混凝土施工方案～大體積重晶石防輻射

1、設(shè)計(jì)概況本工程住院樓地下室設(shè)有二個(gè)直線加速器機(jī)房， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為重晶石防輻射混凝土， 其中墻板 厚度為 1100，局部為 2400，頂板厚度為 1150，局部為 2400 ，屬于大體積混凝土范疇?？馆?射混凝土的密實(shí)度不小于 2.35克/立方厘米，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 C30,混凝土結(jié)構(gòu)類(lèi)型為一類(lèi)，基 礎(chǔ)為二類(lèi)。2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)分析醫(yī)用直線加速器對(duì)腫瘤疾病有良好的治療效果,但如果防護(hù)不當(dāng) ,其高能電磁輻射也會(huì)給周邊人員造成傷害。為了防止射線的泄漏，除進(jìn)出治療室的各種管道和線路均應(yīng)預(yù)留、預(yù)埋外， 不允許成型后鉆孔， 更不能有穿透的施工縫， 并要嚴(yán)防大體積混凝土的水化熱反應(yīng)引起的裂 縫。因此， 除了應(yīng)做好原

2、材料的選擇和優(yōu)化配合比以及各種管道和線路的預(yù)留、預(yù)埋外，還 必須做好施工縫的設(shè)置，不能有穿透的施工縫。本工程的施工難點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)，必須作為主控對(duì)象，做好施工過(guò)程的控制和監(jiān)測(cè)。（1）混凝土結(jié)構(gòu)厚度大， 屬大體積混凝土范疇， 應(yīng)采取措施控制大體積混凝土的溫度裂縫；（2）設(shè)計(jì)要求抗輻射混凝土必須連續(xù)澆筑；（3） 抗輻射混凝土的密度不小于2.35克/立方厘米。3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工主要方法3.1 基礎(chǔ)工程施工方案 基礎(chǔ)工程施工流程如下： 施工前準(zhǔn)備t測(cè)量放線t墊層t綁扎鋼筋、支模 t澆筑混凝土 t基礎(chǔ)墻t回填土。3.1.1 墊層混凝土施工基礎(chǔ)墊層混凝土的澆筑： 復(fù)核基坑內(nèi)土體標(biāo)高， 根據(jù)高程控制

3、點(diǎn)用鋼筋頭墊層尺寸范圍內(nèi)中 心的表面控制標(biāo)志，四周用 100mm 方木固定。澆筑前要經(jīng)項(xiàng)目部門(mén)復(fù)核模板位置無(wú)誤。澆 筑墊層混凝土用滾筒碾壓平整，用木抹子抹平壓實(shí)，最后用鐵抹子壓實(shí)壓光。用磚砌模的， 嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行施工，作到模內(nèi)干凈，無(wú)積水、垃圾。3.1.2 基礎(chǔ)鋼筋施工基礎(chǔ)鋼筋的施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：成型制作前注意：鋼筋是否具備出廠合格證， 核對(duì)鋼筋的規(guī)格、數(shù)量是否有誤，做好原材及 焊接件取樣、試驗(yàn)工作，合格后方可使用。綁扎前注意的問(wèn)題： 柱、梁箍筋與主筋垂直， 箍筋的接頭要交錯(cuò)布置在四交縱向鋼筋上，箍 筋轉(zhuǎn)角與縱向鋼筋的交叉點(diǎn)均應(yīng)扎牢； 箍筋平直部分與縱向交叉點(diǎn)可間隔扎牢， 以防骨架歪

4、斜；柱插筋位置要正確。具體做法可用直徑 14 的鋼筋作成井字型，在柱模安裝前焊于柱主 筋上，井字筋的尺寸等于柱截面尺寸。以防因混凝土振搗3.1.3 基礎(chǔ)模板施工 模板支立要牢固， 標(biāo)高尺寸正確， 其支撐部分必須支撐在堅(jiān)實(shí)的地基上， 引起的模板變形， 影響混凝土的質(zhì)量， 拆模時(shí)要待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度， 并使混凝土不被損 壞才可拆除（一般在澆筑 24 小時(shí)后即可拆除基礎(chǔ)梁、柱側(cè)模） 。3.1.4 底板普通混凝土的澆筑本工程采用獨(dú)立的布料桿布料， 根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)道路的情況， 從里向外進(jìn)行布料。布料桿的作用范圍要最大，且要盡量減少移動(dòng)泵車(chē)。材料準(zhǔn)備：按照澆筑工作量，作好商品混凝土供應(yīng)量計(jì)劃，

5、以保證混凝土連續(xù)施工的需要?；炷恋倪\(yùn)輸能力必須保證混凝土的連續(xù)澆筑， 并在運(yùn)輸過(guò)程中保持其勻質(zhì)性， 作到不分層、 不離析、不漏漿，保持較好的和易性，運(yùn)至澆筑地點(diǎn)時(shí)塌落度保持良好。混凝土運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，隨即開(kāi)始澆筑，并在初凝前澆筑完畢。澆筑過(guò)程中， 操作人員不準(zhǔn)在模板支撐和鋼筋上行走， 隨時(shí)把模內(nèi)鋼筋的臨時(shí)支撐和混凝土 的厚度標(biāo)志取出，不得埋入混凝土內(nèi)。澆筑順序從距卸料點(diǎn)最遠(yuǎn)的一端開(kāi)始， 逆向進(jìn)行， 以逐漸縮短運(yùn)距， 避免振實(shí)的混凝土受擾 動(dòng)。根據(jù)基礎(chǔ)的厚度分段分層澆筑，每段長(zhǎng)度控制在 2-3 米的距離，各層各段互相銜接，逐層逐 段呈階梯狀沿長(zhǎng)條形基礎(chǔ)長(zhǎng)度方向向后澆筑， 不得先把下層混凝土澆筑

6、完畢再澆筑上層混凝 土。3.2 主體結(jié)構(gòu)工程施工方案施工工藝流程：搭設(shè)鋼排架T綁扎墻板鋼筋 T支立頂板模板T支立墻板模板 T綁扎頂板鋼筋 T墻板模板加固T連續(xù)澆筑墻板、頂板他 T保溫養(yǎng)護(hù)。3.2.1 墻、頂板鋼筋施工要點(diǎn)墻板鋼筋采用對(duì)焊連接， 接頭位置盡量錯(cuò)開(kāi)， 板鋼筋綁扎用卷尺正確控制間距。 單向板鋼筋 外圍兩排鋼筋滿扎， 中間鋼筋可采用梅花型綁扎， 雙向板必須全部滿扎。 綁扎接頭呈八字型， 避免鋼筋向一側(cè)傾倒。上下鋼筋之間設(shè)鋼筋撐腳，每平方米設(shè)置一個(gè)，保證上下鋼筋間距。 鋼筋綁扎過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鋼筋與埋件相碰時(shí)，要會(huì)同有關(guān)人員研究處理，不得任意彎、割、 折、移。3.2.2 墻、頂板模板工程3

7、.2.2.1 模板的設(shè)計(jì)制作要求模板采用九夾板和 36mm 厚木板制作，排架采用直徑 48 鋼管搭設(shè)，排架搭設(shè)的同時(shí)，外圍 腳手架與排架應(yīng)同時(shí)搭設(shè)梁下， 鋼管可支撐在基礎(chǔ)底板混凝土面上。 現(xiàn)澆板下鋼管立桿間距 為0.5米，水平聯(lián)系桿設(shè)置 4道，掃地桿離地20cm，中間設(shè)間距1.4米的縱橫聯(lián)系桿，考慮 排架的整體穩(wěn)定， 縱橫二向均需設(shè)置水平拉桿。 除水平拉桿外還須適當(dāng)布置縱橫二個(gè)方向的 剪刀撐。模板在設(shè)計(jì)和施工時(shí)， 其尺寸宜稍小于建筑的凈尺寸， 以使處理與結(jié)構(gòu)的接頭， 模板長(zhǎng)度方 向的尺寸也應(yīng)留有安裝余量。3.2.2.2 模板施工模板施工要制定好施工工藝流程和施工方案， 作好一切施工布置， 對(duì)操

8、作班組和各專(zhuān)業(yè)人員 進(jìn)行必要的技術(shù)交底。模板施工劃分好流水段以及各個(gè)不同的施工區(qū)域， 施工順序和施工總平面布置盡量合理， 以 便充分利用起重機(jī)械設(shè)備，減少模板落地吊運(yùn)次數(shù)，同時(shí)也使得其他工作也能順利開(kāi)展。 模板按設(shè)計(jì)和施工方案要求編排編碼，并用醒目的字體注明在模板背面。安裝前核對(duì)模板型號(hào)、數(shù)量并維修清刷干凈。在模板就位前，認(rèn)真涂刷脫模劑，不得有漏。 模板施工前應(yīng)先綁扎鋼筋，后支立一側(cè)模板，待安裝好其他全部項(xiàng)目， 再支另一側(cè)模板。檢查墻體鋼筋、混凝土保護(hù)層墊塊、水電管線、預(yù)埋件、門(mén)窗洞口模板和穿墻螺栓套管有無(wú)遺漏，位置是否準(zhǔn)確，安裝是否牢固，并清除模板內(nèi)的雜物方可合模。 模板校正合格后，在模板頂

9、部安放固定位置的卡具，并緊固螺栓或銷(xiāo)子。模板安裝完畢后，檢查扣件、螺栓是否緊固，拼縫是否緊固，經(jīng)檢查合格后，方可澆筑混凝 土。拆模順序應(yīng)是先支的后拆， 后支的先拆。 先拆除模板的固定件和連接附件， 使模板向后傾斜。 吊運(yùn)模板前應(yīng)其是否完全脫離主體，所有配件是否已取出，確認(rèn)無(wú)誤后方準(zhǔn)起吊。3.2.3 墻、頂板大體積重晶石混凝土工程3.2.3.1 重晶石混凝土工藝原理 （1）重晶石混凝土采用密度大，含結(jié)合水多的重晶石碎石、重晶石砂等粗細(xì)骨料（主要成 分為 BaSO4. 2H2O ），以普通水泥作為膠凝材料，同時(shí)加入水、外加劑按一定配合比拌合形 成防輻射混凝土。其表觀密度大，對(duì)X射線和丫射線防護(hù)性能

10、好；骨料中有大量的結(jié)合水， 氫元素含量多， 能有效防護(hù)中子流。 重晶石混凝土澆入模成型后與鋼筋骨架共同形成具有特 殊防輻射性能的混凝土結(jié)構(gòu)。（2）通過(guò)優(yōu)選原材料和科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)；確保混凝土在拌合和成型過(guò)程防止離析、保持 均勻、 成型密實(shí)；控制大體積混凝土溫度裂縫；以及施工縫的特殊處理。從而保證結(jié)構(gòu)混凝 土的表觀密度和結(jié)構(gòu)構(gòu)件厚度符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的防輻射效果。3.2.3.2 原材料選用與配合比設(shè)計(jì)（1）原材料選用水泥：采用普通硅酸鹽水泥和高效混凝土摻合料，其質(zhì)量應(yīng)符合 GB175 1999硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和GB/T18736-2002高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑的相關(guān)要求。也可

11、采用其他密度較大、耐熱性能好、低水化熱的水泥。重晶石碎石、重晶石砂：表觀密度要求在 4300kg/m3 以上，其 BaSO4 含量不低于 90%，內(nèi) 含石膏或黃鐵礦的硫化物及硫酸化合物不超過(guò)7%,碎石含泥量W瑤。拌合用水：混凝土拌合用水應(yīng)符合JGJ63-89混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。外加劑：泵送劑、減水劑和膨脹劑質(zhì)量應(yīng)符合 GB50119 2003 混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī) 程的相關(guān)要求。（2）重晶石混凝土配合比設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)原材料優(yōu)選，主要參照GB50119 2003混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 和JBJ/T55-2000、 J64-2000 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。塌落度

12、控制在100-120mm 之間。每立方米膠凝材料總用量控制在最大水泥用量以內(nèi)；考慮地下結(jié)構(gòu)有利于大體積混凝土抗裂,采用 UEA-E 型膨脹劑（內(nèi)摻 10%）和高效混凝土摻合料（內(nèi)摻50%）等量取代水泥。砂率按 43%、摻泵送劑、經(jīng)多次試配試驗(yàn)后確定最優(yōu)配合比。3.2.3.3 重晶石混凝土的制備與運(yùn)輸采用礦區(qū)樣品按規(guī)定送檢合格后,備足材料, 進(jìn)場(chǎng)后分區(qū)堆放,按規(guī)定取樣送檢, 重晶石碎 石、重晶石砂每 200m3 取樣一次,進(jìn)行級(jí)配分析和表觀密度檢測(cè),經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用。 并定時(shí)校驗(yàn)自動(dòng)計(jì)量裝置,控制投料誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制投料順序、 單盤(pán)攪拌量、 攪拌時(shí)間、 出廠坍落度、 入泵坍落度,

13、并按規(guī)定留設(shè)試塊。 采用專(zhuān)車(chē)運(yùn)輸供應(yīng)；每車(chē)裝料時(shí),罐體要高速攪拌,運(yùn)輸途中低速攪拌,防止混凝土離析；裝載運(yùn)輸量控制在普通混凝土的6065%;供應(yīng)速度應(yīng)保證混凝土連續(xù)施工要求；還應(yīng)考慮備用的運(yùn)輸路線和停水、停電及設(shè)備故障等應(yīng)急措施。3.2.3.4 重晶石混凝土的泵送和澆搗重晶石混凝土骨料重,易離析, 準(zhǔn)備采用泵送工藝輸送。 通過(guò)以下措施,保證重晶石混凝土 成功泵送和澆搗。采用功率較大的輸送泵,盡量使混凝土沿水平輸送,主管控制在100m 以內(nèi)。嚴(yán)格控制重晶石混凝土的質(zhì)量, 進(jìn)場(chǎng)的每車(chē)混凝土必須經(jīng)目測(cè)無(wú)離析, 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)坍落度符合要求后, 才能 入泵。鑒于重晶石混凝土的泵送具有一定的難度,現(xiàn)場(chǎng)泵送施工

14、時(shí), 一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況先進(jìn)行有針對(duì)性的泵送試驗(yàn)；成功后再組織澆筑作業(yè)。墻板砼澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，每層厚度不超過(guò)500mm，且上下層間不超過(guò)砼初凝時(shí)間，不允許留設(shè)任何規(guī)范允許外的水平施工縫。 墻板砼澆至梁底后應(yīng)稍加停息約 1 小時(shí)左右, 讓砼達(dá)到 初步沉落,再澆上部砼。震動(dòng)棒應(yīng)插入墻板下層砼 5cm 左右,以防發(fā)生水平裂縫。鑒于本工程重晶石混凝土施工面不大的特點(diǎn), 頂板大體積混凝土采用整體平面分層澆筑的方 法，每層澆筑厚度 400mm，共分三層進(jìn)行。局部 2400mm部位分六層進(jìn)行。3.2.3.5 施工縫的特殊處理措施鑒于本工程的特殊性，重晶石混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，僅在基礎(chǔ)底板部位留置一條水平施工縫，

15、 具體位置在底板頂標(biāo)高下 0.2 米，寬度同墻厚，在澆筑 底板混凝土?xí)r預(yù)留，墻板和頂板同時(shí)澆筑，以確保防輻射效果。施工縫位置示意圖3.2.3.6 大體積混凝土裂縫控制措施 采用低水化熱水泥和摻合料。 優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，控制骨料質(zhì)量和含泥量及水灰比，砼表面做好二次抹平壓實(shí)工序。 采取對(duì)板基層壓光或增加滑動(dòng)層等降低結(jié)構(gòu)邊緣約束措施。就結(jié)構(gòu)本身而言， 針對(duì)其相應(yīng)薄弱部位及應(yīng)力集中部位要采取有效的加強(qiáng)措施； 外露結(jié)構(gòu)表 面應(yīng)增加細(xì)而密的溫度筋網(wǎng)片；水平施工縫適當(dāng)增加插筋。采取有效的溫度測(cè)量與控制措施。 混凝土澆搗后， 采用在混凝土體內(nèi)不同部位及深度預(yù)埋測(cè) 溫孔的辦法， 用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。 發(fā)現(xiàn)偏差立即采

16、取有效處理措施糾偏， 直至達(dá)到預(yù)定控制 范圍。養(yǎng)護(hù)完成后，測(cè)溫孔采用重晶石砼封堵密實(shí)。3.2.3.7 大體積混凝土溫度監(jiān)控及保溫養(yǎng)護(hù) （1）大體積混凝土溫度監(jiān)控 大體積混凝土溫度控制參數(shù) :混凝土內(nèi)表溫度之差不得超過(guò)25C，混凝土溫度驟降不得超過(guò)10C，內(nèi)表溫差達(dá)23C時(shí)就發(fā)警報(bào)。測(cè)溫點(diǎn)布置 :四面墻板 :墻板超厚部分 4處，在其中部沿高度方向各取1 處，分別在距混凝土表面 10cm 及結(jié)構(gòu)中間部位布置 2 個(gè)測(cè)溫點(diǎn) ，共計(jì) 8 個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。頂板：大體積頂板2處，在其中部沿高度方向取2處，分別在距混凝土表面以下 10cm及結(jié)構(gòu)中間部位布置 2 個(gè)測(cè)溫點(diǎn) ，共計(jì) 4 個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。外環(huán)境 ：在墻板與頂

17、板加厚部分中心部位，離混凝土表面以外 10cm 處各布置一處環(huán)境溫度測(cè)點(diǎn)。測(cè)溫工具的選用 ： 采用表盤(pán)式干式溫度計(jì)與水銀溫度計(jì)。測(cè)溫線布置 ：澆筑混凝土前 ，按照測(cè)溫點(diǎn)布置要求，從結(jié)構(gòu)室外混凝土面預(yù)埋DN25 熱鍍鋅鋼管至結(jié)構(gòu)中部,與結(jié)構(gòu)鋼筋焊接固定以防混凝土振搗時(shí)移位或脫落，管底固定一塊5cmX5cmX2mm的鉛板,防止射線透過(guò) ，測(cè)溫時(shí)將傳感器帶測(cè)溫線穿入管中監(jiān)控。待溫度監(jiān)控工作結(jié)束后，鋼管內(nèi)進(jìn)行壓力灌漿。測(cè)溫制度：在混凝土升溫保持階段，2 3h測(cè)溫一次，在溫度下降階段，4 8小時(shí)測(cè)溫一次。 （2）大體積混凝土保溫與養(yǎng)護(hù)在混凝土澆筑完成 2 小時(shí)后， 拆除障礙的鋼管， 用黑色塑料薄膜全面封

18、閉， 外圍用棉毯纏裹， 然后再用黑色塑料薄膜全面封閉，并加強(qiáng)測(cè)溫。如外界和內(nèi)部的溫差大于25C時(shí)，再用以上方法重復(fù)處理。當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫度之差不超過(guò)20C，且混凝土表面與環(huán)境溫度之差也不超過(guò)10C時(shí)，逐層拆除保溫層 ，當(dāng)混凝土內(nèi)部與環(huán)境溫度之差接近內(nèi)部與表面溫差控制值時(shí) ，則全部撤掉保 溫層，再進(jìn)行正常灑水養(yǎng)護(hù)至14d。3.2.3.8 重晶石混凝土冬期施工操作要點(diǎn) 重晶石混凝土施工期間位于 2008 年 1 月份，正值寒冷的冬季，冬期施工時(shí)，氣溫低，當(dāng)氣 溫降至 0°C 以下時(shí)，水泥水化作用基本停止，必須采取措施確保重晶石混凝土的冬期施工 冬期施工配制混凝土用的水泥， 應(yīng)優(yōu)先選用

19、活性高、 水化熱大的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水 泥。水泥的標(biāo)號(hào)不應(yīng)低 425 號(hào)，最少水泥用量不應(yīng)少于 300Kg/m3 。拌制混凝土所采用的骨料保證清潔， 不得含有冰雪凍結(jié)塊等其它宜凍裂物質(zhì)， 混凝土拌制采 取加熱水法。嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，水灰比不應(yīng)大于0.6 ?；炷敛灰寺短鞌嚢?， 攪拌站應(yīng)搭設(shè)暖棚， 優(yōu)先選用大容量的攪拌機(jī)， 以減少混凝土的熱量 損失。攪拌前，用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī)。混凝土的攪拌時(shí)間比常溫規(guī)定時(shí)間延長(zhǎng)50% 。經(jīng)加熱后的材料投料順序?yàn)椋?先將水和沙石投入拌和， 然后加入水泥。 混凝土出機(jī)溫度不宜 低于 10°C?；炷猎跐仓?天為水化熱高峰期，溫度在70C左右，時(shí)下最低氣溫接近 0C,需要減少溫差45C。梁板重晶石混凝土澆筑完畢后，在其上面覆蓋一層塑料布和棉毯，必要時(shí)保溫 層進(jìn)行重復(fù)處理， 其間應(yīng)做好測(cè)溫記錄。 下道工序開(kāi)始前由混凝土施工班組組織撤離， 集中 堆放看管。4 質(zhì)量控制為確保重晶石混凝土對(duì)射線防護(hù)的有效性， 關(guān)鍵是保證混凝土成型密實(shí)、 均勻， 表觀密度和 構(gòu)