系存在隐患、混凝土浇筑及养护方式不当造成裂缝较多等问题。本工程项目监理机构针对医用直线加速器机房建造难点进行分析，与施工单位一道优化施工工艺、编制施工方案，实施过程中按方案做好相关工作，有效保证了施工安全和工程质量，并为今后类似工程施工积累了经验。