丁华营，陈昆鹏，龙 洪，黎爵湃

(1. 中国建筑技术中心，北京 101300； 2. 中建三局集团有限公司深圳分公司，广东 深圳 518000)

0 引言

随着核医学大型设备及技术的不断发展，对医院直加机房大体积混凝土提出防辐射要求。采用传统施工技术时，常因原材料、钢筋工程、模板支撑体系质量控制存在问题，造成混凝土开裂、钢筋变形、保护层厚度不足、模板支撑体系坍塌等。为此，研发新型大体积混凝土浇筑工艺、钢筋绑扎工艺、模板支撑体系、防开裂施工工艺等，以提高施工效率与质量，缩短施工工期，节约施工成本。混凝土浇筑新工艺克服了高温开裂、钢筋保护层厚度不足、混凝土自重和侧向压力导致模板体系受力不足等问题，同时避免了因混凝土浇筑质量差引起的施工裂缝，从而使设备运行产生的放射性射线不对人体造成伤害。

1 工程概况

深圳市龙华新区综合医院直加机房设置在地下3层，含2个直线加速器室、1个后装治疗机室与1个伽玛刀室。直线加速器可利用其产生的高能X射线和电子束杀死肿瘤细胞，达到治疗肿瘤的目的。本工程直线加速器室长43.75m，宽11m，高5.8m，墙、板均采用大体积混凝土，墙厚1.0，1.1，1.8，2.4，3.0m，顶板厚1，1.8，3m，均为超厚构件。混凝土抗压强度等级为C30，抗渗强度等级为P10。直加机房施工重难点为保证大体积混凝土工程质量，达到防辐射要求。

2 关键施工技术

2.1 钢筋工程

1)布置整层钢筋网片

为保证大体积混凝土不开裂，在混凝土内部按150mm间距沿水平、垂直方向布置整层φ12钢筋网片，因立筋排数较多且间距较小，按单方向整排绑扎钢筋。为保证墙体钢筋定位准确且保护层厚度满足要求，设置梯子筋，如图1所示。梯子筋采用钢筋焊接，纵向间距1 000mm。

图1 梯子筋示意

2)特殊管线洞口配筋优化

需注意特殊管线洞口钢筋绑扎质量，穿直线加速器室孔洞形成的路径均须设置成曲形，为保证大体积混凝土浇筑质量，需专门设计钢筋及穿洞套管。套管需与钢筋焊接固定，避免移位，在套管钢板底部设置支撑。距电缆沟底面10cm处的套管内部设置直径≥10mm钢筋，钢筋两端水平焊接在两侧套管内壁，作为固定点。

2.2 模板支撑体系

本工程大体积混凝土自重、侧向压力、钢筋荷载大，且为不规则结构，造成模板支设困难，常规模板支撑体系难以满足受力要求，须采用新型模板支撑体系，以保证结构安全。

墙体模板采用1 830mm×915mm×18mm(长×宽×厚)木模板，墙体竖向次楞采用100mm×100mm木方，间距200mm；水平主楞采用50mm×50mm×3mm(长×宽×厚)双钢方通，间距450mm；外墙设置φ18三段式高强止水螺栓，间距450mm，如图2所示。

图2 墙体模板体系示意

在现浇板厚度范围内，将φ18螺栓与现浇板钢筋焊接，以固定直线加速器室墙体模板，焊接应牢固，满足规范要求，如图3所示。

图3 现浇板与墙体交接处模板安装示意

墙体根部提前预留钢筋，模板支设时钢筋需穿过模板，起固定模板、防止模板上浮作用，如图4所示。

图4 防止模板上浮措施

直线加速器室内部满堂架上、中、下方均采用顶托与墙体侧模顶紧，对于外墙外侧与基坑相邻部位，采用钢方通与基坑边或地下室外墙反顶，钢方通纵横向间距均为1 000mm。在靠近东侧及北侧外墙底板上预埋φ28钢筋，支设墙体模板时，采用[8焊接三角形支架，对外侧模板进行加固。

墙体阳角处模板采用预留对拉螺栓进行加固，对拉螺栓两端均与双钢方通连接，如图5所示。

图5 阳角处模板加固示意

2.3 大体积混凝土防开裂工艺

2.3.1原材料要求

1)应选用水化热低的普通硅酸盐水泥，不掺加早强剂，减少水泥用量，原则上水泥用量≤220kg/m3，3d水化热宜≤250kJ/kg，7d水化热宜≤280kJ/kg。

2)建议采用C30及以下强度等级混凝土。

3)细骨料宜采用中砂，细度模数宜>2.3，含泥量应≤3%。应选用非碱活性粗骨料，粒径宜为5.0～31.5mm，级配应连续，含泥量应≤1%。

4)确定混凝土配合比时，需综合考虑温度控制、减少收缩、提高抗拉强度、满足泵送要求等因素，应掺加粉煤灰及减水剂，同时严格控制原材料质量，采用一级粉煤灰，以达到控制混凝土收缩裂缝的目的。

5)根据工程特点，采用60d设计强度。

2.3.2混凝土加冰预冷

混凝土入模温度控制为5～26℃，否则应采取有效措施。根据气象资料, 深圳市5—9月白天最高气温为33～36℃,正值施工期,为避免高温对防辐射混凝土浇筑质量和工期产生影响，对直线加速器室混凝土进行加冰预冷处理,确保混凝土强度满足设计要求。混凝土拌合前采用加冰、加冷水等方式分别对骨料、水泥进行预冷。

2.3.3浇筑与振捣

由于直线加速器室墙体较高，采用串筒浇筑混凝土，串筒间距约为3m，需埋入下层混凝土20cm左右。墙体混凝土分层浇筑，每层浇筑高度控制在50cm左右。为不使上下层产生施工冷缝，需在下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，并采取二次振捣法，振捣上层混凝土时振捣棒应插入下层混凝土5cm左右。振捣棒与模板距离不大于其作用半径的0.5倍，且应避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。

混凝土下料点应分散布置，连续浇筑混凝土。每层接茬处混凝土需加强振捣，以保证接茬严密，及时清理落地混凝土。

2.3.4墙体施工缝留设

为保证混凝土浇筑质量，分3次浇筑直线加速器室混凝土，第1次浇筑底板及导墙混凝土，第2次浇筑墙体和部分顶板混凝土；第3次浇筑其余部分顶板混凝土。底板混凝土浇筑时，导墙施工缝留设在底板以上300mm，浇筑墙体混凝土前凿除导墙上部浮浆。墙体顶部不预留施工缝，浇筑顶板混凝土前将该处凸出部位凿除。为避免射线穿透墙体，施工缝留设成Z字形，在外墙底部水平施工缝位置处设置止水钢板，施工缝新旧混凝土交界面应凿毛，顶板施工缝无须凿毛，顶板混凝土第1次浇筑完成后直接撒细石。顶板混凝土采用分层浇筑，分层厚度为500mm。

2.3.5养护

混凝土养护过程中实行信息化管理，根据室外温度及时调整养护温度，防止温差过大产生裂缝。墙体表面混凝土带模养护，并喷雾保湿，养护时间≥28d。顶板混凝土采用薄膜、毛毡覆盖，并喷雾保湿，养护时间≥28d。底板混凝土采用蓄水养护，养护时间≥14d。为避免直加机房内部温度过高，混凝土浇筑完成后在架体内设置喷淋管，喷淋降温。

养护时应注意减少水分蒸发，覆盖薄膜、毛毡时不要暴露混凝土表面，薄膜内有凝结水为佳，密切注意天气情况，遇5级以上大风天气时，使用重物压住塑料布，防止混凝土表面水分散失。待混凝土养护时间达到要求，且混凝土内部与表面、混凝土表面与大气温度差均<25℃后，方可撤除覆盖材料。

喷雾养护时需注意喷雾量，避免顶板及侧墙出现大面积水，以保持混凝土表面潮湿为宜。

3 结语

对深圳市龙华新区综合医院直加机房防辐射大体积混凝土施工技术进行研究，采用梯子筋定位、特殊管线洞口配筋优化等技术，增强了钢筋支架整体稳定性。通过对侧墙、顶板支撑系统，墙体阳角模板加固技术进行创新，增加模板支撑体系整体稳定性。通过控制混凝土配合比、采取加冰预冷降温工艺、留设Z字形施工缝、分层串筒浇筑混凝土、控制养护温度等措施，提高混凝土施工质量，解决混凝土开裂问题。