孔令海，張寒松

（山東平安建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)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(jià)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(duì)于大體積混凝土溫度裂縫的控制一直以來(lái)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(duì)低水化熱混凝土的設(shè)計(jì)、混凝土溫度的監(jiān)控、混凝土養(yǎng)護(hù)等方面都進(jìn)行了認(rèn)真研究，成功完成了青島藍(lán)谷醫(yī)院直線加速器室外墻、頂板大體積混凝土的施工，無(wú)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(lán)谷醫(yī)院，總建筑面積 10.05 萬(wàn) m2，其中地上建筑面積 7.4 萬(wàn) m2，地下 2.65 萬(wàn) 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(gè)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(hào)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(shí)體混凝土外墻、頂板最小實(shí)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(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)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(guò)對(duì)直線加速器室高大模板支撐體系進(jìn)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(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算，制定高大模板專項(xiàng)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(hù)過(guò)程中，混凝土?xí)尫懦龃罅康乃療幔又炷辆哂袩崦浝淇s的物理性能，當(dāng)水化熱得不到有效釋放時(shí)，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(guò)摻加抗裂纖維，顯著提高了混凝土的拉伸強(qiáng)度，閉阻了混凝土內(nèi)部毛細(xì)管滲水通道，增加了混凝土的韌性與抗拉強(qiáng)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(shí)振搗并進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)，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(dá)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(diǎn)

為確?；炷聊芤淮涡赃B續(xù)澆筑成功［2］，須對(duì)模板工程、鋼筋工程、混凝土工程進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，危大工程部分還須專家論證后實(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(cè)標(biāo)高，達(dá)到滿足設(shè)計(jì)要求、擱置雙鋼管檁條、按計(jì)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(zhǎng) 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(duì)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(zhǎng)×20 cm 寬×5 cm 厚通長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)每?jī)刹皆O(shè)橫向剪刀撐，該體系經(jīng)監(jiān)理單位組織相關(guān)方驗(yàn)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?jiān)O(shè)計(jì)要求，做好隱蔽驗(yàn)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(jì)要求。

3）鋼筋保護(hù)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(hù)層厚度，混凝土澆筑時(shí)要對(duì)表面被踩踏的鋼筋及調(diào)整，防止保護(hù)層過(guò)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(jìn)場(chǎng)，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(hù)

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

圖3 混凝土測(cè)溫監(jiān)控

2）頂板養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)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(rùn)狀態(tài)，以達(dá)到降低室內(nèi)外溫差及保濕養(yǎng)護(hù)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(shí)，對(duì)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(shí)，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(shí)，要正溫?cái)嚢?、正溫澆筑。④混凝土澆筑順序的安排，?500 mm 左右厚度連續(xù)澆筑，循序漸進(jìn)，不出現(xiàn)施工冷縫為原則。⑤振動(dòng)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(shí)。⑥盡可能采用二次振搗工藝，以提高混凝土的密實(shí)程度和抗拉強(qiáng)度，對(duì)面層用平板振搗器振搗密實(shí)。

2）加強(qiáng)施工過(guò)程中的溫度控制。①在混凝土澆筑之后，及時(shí)進(jìn)行塑料薄膜覆蓋，待達(dá)到一定強(qiáng)度后，用一次性地毯覆蓋并進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。②確定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，盡量使混凝土硬化過(guò)程中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力小于混凝土自身的抗拉強(qiáng)度。③加強(qiáng)測(cè)溫監(jiān)控管理，實(shí)行信息化控制［5］，一旦混凝土相鄰各層間混凝土溫差超過(guò) 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^(guò)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(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行施工，鋼管立桿必須對(duì)接，嚴(yán)禁搭接使用，梁板模板跨度≥4 m 時(shí)，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(guò)建設(shè)、監(jiān)理單位的驗(yàn)收。

在施工過(guò)程中，須委派專人對(duì)模板及支架進(jìn)行監(jiān)控，方可澆搗混凝土。混凝土澆筑完成后須加強(qiáng)對(duì)測(cè)溫、養(yǎng)護(hù)工作的管理，模板拆除在滿足構(gòu)件強(qiáng)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(guò)的專家論證方案搭設(shè)滿堂支撐架，并經(jīng)各方檢查驗(yàn)收后方可進(jìn)入下道工序施工，模板鋪設(shè)后，支撐架桿密度大，應(yīng)加強(qiáng)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(hù)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(zhǎng) 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(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行檢查、驗(yàn)收。

7 效益分析

通過(guò)嚴(yán)格執(zhí)行大體積混凝土施工方案，完工后經(jīng)測(cè)算經(jīng)濟(jì)效益如下：縮短工期達(dá) 21 d，施工成本節(jié)約達(dá) 32 萬(wàn)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(huì)和經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)場(chǎng)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(dá)到了綠色科技示范工程工地的環(huán)保要求。

8 結(jié)語(yǔ)

本工程在青島藍(lán)谷醫(yī)院直線加速器室大體積混凝土施工過(guò)程中，由于編制了切實(shí)可行的施工方案，從原材料選擇、配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工工藝等方面，嚴(yán)格落實(shí)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(guò)程的溫度監(jiān)測(cè)，從而確保了工程質(zhì)量，經(jīng)后期工程實(shí)際檢查無(wú)溫度裂縫產(chǎn)生，贏得了建設(shè)、監(jiān)理單位的好評(píng)，同時(shí)為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。Q