大体积防辐射混凝土施工技术分析

□文/刁 宁

随着医疗水平的飞速发展，用于治疗的设备日新月异，伴随着设备发展的同时，对设备机房的基础建设提出了更多的要求。用于治疗肿瘤的高尖端设备——高低能加速器及射波刀对医学的贡献不言而喻，但同时其作业状态对外产生大量有害的辐射，对辐射的防护有了更严格的要求[1]，大体积混凝土以低廉的成本、优异的防辐射性能，在此类工程中得到广泛应用[2]。为满足设备用房对防辐射的较高要求，本文结合工程实例，介绍了加速器室防辐射混凝土的施工中遇到的问题以及解决办法。

1 工程概况

天津空港国际生物医学康复治疗中心项目建筑面积126 650.6 m2，其中地上建筑面积92 650.6 m2，地下建筑面积34 000 m2。直线加速器机房位于地下一层，墙体为防辐射混凝土，建筑面积为711.28 m2。该房间的墙体及顶板设计均采用C30防辐射混凝土，吸收Y射线和阻止来自室内粒子加速器（或反应堆）等装置的原子核辐射射线。内墙最厚处为3.1 m，顶板厚度为3.1 m，地下室筏板厚度为0.4 m，混凝土总共浇筑 3 000 m2，其中防辐射混凝土3 100 mm厚墙体共计5道墙，1 800 mm厚墙体10道，1 000 mm厚墙体4道，800 mm厚墙体5道。在混凝土成型过程中，产生的水化热较大，容易造成温度裂缝，使用外加剂、缓凝减水剂，分层浇筑、预埋蛇形石英管，有效的控制混凝土内外温差，避免因温差收缩等产生的破裂性裂缝，达到防辐射混凝土防护性能。

混凝土比起铅块及重晶石的防护造价明显降低并且施工工艺操作相对简便；但是为达到防护的作用，对混凝土的施工质量和防辐射能力提出了更高的要求。

2 施工技术

施工部位的墙体厚度分别为3.1、2.5、1.0 m，楼板厚度为3.1、2.7 m，属于大体积混凝土。为保证施工质量，控制裂缝，施工采用自密实混凝土浇筑。

混凝土的单位面积荷载过大，对支撑体系进行计算，根据计算结果搭设支撑体系，确保施工安全。在墙体最外侧绑扎一层直径6 mm、200 mm×200 mm钢筋网片，增加对混凝土的整体性，减少混凝土的裂缝。通风风道及缆沟与混凝土墙体成45°角进行预埋，阻止辐射射线外泄，增强防辐射能力。

2.1 钢筋的绑扎与预留预埋

墙体及楼板的厚度大，钢筋之间的间距较大，最大达到1 000 mm，采用直径8 mm的钢筋点接将其固定，见图1。

图1 钢筋点接

根据医疗设备防护要求，管线的预留预埋的管道采用与墙体水平方向成45°角施工，防止辐射外泄，见图2。

2.2 模板支设

楼面板厚度均为3 100 mm，搭设高度为6 m，立杆的纵距0.9 m，横距为0.9 m或0.8 m，步距为1.2 m。板次龙骨采用40 mm×80 mm木方，间距50 mm，板底托采用可调顶托，板底托为工字钢[3]。满堂脚手架采用扣件脚手架，设置扫地杆，扫地杆距地面200 mm。剪刀撑采用连续搭接，水平剪刀撑布置2道，第一道水平杆处一道，标高3.6 m处一道。板底采用工字钢进行支撑，墙体模板采用以500 mm×500 mm为间距的28 mm的钢筋进行对拉。模板支撑体系采用满堂红脚手架支撑，间距为900 mm×900 mm×1 200mm，设置连续剪刀撑，起步250mm设置扫地杆。侧面采用工字钢替代通常的钢管作为主楞进行加固，确保施工的安全。见图3和图4。

图2 预埋管道施工

图3 墙模板正立面

图4 模板支架立面

2.3 混凝土的浇筑

1）由于此次浇筑的混凝土，深度达8 m，混凝土自斗口下落的自由倾落高度不得超过2 m[4]，采用搭设操作平台，分层进行浇筑，为保证浇筑混凝土的密实度，采用自密实混凝土替代常规的混凝土。

2）浇筑前，增加预留降温孔，安排专人对浇筑的混凝土进行温度监控，如发现上下层混凝土温差超过25℃，在降温孔里通入冷却水，减小内外温差[5]。

3）对混凝土浇筑的速度进行控制，以保证混凝土温度的均匀。

4）插入式振捣器应由专业操作工进行。一般采用快插慢拔，梅花型布点，均匀排列，逐点移动，有序进行；振捣应做到密实，避免漏振、过振等现象出现。

5）浇筑混凝土应保证连续进行，混凝土搅拌站增加车次，保证施工的连续。

6）若混凝土表面存在较厚的浮浆，应采取措施消除浮浆或在混凝土初凝前加石子浆。

7）混凝土浇筑过程中，注意模板、钢筋、预留孔等是否有移动和变形等情况，如果有上述问题应立即处理并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好。

3 结语

本文介绍了大体积防辐射混凝土施工方法，其中重点阐述了大体积混凝土施工过程中的钢筋绑扎、模板支设、混凝土的浇筑、混凝土抗裂措施和预留预埋的管道的施工等操作要点。该技术在工程中应用，对混凝土的施工质量、防辐射性能均有较好效果，工程造价大幅度缩减。