超厚防辐射大体积混凝土剪力墙施工技术

洪建

（广州市第三建筑工程有限公司）

随着城市经济发展，大体积混凝土施工在有防辐射要求的特殊场所项目比如医疗治疗区等建设中比例越来越高。但大体积混凝土设计要求强度等级高，浇筑方量大，施工中水化热产生温度应力及收缩应力大，影响施工质量的结构裂缝控制问题尤为突出。超厚防辐射剪力墙作为特殊结构形式运用在有防辐射使用功能的大体积混凝土建筑中，能减少建筑物辐射源泄露，无论对人体的健康还是施工质量都至关重要，而这对裂缝控制要求显然更高。本文对超厚防辐射大体积混凝土剪力墙的施工技术进行了系统分析，并针对内部有害裂缝的控制提出改进措施。

1 工程概况

广东恒建质子医疗装置示范工程，建设地址在广州市黄埔区中心知识城，建筑面积约14000m2，框架混凝土结构，分为地下二层，地上二层。超厚防辐射剪力墙位于质子治疗区，包括加速器室、旋转束机架室、固定束机架室、束流传送室、入口迷宫、控制室、戊类仓库等。

本项目质子治疗区剪力墙根据设计要求分4 次浇筑，最大厚度3000mm，最大高度5.4m，混凝土的强度等级为C35，抗渗等级为P8。

2 工程重难点分析及解决方案

2.1 重难点分析

⑴超厚防辐射剪力墙裂缝控制要求高。与普通剪力墙相比，超厚防辐射剪力墙内部自身约束强，浇筑后随着混凝土内部温度的升高，混凝土中部的收缩最大，裂缝产生的隐患很难完全避免。

⑵超厚防辐射剪力墙内外温差控制难度大。与水平普通筏板大体积混凝土相比，超厚防辐射剪力墙模板不适宜采用砖胎膜，且其表面积大，表面散热更快，对混凝土内外温差提出了更高的要求。

2.2 解决方案

⑴采用混凝土强度等级C35，抗渗等级P8。配合比经混凝土搅拌站提出初步意见，经过专家进行研讨会提出意见，再由混凝土搅拌站和广州市建筑科学研究院根据专家意见进行配合比设计，并送具备相应资质的单位进行配合比验证试验。配合比见表1。

表1 C35P8 配合比

⑵运用AutoCAD 技术，确定每块超厚防辐射剪力墙的尺寸与位置，然后根据剪力墙的尺寸来预制多层细且密的小直径、小间距温度钢筋网，再把它们编号，与剪力墙位置一一对应，通过塔吊整体吊装到对应的位置，然后与底板预留插筋或下层温度钢筋网伸出钢筋固定，安装精度高，有效控制超厚防辐射大体积混凝土内部有害裂缝，减少了塔吊吊运次数，使得施工工期大大缩短，实现整体施工效益的最大化。

⑶采用具有保温抗裂特点的多功能模板代替常规木模板，在1830mm×915mm×18mm 胶合板上先铺一层麻袋布，用U 型钉间距450mm 梅花形布置固定于胶合板上，然后铺一层热镀锌钢丝网，再用双面胶带间距450mm 梅花形布置粘贴于麻袋布上。脱模后，麻袋布固定于胶合板上一并取出，热镀锌钢丝网因嵌合于混凝土结构而留在其表层中，不仅保证了超厚防辐射大体积混凝土内外温差，而且能有效控制超厚防辐射大体积混凝土表面裂缝，施工工艺简单，经济效益显著。

⑷混凝土分层连续循环浇筑，每层浇筑厚度为300mm 左右，振捣棒插入深度须进入下一层100～200mm，确保每层混凝土都在初凝前经过二次振捣，以提高混凝土的密实性和防辐射能力；合理安排浇筑速度与混凝土初凝时间的关系，确保浇筑层下方的第一层尚未进入初凝阶段，第二层（即再下一层）开始进入初凝阶段，第三层已经进入初凝阶段，尚未进入终凝阶段（即混凝土强度约为0.2～0.4MPa）。

⑸施工缝位置设置两道止水钢板，形成凸形施工缝，从而提高施工缝处的防辐射能力。

3 施工技术要点

3.1 预制温度钢筋网制作与吊装

钢筋制作流程：运用AutoCAD 技术确定剪力墙尺寸与位置→根据剪力墙厚度预制温度钢筋网→成品分类堆放→剪力墙位置放样→根据剪力墙位置吊装相应的温度钢筋网→温度钢筋网固定→剪力墙主筋安装。

3.2 多功能模板设计安装

在设计上采用具有保温抗裂特点的多功能模板代替常规单一功能木模板并配合镀锌钢丝网。具体施工工序以第5 浇筑层3000mm 厚、5.4m 高的墙体为例。墙体模板采用18 厚多功能胶合板，次楞为80mm×80mm 木方，竖向布置，水平间距450mm，主楞为Φ48×3.5mm 双钢管，横向布置，竖向间距450mm，用Φ16 对拉螺栓固定，端头配2 个山型蝴蝶扣、2 个螺母。纵向间距450mm，竖向间距450mm。安装插入的对拉螺栓因墙体有规定的防辐射要求，不得采用PVC 套管，间距要严格按施工方案进行布置。

3.3 混凝土浇筑

混凝土安排在全天温度较低的时候浇筑，入模温度不大于32℃，浇筑方法采用分层连续循环浇筑，每层浇筑厚度为300mm 左右，采用二次振捣施工工艺，振棒插入深度进入下一层不少于100mm（也不大于200mm）。

同时应严格控制浇筑速度与混凝土初凝时间的正确关系，确保浇筑层下方的第一层尚未进入初凝阶段，第二层（即再下一层）开始进入初凝阶段，第三层已经进入初凝阶段，尚未进入终凝阶段（即混凝土强度约为0.2～0.4MPa）。

混凝土具体浇筑流程：计算分析混凝土工浇筑方法→平面布置及泵送设备选择→确定线路图→混凝土浇筑→振捣→施工缝设置。

3.4 施工缝设置

施工缝位置设置两道止水钢板，形成凸形施工缝，从而提高施工缝处的防辐射能力。

⑴把表面松动的石子、软弱混凝土层以及浮浆剔除掉，直到露出均匀的粗骨料。

⑵先用压力水把混凝土表面的浮粒及污染物冲洗干净，并充分润湿，但不得有积水。

⑶在上层混凝土浇筑时，通过接浆措施使用非泵送及低流动度的混凝土。

⑷选用100～150 粒径的优质花岗石作分层浇筑的层间连接键（投放按净距约300 梅花形控制在1/4 混凝土量内，使用前须用井水或冰水浸过，投入新浇混凝土内时石块表面应拭干），不但有效降低水化热，还能吸收热量。

⑸各水平施工缝在浇筑新混凝土前，先注入50～100 厚去石混凝土（相同配比混凝土不加石子），确保接口密实，并应备有同批水泥、砂、石（指100～150 毛石板、30～50 石子。前者作吸热降温作用，后者作施工缝用）。

3.5 混凝土养护

剪力墙结构浇筑完成后，两侧因采用了保温抗裂模板，故只需进行喷雾保湿养护。顶部与空气接触部分的混凝土初凝前采取喷雾养护，初凝3～4h 后在剪力墙浇筑面覆盖麻袋，入模后第二天至第七天，采用40℃～55℃热水养护，持续保温保湿带模养护不少于14d。

3.6 混凝土温度控制

本工程温测主要布置在2750mm、3000mm 厚剪力墙中，测点布置水平间距10m，垂直间距5m，金属管宜露出混凝土表面300mm，并应固定牢靠。金属管埋设前应预先封堵底端，防止水及其它有害物质进入金属管内。温度传感器安放完毕，金属管上端应做密封保护处理。

4 结语

此项目施工技术的成功实施，使得特殊结构形式的混凝土裂缝控制效果良好，并且缩短了施工工期，可为类似工程项目提供借鉴经验。