大型腫瘤醫(yī)院大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

孔令海，張寒松

（山東平安建設(shè)集團有限公司，山東 濟南 250306）

0 引言

大型綜合醫(yī)院用于治療腫瘤患者的大功率放射性醫(yī)療設(shè)備，價格昂貴，墻板及頂板混凝土不僅厚度大，而且要求不能有任何裂縫，對于大體積混凝土溫度裂縫的控制一直以來都是工程界的技術(shù)難題之一，為此筆者單位專門組織技術(shù)力量開展了超厚大體積混凝土施工技術(shù)攻關(guān)，對低水化熱混凝土的設(shè)計、混凝土溫度的監(jiān)控、混凝土養(yǎng)護等方面都進行了認(rèn)真研究，成功完成了青島藍谷醫(yī)院直線加速器室外墻、頂板大體積混凝土的施工，無任何影響結(jié)構(gòu)的有害裂縫產(chǎn)生。

1 工程概況

山東大學(xué)青島藍谷醫(yī)院，總建筑面積 10.05 萬 m2，其中地上建筑面積 7.4 萬 m2，地下 2.65 萬 m2，地上建筑由門診綜合樓、康復(fù)中心、腫瘤中心、生殖中心 4 個單體建筑組成，其中直線加速器工程為框架結(jié)構(gòu)，墻板厚 1.75 m，頂板厚 2.85 m，墻高 4.35 m，混凝土標(biāo)號為C 40，內(nèi)摻聚丙烯抗裂纖維，混凝土總量 750 m3。

2 工藝原理

1）根據(jù) GB 50496-2018《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》，該醫(yī)療放射設(shè)備室結(jié)構(gòu)物實體混凝土外墻、頂板最小實體尺寸均＞ 1 m，屬大體積混凝土工程，且頂板荷載＞90 kN/m2，是危險性較大的分部分項工程范圍中的模板工程及支撐體系規(guī)定的施工總荷載 10 kN/m2的 9 倍，通過對直線加速器室高大模板支撐體系進行受力分析，按 JGJ 162-2014《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計、計算，制定高大模板專項施工方案，確保模板支撐體系的穩(wěn)定性、安全性。

2）由于大體積混凝土澆筑量大，在振搗和養(yǎng)護過程中，混凝土?xí)尫懦龃罅康乃療?，加之混凝土具有熱脹冷縮的物理性能，當(dāng)水化熱得不到有效釋放時，因內(nèi)外部溫度梯度發(fā)生了變化，導(dǎo)致產(chǎn)生微裂縫，通過摻加抗裂纖維，顯著提高了混凝土的拉伸強度，閉阻了混凝土內(nèi)部毛細管滲水通道，增加了混凝土的韌性與抗拉強度［1］，在施工工藝上，采用分層連續(xù)澆搗，在墻板混凝土澆筑完成后，停歇 1 h，而后墻體和頂板混凝土一次施工完畢，確保不留施工縫，及時振搗并進行保濕、保溫養(yǎng)護，有效控制混凝土內(nèi)、外溫差在 25℃ 以內(nèi)，避免出現(xiàn)溫度裂縫，從而確保大體積混凝土施工質(zhì)量，達到防輻射要求。

3 工藝流程

施工工藝流程圖如圖 1 所示。

圖1 工藝流程

4 操作要點

為確?；炷聊芤淮涡赃B續(xù)澆筑成功［2］，須對模板工程、鋼筋工程、混凝土工程進行方案設(shè)計，危大工程部分還須專家論證后實施。

4.1 模板工程

4.1.1 1.75 m 厚墻板的模板方案

墻板模板施工作業(yè)前，先對墻板支模位置清理、鑿毛、高壓水槍沖洗處理干凈。

1）模板側(cè)板采用 18 mm 厚竹膠板，內(nèi)龍骨采用截面為 50 mm×100 mm 木枋，內(nèi)龍骨木枋間距 120 mm，外龍骨采用雙鋼管φ48×3.5 mm。在水平與縱向用φ16@400 mm 對拉螺栓，26 型 3 形扣、雙鋼管外龍骨固定。

2）滿堂內(nèi)腳手架架桿端頭應(yīng)緊靠墻內(nèi)側(cè)模板，墻外側(cè)搭設(shè)雙排施工腳手架，內(nèi)、外側(cè)模板龍骨安裝完畢后，用對拉螺栓固定。

4.1.2 2.85 m 厚頂板的模板方案

模板安裝按照專家論證方案搭設(shè)，在鋼管上部設(shè)螺旋頂托并抄測標(biāo)高，達到滿足設(shè)計要求、擱置雙鋼管檁條、按計算間距放置木枋擱柵、滿鋪 18 mm 厚竹膠板。

1）頂板竹膠板擱置在擱柵上，擱柵截面為10 cm×10 cm 木方，長 2.1 m，間距 20 cm。

2）頂板內(nèi)側(cè)模，其龍骨木方為 6 cm×10 cm 的木方，間距 12 cm，外龍骨采用雙鋼管，用對拉螺栓緊固，縱向間距按 40 cm 均布，水平方向按 50 cm 布設(shè)，用螺栓直徑 18 mm，26 型 3 形扣緊固。

3）支撐系統(tǒng)采用φ48 的鋼管［3］，立桿橫向、縱向間距為 40 cm，立柱置于 2 m 長×20 cm 寬×5 cm 厚通長墊木上，距底部 10 cm 處，雙向設(shè)拉接桿，立桿上部螺旋支托，外露絲長以 18 cm 為宜，采用雙鋼管檁條間距 40 cm布設(shè)，擱置在檁條上的木方間距 18 cm 鋪設(shè)。滿堂紅支架每四排由下至上設(shè)置連續(xù)雙向剪刀撐，同時每兩步設(shè)橫向剪刀撐，該體系經(jīng)監(jiān)理單位組織相關(guān)方驗收合格后方可澆筑混凝土。

4.2 鋼筋工程

1）鋼筋的綁扎應(yīng)符合圖紙設(shè)計要求，做好隱蔽驗收。

圖2 墻板與頂板模板支撐搭設(shè)示意圖（單位：mm）

2）為保證墻板、頂板的多層（或雙層）鋼筋之間相互位置的正確，可采取鋼筋馬凳等措施，確保鋼筋綁扎位置偏差符合設(shè)計要求。

3）鋼筋保護層厚度應(yīng)采取塑料墊塊等措施，控制好墻、板面層鋼筋保護層厚度，混凝土澆筑時要對表面被踩踏的鋼筋及調(diào)整，防止保護層過厚。

4.3 混凝土工程

1）墻板和頂板混凝土施工，先行澆筑至頂板板底下 300 mm 處，然后停歇約 45 min，待混凝土初步沉降后，再行澆筑頂板混凝土。

2）混凝土攪拌車進場，嚴(yán)格把控好混凝土質(zhì)量關(guān)，檢查每車商品混凝土坍落度是否滿足施工方案要求，確?；炷临|(zhì)量。

4.4 大體積混凝土保溫與養(yǎng)護

1）墻板養(yǎng)護。待墻板混凝土澆筑完成后，及時覆蓋，及澆水養(yǎng)護并嚴(yán)密監(jiān)控墻板溫差，如溫差達到 25 ℃ 及時采取措施處理（見圖 3）。

圖3 混凝土測溫監(jiān)控

2）頂板養(yǎng)護。養(yǎng)護做法及措施同墻板，但在放射性醫(yī)療設(shè)備室內(nèi)，采用增濕器噴霧，使內(nèi)部空間始終保持濕潤狀態(tài)，以達到降低室內(nèi)外溫差及保濕養(yǎng)護的目的。

4.5 混凝土的抗裂措施

1）降低混凝土上、下表面與內(nèi)部溫差［4］。①在混凝土入模時，對輸送泵管用毛毯覆蓋澆水降溫，以降低混凝土入模溫度。②在夏季施工時，從密閉材料車間取料避免日光照射，盡量采用深井水?dāng)嚢杌炷?，以降低預(yù)拌混凝土的溫度。③在冬季施工時，要正溫攪拌、正溫澆筑。④混凝土澆筑順序的安排，以 500 mm 左右厚度連續(xù)澆筑，循序漸進，不出現(xiàn)施工冷縫為原則。⑤振動棒的插入間距≤600 mm，確保上、下層鋼筋密集部位混凝土振搗密實。⑥盡可能采用二次振搗工藝，以提高混凝土的密實程度和抗拉強度，對面層用平板振搗器振搗密實。

2）加強施工過程中的溫度控制。①在混凝土澆筑之后，及時進行塑料薄膜覆蓋，待達到一定強度后，用一次性地毯覆蓋并進行保溫保濕養(yǎng)護。②確定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，盡量使混凝土硬化過程中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力小于混凝土自身的抗拉強度。③加強測溫監(jiān)控管理，實行信息化控制［5］，一旦混凝土相鄰各層間混凝土溫差超過 25 ℃，立即啟用循環(huán)降水系統(tǒng)，確?；炷翜夭羁刂圃?20 ℃ 以內(nèi)，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。④合理分層澆筑，防止因澆筑不勻?qū)е碌臏夭钸^大。

5 質(zhì)量控制

嚴(yán)格按 GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》進行施工，鋼管立桿必須對接，嚴(yán)禁搭接使用，梁板模板跨度≥4 m 時，應(yīng)按規(guī)范要求起拱，墻板的支撐排架體系應(yīng)與樓板的支撐排架體系，連成滿堂腳手架整體，并通過建設(shè)、監(jiān)理單位的驗收。

在施工過程中，須委派專人對模板及支架進行監(jiān)控，方可澆搗混凝土?；炷翝仓瓿珊箜毤訌妼y溫、養(yǎng)護工作的管理，模板拆除在滿足構(gòu)件強度要求及溫控要求后，拆除模板及支撐桿件。

6 安全措施

高大模板應(yīng)嚴(yán)格按審批通過的專家論證方案搭設(shè)滿堂支撐架，并經(jīng)各方檢查驗收后方可進入下道工序施工，模板鋪設(shè)后，支撐架桿密度大，應(yīng)加強下層施工照明，確保作業(yè)、檢查人員安全，墻板、頂板混凝土必須均勻布料，分層澆搗，不得一次澆搗到位。

臨邊防護架必須高出施工作業(yè)面 1.2 m，并滿封密目網(wǎng)，工作面臨邊要滿鋪木架板，嚴(yán)禁出現(xiàn)探頭板，混凝土澆搗施工期間，要有專業(yè)工長 24 h 監(jiān)控，避免模板及支撐體系超載使用，嚴(yán)防模板變形、垮塌事故發(fā)生，專職安全員應(yīng)全過程進行現(xiàn)場巡查，按照施工方案及JGJ 59-2011《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》 要求進行檢查、驗收。

7 效益分析

通過嚴(yán)格執(zhí)行大體積混凝土施工方案，完工后經(jīng)測算經(jīng)濟效益如下：縮短工期達 21 d，施工成本節(jié)約達 32 萬元。墻板和頂板未有裂縫發(fā)生，降低了成本，加快了工期，節(jié)約了資源，產(chǎn)生了較好的社會和經(jīng)濟效益?，F(xiàn)場采用預(yù)拌商品混凝土，使粉塵、噪音、污水、廢渣都大大減少，達到了綠色科技示范工程工地的環(huán)保要求。

8 結(jié)語

本工程在青島藍谷醫(yī)院直線加速器室大體積混凝土施工過程中，由于編制了切實可行的施工方案，從原材料選擇、配合比優(yōu)化設(shè)計、施工工藝等方面，嚴(yán)格落實了合理周密的技術(shù)措施，有效降低了混凝土內(nèi)部最高溫度和減小了內(nèi)外溫差，并在施工中采取了全過程的溫度監(jiān)測，從而確保了工程質(zhì)量，經(jīng)后期工程實際檢查無溫度裂縫產(chǎn)生，贏得了建設(shè)、監(jiān)理單位的好評，同時為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟和社會效益。Q