重晶石大体积砼施工

摘要：为确保重晶石混凝土对射线防护的有效性，关键是保证混凝土配合比合理、浇筑成型密实、表观密度符合设计要求。超厚大体积混凝土凝结过程将产生大量水化热，控制内外温差在规定范围内，是保证混凝土不出现裂缝质量控制的关键。

关键词：重晶石混凝土施工技术 施工工艺 质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码： A

一、工程概况

总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。南北长65m,东西宽40m，框架结构，地下一层，地上三层，建筑面积4537㎡。地下一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，其表观密度大，对X射线和γ射线防护性能好；骨料中有大量的结合水，氢元素含量多，能有效防护中子流。设计墙体厚度从600mm到2500mm八种不同厚度，顶板厚度为2540mm，属于大体积防辐射混凝土。混凝土强度为C30，设计要求容重≥3.2t/m³。

二、施工重点

顶板厚度2540mm，墙体有1900mm、2200mm、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。

混凝土浇筑量较大，墙体砼583m³，顶板砼920m³，保证一次性浇筑，连续施工；采用重晶石防辐射混凝土，比重大、容易产生离析，泵送困难，这是本工程施工难点。

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

三、重晶石混凝土

1、原材料选用与配合比设计

(1)原材料选用

水泥：采用42.5普通硅酸盐水泥和高效混凝土掺合料，其质量应符合GBl75-2007《通用硅酸盐水泥》的相关要求。

重晶石碎石、重晶石砂：表观密度要求在4000kg/m3以上，其BaSO4(硫酸钡)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≤1％。

拌合用水：混凝土拌合用水应符合JGJ63-89《混凝土拌合用水标准》的相关要求。

外加剂：泵送剂、减水剂和膨胀剂质量应符合GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》的相关要求。

(2)重晶石混凝土配合比设计

经过原材料优选，主要参照GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》和JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》的相关规定进行配合比设计。塌落度控制在100-150mm之间。每立方米胶凝材料总用量控制在最大水泥用量以内；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。砂率按42％、掺泵送剂、经多次试配试验后确定最优配合比。采用配合比，水泥：重晶石砂：重晶石碎石：水=1:3.45:4.54:0.5。

2、重晶石混凝土施工技术要求

(1)重晶石混凝土施工期间位于2012年4月中下旬，正值春季，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为水化热高峰期，温度在65℃左右，时下大气最低气温约为15℃，需要减少温差30℃。重晶石混凝土浇筑完毕后，在其上面覆盖一层塑料布，必要时保温层进行重复处理，其间应做好测温记录。

(3)重晶石混凝土浇筑不得在雨天进行，施工前应了解当地天气状况。

3、质量控制

(1)为确保重晶石混凝土对射线防护的有效性，关键是保证混凝土成型密实、均匀，表观密度和构件厚度符合设计要求；防护墙上预留孔洞、套管采用折线穿墙。

(2)防辐射重晶石混凝土施工严格执行《混凝土质量控制标准》GB50164-2011、《预拌混凝土》GB/T14902-2003，《混凝土强度检验评定标准》GBT50107-2010。

(3)按质量、环境与职业健康安全三位一体管理体系的要求进行全过程有效控制。并建立搅拌站生产作业和现场生产作业质量控制体系和制度。

四、施工工艺

1、工艺流程：混凝土的制备与运输----座浆----混凝土分层浇筑、振捣----混凝土裂缝控制措施----混凝土温度监控及保温养护

2、混凝土的制备与运输

混凝土采用专车运输供应；每车装料时，罐体要高速搅拌，运输途中低速搅拌，防止混凝土离析；供应速度应保证混凝土连续施工要求；还应考虑备用的运输路线和停水、停电及设备故障等应急措施。

3、混凝土浇筑前先洒水湿润模板，并铺50mm厚1:3水泥砂浆。

4、混凝土的泵送和浇捣

（1）混凝土到场先检测坍落度，然后观察混凝土是否颜色均匀一致，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）浇筑混凝土时为防止混凝土分层离析，混凝土由料斗、泵管内卸出时，其卸料高度不得超过2m，超过时采用串筒或斜槽，混凝土浇筑时不得直接冲击模板。

（3）混凝土每层浇筑厚度控制在50cm厚，浇筑完一层，在初凝前浇筑下一层。为保证浇筑厚度，用一根直径40mm、长度8米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）浇筑混凝土时设专人看模，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）混凝土使用直径30和50振捣棒插入式振捣，快插慢拔，插点呈梅花形布置，移动间距不大于50cm。每一插点的振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、表面出现浮浆为宜。振捣时注意振捣棒与模板的距离，避免碰撞钢筋、模板、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少于5cm；混凝土浇筑过程中，钢筋工随时检查钢筋位置，如有移位，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，对混凝土进行保潮养护，消除混凝土干缩和塑性收缩产生的表面裂缝。必要时再铺设毛毡或草帘保温隔热。

五、质量控制措施

1、施工缝的特殊处理措施

(1)如果在墙体混凝土施工中出现异常情况，又无法及时进行处理时，如汽车故障、商品混凝土不能及时供应浇筑，则留设平面施工缝，在外墙(用防水要求的)施工缝处嵌入木方设置企口缝，并嵌入遇水膨胀止水胶条，在下次浇筑前将接槎处的木方取出，表面做凿毛处理，并铺5cm同配比无石子砂浆，保证混凝土接槎处强度和抗渗指标。

(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五处与普通砼墙交接，两者需分开浇筑，做法同外墙后浇带做法。

2、大体积混凝土裂缝控制措施

(1)采用低水化热水泥和掺合料。优化配合比设计，控制骨料质量和含泥量及水灰比。针对结构相应薄弱部位及应力集中部位，采取构造加强措施，增加构造筋网片；

(2)采用分层浇筑，混凝土采用自然流淌分层浇筑，分层厚度为500mm左右。在上层混凝土浇筑前，使其尽可能多的热量散发，降低混凝土的温升值，缩小混凝土内外温差及温度应力。

(3)为了不使表面混凝土散热太快，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养护。

(4)在墙体和顶板内部预埋镀锌钢管，通水循环冷却内部温度，水管间距1200mm，距顶板边部800mm。管网安装完成后，将进、出水管口与进水总管、水泵接通，进行通水试验，以确保水管畅通且不漏水。

(5)模板支设完成后，在外表面粘贴30mm厚橡塑海绵保温层保温，避免砼表面散温过快，导致砼内外温差过大。

3、重晶石混凝土保温及养护

(1)在混凝土浇筑完成12h后，拆除障碍的钢管，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。如外界和内部的温差大于25℃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之差不超过20℃，且混凝土表面与环境温度之差也不超过10℃时，逐层拆除保温层，当混凝土内部与环境温度之差接近内部与表面温差控制值时，则全部撤掉保温层，再进行正常洒水养护至14d。

4、防辐射专项验收

(1)检测防辐射结构重晶石砼的表观密度和防护结构构件(防护墙)的厚度，要求符合劳动卫生职业病防治有关要求，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；建档整理齐全建筑施工资料。

(2)在防辐射结构整体项目完成，按设计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。检测合格整体验收，并出具防辐射专项验收合格证明。