摘 要：本文針對(duì)防輻射砼的設(shè)計(jì)和施工要求，結(jié)合在某醫(yī)療大樓的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)其工藝原理、流程、操作要點(diǎn)、關(guān)鍵部位處理，同時(shí)對(duì)重晶石砼的配制、運(yùn)輸、泵送、澆搗、養(yǎng)護(hù)、專項(xiàng)驗(yàn)收進(jìn)行了全面介紹。

關(guān)鍵詞：重晶石；配合比；泵送澆搗；質(zhì)量控制；專項(xiàng)驗(yàn)收

中圖分類號(hào)：TU528.35

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-0422(2007)07-0096-02

1前言

目前，重晶石防輻射砼廣泛適用于反應(yīng)堆、加速器或放射化學(xué)裝置的防護(hù)結(jié)構(gòu)。某醫(yī)療大樓放療科地下防護(hù)結(jié)構(gòu)采用了重晶石砼結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工。針對(duì)只能采用商品砼等相關(guān)要求，采取了一系列技術(shù)措施，成功解決了重晶石砼的生產(chǎn)、運(yùn)輸、泵送、大體積砼和細(xì)部處理的施工問題。

2工藝原理

2．1重晶石混凝土采用密度大，臺(tái)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BaSO₄2H₄O)，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(ρ＝2.5～7.0×10kg/m³)，對(duì)x射線和Y射線防護(hù)性能好；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。重晶石混凝土現(xiàn)澆人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)。

2．2通過優(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施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3．1施工工藝流程

鋼筋綁扎及模板支設(shè)→重晶石混凝土的制備→重晶石混凝土的運(yùn)輸→重晶石混凝土的現(xiàn)場泵送→重晶石混凝土的現(xiàn)場澆搗→重晶石混凝土成型后的拆模、養(yǎng)護(hù)。

3．2操作要點(diǎn)

3．2．1模板支設(shè)

模板工程施工及驗(yàn)收嚴(yán)格執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204 2002第二章規(guī)定，并注重以下幾個(gè)方面

3．2．1．1模板支承系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，荷載考慮了支模體系、砼自重、泵送堆載、施工荷載和震動(dòng)器的振動(dòng)荷載，確定方案后再進(jìn)行支模系統(tǒng)驗(yàn)算。

3．2．1．2防護(hù)墻模板拆模后，挖掉襯模墊片并吹斷螺桿，用重晶石水泥砂漿補(bǔ)眼揀光。

3．2．1．3主防護(hù)墻、板上不能預(yù)留孔洞和線管，副防護(hù)墻、板不能按常規(guī)留設(shè)直線型穿墻孔洞或套管，而必須采用折線穿墻；預(yù)留洞口寬度≥500mm時(shí)，洞口周邊預(yù)埋不銹鋼板；所有預(yù)留套管均出墻面150mm。其套管制作、安裝均應(yīng)考慮澆搗砼時(shí)同一斷面有重晶石砼通過，避免出現(xiàn)蜂窩、孔洞。

3．2．2重晶石混凝土的制備與運(yùn)輸

3．2．2．1采用礦區(qū)樣品按規(guī)定送檢合格后，備足材料，進(jìn)場后分區(qū)堆放，按規(guī)定取樣送檢，重晶石碎石、重晶石砂每200m取樣一次，進(jìn)行級(jí)配分析和表觀密度檢測，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)。

3．2．2．2嚴(yán)格控制投料順序、單盆攪拌量、攪拌時(shí)間、出廠坍落度、人泵坍落度，并按規(guī)定留設(shè)試塊。

3．2．2．3采用專車運(yùn)輸供應(yīng)：每車裝料時(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60～65％；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重晶石混凝土的泵送和澆搗

重晶石混凝土骨料重，易離析，目前市區(qū)只能采用泵送工藝輸送。通過相關(guān)措施，保證了地下結(jié)構(gòu)2500m的大批量重晶石混凝土成功泵送。

3．2．3．1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)場的每車混凝土必須經(jīng)目測無離析，現(xiàn)場實(shí)測坍落度符合要求后，才能人泵。

3．2．3．2鑒于重晶石混凝土的泵送具有一定的難度，現(xiàn)場泵送施工時(shí)，一定要根據(jù)現(xiàn)場情況先進(jìn)行有針對(duì)性的泵送試驗(yàn)；成功后再組織澆筑作業(yè)。

3．2．3．3防護(hù)結(jié)構(gòu)采取分段施工，先底板，再墻體，后頂板。底板、頂板厚度~800mm時(shí)，采用斜面分層的澆搗方法進(jìn)行澆搗；平板厚度超過0.8～1.0m時(shí)，在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及勞衛(wèi)所防護(hù)設(shè)計(jì)要求的前提下，綜合采用整體平面分層和斜面分層的方法。

3．2．3．4施工縫的特殊處理措施

混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，一般不應(yīng)留設(shè)水平施工縫；必須留設(shè)時(shí)，留設(shè)位置嚴(yán)格按GB50204-2002規(guī)范和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行；同時(shí)應(yīng)留凹凸形或波浪形的施工縫，不允許留設(shè)平縫，以確保防輻射效果；地下結(jié)構(gòu)還應(yīng)按設(shè)計(jì)要求加設(shè)止水鋼板。

3．2．4大體積重晶石混凝土的養(yǎng)護(hù)

3．2．4．1墻板混凝土澆搗后，進(jìn)行帶模養(yǎng)護(hù)不少于7d；拆模后掛兩層麻袋嚴(yán)密覆蓋，繼續(xù)保溫，同時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)至14d(滿足UEA防水混凝土養(yǎng)護(hù)要求)。

3．2．4．2頂板混凝土澆搗完成，待其終凝后，6小時(shí)內(nèi)嚴(yán)禁澆水養(yǎng)護(hù)，以免出現(xiàn)起皮、起灰現(xiàn)象：8～12h內(nèi)(實(shí)際時(shí)間視終凝情況而定)，用薄膜覆蓋嚴(yán)密，面層加蓋兩層麻袋進(jìn)行保溫、養(yǎng)護(hù)，保證混凝土處在足夠濕潤狀態(tài)。待3～4d后，確認(rèn)混凝土核心溫度高峰期過去，再進(jìn)行正常灑水養(yǎng)護(hù)至14d(滿足UEA防水混凝土養(yǎng)護(hù)要求)。

4材料與配合比設(shè)計(jì)

4．1原材料選用

4．1．1水泥采用P42.5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。也可采用其他密度較大、耐熱性能好、低水化熱的水泥。

4．1．2重晶石碎石、重晶石砂：表觀密度要求在4300kg/m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7％，碎石含泥量≤1％。

4．1．4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。

4．1．5外加劑：泵送劑和膨脹劑質(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。

4．2重晶石混凝土配合比設(shè)計(jì)

經(jīng)過原材料優(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)。

4．2．1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)防水要求和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。

4．2．2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。

5質(zhì)量控制

為確保重混凝土對(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)件厚度符合設(shè)計(jì)要求：防護(hù)墻上預(yù)留孔洞、套管采用折線穿墻；結(jié)構(gòu)施工縫的特殊處理。

5．1防輻射重晶石混凝土施工嚴(yán)格執(zhí)行GB50164-92《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T14902-2003《預(yù)拌混凝土》及該標(biāo)準(zhǔn)中引用的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，混凝土質(zhì)量評(píng)驗(yàn)按GBJ81-85及GBJl07-87之有關(guān)要求評(píng)定。

5．2鋼筋、模板、防水等分項(xiàng)工程施工嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)中引用的其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并按各分項(xiàng)工程的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到驗(yàn)收合格。

5．3按質(zhì)量、環(huán)境與職業(yè)健康安全三位一體管理體系的要求進(jìn)行全過程有效控制。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)IS09001：2000idfGB/T19001-2000ISO和14001:1996 idt GB/T24001-1996及GB/T28001-2001。并建立攪拌站生產(chǎn)作業(yè)和現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量控制體系和制度。

5．4大體積重晶石混凝土的抗裂措施

5．4．1采用低水化熱水泥和摻合料，夏季施工可采用井水或冰水拌和混凝土，對(duì)骨料進(jìn)行覆蓋降溫，從而有效降低混凝土的人模溫度。

5．4．2經(jīng)過對(duì)核心溫度計(jì)算和內(nèi)外溫差分析，采用有效的保溫養(yǎng)護(hù)措施，延緩混凝土表面的降溫速度；必要時(shí)預(yù)埋蛇型管，采用循環(huán)水降低混凝土核心溫度(以后采用重晶石砂漿壓力注漿填實(shí))。

5．4．3優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，控制骨料質(zhì)量和臺(tái)泥量及水灰比，砼表面做好二次抹平壓實(shí)工序。

5．4．4采取對(duì)底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。

5．4．5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。

5．4．6采取有效的溫度測量與控制措施。混凝土澆搗后，采用在混凝土體內(nèi)不同部位及深度預(yù)埋測溫孔的辦法，用溫度計(jì)進(jìn)行測量。發(fā)現(xiàn)偏差立即采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，測溫孔采用重晶石砼封堵密實(shí)。

6防輻射專項(xiàng)驗(yàn)收

6．1檢測防輻射結(jié)構(gòu)重晶石砼的表觀密度和防護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件(防護(hù)墻、頂板)的厚度，要求符合勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病防治所針對(duì)每個(gè)建設(shè)項(xiàng)目所作的關(guān)于《建設(shè)項(xiàng)目電離輻射職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)宅》的相關(guān)分析、評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)和驗(yàn)收要求；同時(shí)在全套建筑施工資料齊全并具備土建驗(yàn)收要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行防輻射專項(xiàng)驗(yàn)收。

6．2在防輻射結(jié)構(gòu)整體項(xiàng)目完成，并將原設(shè)計(jì)采用的輻射源項(xiàng)全部安裝到位后，采用專業(yè)檢測設(shè)備對(duì)建筑環(huán)境背景值進(jìn)行檢測。檢測合格整體驗(yàn)收后，出具相關(guān)專項(xiàng)驗(yàn)收證明方可投入使用。

6．3要遵守防輻射結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的相關(guān)專項(xiàng)驗(yàn)收法律、法規(guī)、規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)和文件。