重晶石大体积混凝土施工

1   工程概况

某医院肿瘤放射治疗中心建于医疗区内科病房楼北,与现有核医学楼相接。该建筑物南北长65m,东西宽40m,框架结构,地下1层,地上3层,建筑面积为4537㎡。地下1层为射波刀和直线加速器医疗用房,设计为重晶石防辐射混凝土。设计墙体从600~2500mm有8种不同厚度,顶板厚度为2540mm,属于大体积防辐射混凝土。混凝土强度等级为C30,设计密度不小于3.2t/m3。

2   工程要点

（1）顶板厚度为2540mm,墙体有1900,2200,2500mm等超厚度,层高6.940m,净高为4.3m。如何浇筑超厚大体积混凝土、减少温差裂纹、确保施工安全和防辐射要求是本工程的重点。

（2）一方面,混凝土浇筑量较大,墙体混凝土为583m3,顶板混凝土为920m3,需保证一次性浇筑,连续施工；另一方面,重晶石防辐射混凝土密度大,容易产生离析,泵送困难,这两点是本工程施工难点。

超厚大体积混凝土凝结过程将产生大量水化热,控制内外温差在允许范围内、保证混凝土不出现裂缝是本工程质量控制的关键。

3   重晶石混凝土

3.1   原材料选用和配合比设计

（1）原材料

胶凝材料：采用42.5普通硅酸盐水泥,掺加水泥重量12%~20%的Ⅱ级粉煤灰,适量掺加泵送剂、减水剂和膨胀剂等高效混凝土掺合料。

重晶石粗细骨料：表观密度要求在4000kg/m3以上,Baso4(硫酸铆)含量不低 于90%,内含石膏或黄铁矿的硫化物及硫酸化合物不超过7%,碎石含泥量不大于1%。

拌和用水：混凝土拌和用水符合《混凝土用水标准》（JGJ63—2006）的相关要求。

（2）配合比设计

优选原材料,主要参照《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119—2003）和《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）的相关规定进行配合比设计装坪落度控制在100~140mm之间装胶凝材料每m3总用量控制在360kg以内；考虑地下结构有利于大体积混凝土抗裂,高效混凝土掺合料（内掺20%粉煤灰）等量取代水泥。

3.2   施工技术要求

（1）重晶石混凝土施工期间正值春季,需严格控制混凝土的水灰比,水灰比不大于0.5。

（2）混凝土不宜露天搅拌,搅拌站应搭设遮阳棚；混凝土在浇筑后3d内为水化热高峰期,温度在65利左右,当时大气最低气温约为15利,需要减小温差30利装重晶石混凝土浇筑完毕后,在其上面覆盖一层塑料布,必要时对保温层进行重复处理,其间应做好测温记录。

（3）施工前应了解当地天气状况,下雨天禁止重晶石混凝土施工。

4   施工工艺

4.1   工艺流程

混凝土的制备与运输y坐浆y混凝土分层浇筑振捣y混凝土裂缝控制措施y内部温度监测y养护。

4.2   混凝土运输

混凝土从搅拌站出来后用专用罐车运输；装料时,罐体要高速搅拌,运输途中低速搅拌,以防止混凝土离析；运输罐车班次、台数应合理计算；还应考虑备用等应急方案。

4.3   坐浆

混凝土浇筑前先洒水湿润模板,并铺50mm厚1:3水泥砂浆。

4.4   混凝土泵送和浇捣

（1）混凝土到场后先检测坪落度,然后观察混凝土颜色是否均匀一致,是否具有良好的和易性和保水性,是否出现离析,如不符合要求立即退回搅拌站。

（2）为防止混凝土分层离析,混凝土卸料高度不得超过2m,超过时采用串筒或斜槽,混凝土振捣时振动棒不得直接触击模板。

（3）每层混凝土浇筑厚度控制在50cm,在初凝前浇筑下一层装为保证浇筑厚度,用一根直径40mm、长8m的塑料管做竖向标尺,在塑料管上每隔50cm划一刻度线,便于控制浇筑厚度。

（4）混凝土施工时设专人经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发生变形、位移时立即停止浇筑,马上进行修整。

（5）使用直径30mm和50mm的振动棒插入式振捣,快插慢拔,插点呈梅花形布置,移动间距不大于50cm装每一插点的振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡和表面出现浮浆为宜装振捣时注意振捣棒与模板的距离,避免碰撞钢筋、模板和预埋管。

（6）为使分层浇筑的上下层混凝土结合为整体,振捣时振捣棒要插入下一层混凝土不小于5cm；混凝土浇筑过程中,钢筋工 随时检查钢筋位置,如果有移位,必须立即调整到位。

（7）施工中应认真组织车辆运输,保证混凝土供应的连续性。

（8）混凝土表面刮平抹压后马上覆盖PVC薄膜,对混凝土进行保湿养护,消除混凝土干缩和塑性收缩产生的表面裂缝装必要时再铺设毛毡或草帘保温。

5   质量控制措施

5.1   施工缝处理措施

（1）如果在墙体混凝土施工中出现异常情况,又无法及时处理时,如汽车故障、预拌混凝土不能及时供应,则留设平面施工缝,在外墙(有防水要求的)施工缝处嵌入方木设置企口缝,并嵌入遇水膨胀止水胶条,在下次浇筑前将接样处的方木取出,表面做凿毛处理,并铺5cm厚、同配合比、无石子砂浆,以保证混凝土接样处强度和抗渗指标。

（2）外墙重晶石混凝土与普通混凝土交接部位施工缝处理：本工程直线加速器房东西侧外墙共有5处与普通混凝土墙交接,两者需分开浇筑,做法同外墙后浇带做法。

5.2   裂缝预防措施

（1）选用低水化热的水泥和混凝土添加剂；控制骨料含泥量及水灰比；对结 构薄弱部位及应力集中部位增设钢筋网片。

（2）混凝土采用自然流淌、分层浇筑,分层厚度为500mm左右装在上层混凝土浇筑前,使水化热量充分散发,缩小混凝土内外温差及温度应力。

（3）为了混凝土表面散热不致太快,使表面保持较高的温度,施工中将采用厚度为1cm的一层毛毡和一层塑料布覆盖养护。

（4）在墙体和顶板内部预埋镀锌钢管,通水循环冷却其内部温度,水管间距1200mm,距顶板边部800mm装管网安装完成后,进行通水试验,以确保水管畅通且不漏水。

5.3   保温及养护措施

（1）在混凝土浇筑完成12h后,拆除支撑钢管,在墙体内外侧粘贴30mm厚橡塑海绵,顶面用毛毡进行覆盖保温养护,并加强测温装如果外界与内部的温差大于25利时,再用毛毡覆盖内外墙和顶面加盖毛毡覆盖保温,直至符合要求。

（2）当混凝土内部与表面温度差不超过20利,且混凝土表面与环境温度差不超过10利时,逐层拆除保温材料,当混凝土内部与环境温度差接近内部与表面温差控制值时,就可以全部撤掉保温材料,正常洒水养护,养护时间不少于14d。

5.4   专项防辐射验收

（1）检测防辐射重晶石混凝土结构的表观密度和防护结构(墙和顶板)的厚度,需符合国家劳动卫生职业病防治规范有关要求,并满足《建设项目电离辐射职业病危害预评价报告》的相关设计和验收标准。

（2）将带辐射源的设备安装到位后,采用专业检测设备对建筑环境防辐射进行检测装检测合格整体验收,并出具防辐射专项验收合格证明。

（3）整理归档施工技术资料和验收报告。