直线加速器防辐射超大截面混凝土结构施工案例探讨

直线加速器防辐射超大截面混凝土结构施工案例探讨

周宇佳,蒋青恒,董贤斌,赖晓俊,张鑫,侯健

中国建筑一局（集团）有限公司

摘要：直线加速器运行时会产生x射线等有害射线，通常设计超大截面混凝土结构来进行抗辐射，因此超厚墙体模板加固体系的施工显得尤为关键。首先墙体模板加固所需超长对拉丝杆和高强度山型卡在大部分地区无法直接购买；另外，支撑架体立杆间距太小，搭设完成后难以检查验收；最后，墙体和顶板分开浇筑，交接处施工缝处易发生辐射泄漏。针对以上难点，我项目部通过自制对拉丝杆及山型卡、优化顶板支撑体系、施工缝压槽处理，成功解决上述施工难点，在保证施工质量的前提下，同时也达到了降本增效的目的。

关键词：建筑施工、直线加速器、超厚墙体加固体系、自制山型卡

1.项目情况综述

1.1工程基本信息

鹏瑞利国际健康商旅城－昆明南站项目(A2地块)由四栋主楼（最大高度150.3m）、两栋裙楼组成；地下室二层（-10.05m），总建筑面积30.17万平米。其中五号楼为医院，地下室负二层设计有直线加速器房间。

1.2直线加速区设计概况

本文针对本项目五号楼地下室直线加速区展开论述。直线加速器房间面积489.6平米，层高4.95m/5.8m，板厚有3000mm、1800mm、700mm，墙厚有1800mm、1500mm、1200mm、800mm，楼板及墙体混凝土等级为C35。

2.超厚墙体加固体系工艺原理

在直线加速器防辐射超大截面混凝土墙板施工中，模板采用15mm厚覆膜多层板；次龙骨采用40×40×2mm方钢；主龙骨分别采用双钢管A48×2.8mm/60×60×2.5mm方钢；墙体模板采用钢筋自制的对拉丝杆、山型卡并与钢垫块、套筒组合形成“自制墙体模板对拉加固组合”进行加固，保证了墙体模板加固质量。顶板支撑体系采用盘扣式脚手架进行支撑，立杆横纵间距600mm×600mm，便于管理人员检查验收且盘扣架承载力和稳定性更好；施工缝采用木方压槽可阻断射线辐射路径，避免辐射泄漏。

3.支撑体系设计及操作要点

3.1超大截面混凝土墙体施工

1、墙体模板加固施工

墙高方向铺设40×40×2mm次龙骨方钢，水平间距150mm，模板拼缝位置使用木方（避免漏浆）；墙长方向铺设双钢管A48×2.8mm的主龙骨，竖向间距450mm（其中首道距地200mm）；对拉丝杆水平间距300mm，竖向间距同主龙骨间距。采用C16钢筋制作的墙体通长对拉丝杆、C12钢筋制作山型卡配合100×100×10mm钢垫块、16#套筒（螺母作用）形成了“自制墙体模板对拉加固组合”，对墙体模板进行紧固。

自制墙体模板对拉加固组合

外墙模板加固所需的对拉丝杆需增焊止水片，规格为50×50×3mm，因止水片电阻比对拉丝杆小，射线会沿止水片边缘向混凝土墙体内部不规则路径传播形成迷路，可保证射线不发生泄漏，还可解决外墙渗水的隐患。

2、墙体模板加固措施

（1）无法进行对拉加固的端部墙，在筏板基础上预埋C22斜插筋对端部墙模板进行拉结加固。预埋斜插筋在筏板内埋深150mm,下料长度即为预埋点至模板加固点的距离加400mm。（2）为保证墙底模板加固刚度。距墙底边150mm增加预埋C22钢筋头，预埋钢筋头在筏板内埋深150mm，外漏150mm，水平间距1200mm。（3）距墙边2m位置预埋自制C22钢筋锚环，水平间距1200mm，锚环内焊接普通钢管下部垫紧木方，沿墙高方向设置三道斜撑钢管，水平间距1.2m，墙体斜撑钢管采用扣件与预埋锚环内普通钢管连接以便于给墙体模板一定支撑力。

3.2防辐射施工缝处理

为保证施工更安全，墙体与顶板分开浇筑。统一将墙体施工缝留置顶板底50mm，同时在施工缝位置统一留置三道50×100mm凹槽企口，阻断射线辐射路径以满足直线加速器防辐射要求。

3.3超大截面混凝土顶板支撑体系设计

直线加速器顶板厚度有以下三种：700mm、1800mm、3000mm。其中3000mm板厚区域模板支撑体系设计：为避免顶板荷载太大，3000mm板厚区域分两次进行浇筑，一次浇筑大面1800mm板厚，二次浇筑1200mm板厚区域。则3000mm板厚区域支撑体系设计可同1800mm板厚区域，待一次浇筑1800mm板厚区域混凝土达到设计强度后，原一次浇筑的1800mm板厚区域支模架体不拆直接进行1.2m板厚的二次浇筑。

4.效果分析

4.1经济效益

鹏瑞利国际健康商旅城－昆明南站项目(A2地块)项目采用本文所述工艺对超大截面混凝土结构施工比传统工艺从材料、人工、机械等费用上考虑，施工节约大概39.83+22.82-（23.65+18.76）=20.24万元。

4.2工期效益

本工艺利用自制墙体加固构件和盘扣式脚手架支撑体系对直线加速器防辐射超大截面混凝土结构施工，墙体模板加固质量好和顶板支撑系统承载力好，施工工艺简单。墙体模板加固工期节约10天，顶板支撑架体搭拆工期节约10

天，总体工期节约20天。

5.结语

目前我国各类医院的放射治疗科正进行快速发展，意味着今后具有防辐射功能房间的会越来越多，防辐射超大截面混凝土结构施工难题将会一直持续。本工艺解决了直线加速器防辐射超大截面混凝土结构施工中墙体模板加固不牢固、顶板支撑体系易变形、施工缝处射线易泄露的施工难点，使超大截面混凝土结构成型质量好，观感效果佳，平整度、垂直度合格率均能达到98%以上，可满足设计要求用于抗辐射。

在满足医疗建筑发展现代化的同时，符合国家绿色施工的要求，在保证安全、质量的前提下加快了施工进度，可为今后类似工况项目提供参考意见。

参考文献

【1】无锡新瑞医院直线加速器室超厚墙顶板大体积混凝土施工技术[J]. 杨真超,蒋晟,张涛.  江苏建材. 2017(02)

【2】GB 50496-2009. 大体积混凝土施工规范[S]. 2009

【3】大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].王双木.建材世界.2017(06)

第一作者简介：周宇佳，鹏瑞利国际健康商旅城-昆明南站项目（A2地块）总工程师，工程师，775351651@qq.com