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浅谈医院项目放射室超厚现浇混凝土板施工技术

摘要：本文主要介绍湖北省老河口市第一医院外迁项目放射室超厚现浇混凝土顶板施工技术。从模板支撑体系和大体积混凝土施工要点分别论述。旨在为其他医院项目类似工况施工提供一些参考经验。
关键词：放射室；超厚混凝土板；支模体系；大体积混凝土；施工技术
1、引言
2020年疫情肆虐，暴露出国内医疗设施完善程度不足的问题，在当前后疫情时代，组织医院建设，提高医疗卫生水平成为各地发展重点。老河口市第一医院外迁项目是老河口市重点民生工程，该院建设完成后可大幅改善老河口市医疗卫生条件，为当地人民群众生命安全保驾护航。
该院放射室建筑面积约400㎡，层高9.35m，侧墙及顶板厚度为1.7m，局部厚度3.0m，基础形式为筏板基础厚1.7m，顶板及侧墙混凝土强度均为C30。本单体施工重难点为超厚现浇混凝土板模板支撑体系及大体积混凝土温度控制，下面就以上两点进行论述。
2、超厚顶板支模设计方案
2.1概况
施工总荷载计算公式如下：
施工总荷载=永久荷载（钢筋混凝土自重+模板木方的自重）×分项系数+施工均布荷载×分项系数
钢筋混凝土自重=楼板厚度（m）×25.1KN/m³（24KN/m³为新浇筑普通混凝土自重标准值，1.1KN/m³为每立方钢筋混凝土的板构件钢筋自重标准值、对于超厚板应按照实际自重计算，在计算施工总荷载时钢筋混凝土比重取二者之和）
模板木方的自重= 0.3KN/㎡，施工均布活荷载= 2.5KN/㎡。
分项系数:永久荷载分项系数取1.35,施工均布活荷载系数取1.4。
经计算1.7m厚顶板施工总荷载为61.38KN/m2，3.0m厚顶板施工总荷载为105.44KN/m2。
根据危险性较大的分部分项工程安全管理办法（住房城乡建设部令2018第31号）规定：混凝土模板支撑工程，模板搭设高度8m及以上，或搭设跨度18m及以上，或施工总荷载（设计值）15kN/㎡及以上，或集中线荷载（设计值）20kN/m及以上，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。
2.2支模设计
根据力学计算对比分析，扣件式钢管脚手架立杆间距设置过密无法施工，选用盘扣式钢管支撑体系安全性更高，整体性更好，且盘扣式脚手架施工效率更高。最终选定模板采用20厚覆膜木胶合板，次龙骨采用40×80×3.0mm方钢，主龙骨采用16#工字钢；盘扣架立杆为Φ60×3.2，水平杆为Φ48×2.5，斜杆为Φ48×2.5。立杆间距为600×600mm，步距为1500mm，顶部步距为1000mm，支模体系详见图1-1。

图1-1放射室顶板支撑架立面图
经计算：立杆抗压强度计算值为136.533N/mm2，远小于钢管立杆抗压强度设计值300.00N/mm2，立杆稳定性满足要求；主龙骨工字钢抗弯强度计算值为19.45N/mm2，设计值为215.0N/mm2，工字钢最大挠度为0.02mm，满足要求；次龙骨方钢管截面抗剪强度计算值为3.862N/mm2，设计值为125.00N/mm2，次龙骨最大挠度为0.115mm，满足要求；模板抗弯强度计算值为6.865N/mm2，设计值为17.00N/mm2，抗剪强度计算值为1.03N/mm2，设计值为1.4N/mm2，面板最大挠度为0.136mm，均满足要求。
2.3 施工方法
2.3.1 模板支撑架搭设
现场实施前对管理人员及作业人员进行交底；对进场构配件进行验收；清除搭设场地杂物；支架基础底板（1.7m厚筏板）混凝土强度必须满足支模施工要求。按立杆排布平面图的要求放线定位，放出每根立杆的位置，并确保放置垫板水平，保证立杆垂直度满足规范要求。按方案中架体布置平面图和规范构造要求搭设模板支撑架。由于放射室内部空间较小，且仅有一个出入口，现场实施时需架体由内向外搭设，一次完成，且验收合格后方可铺设主次龙骨及模板，避免返工。
2.3.2 模板安装
根据模板的平面图架设支撑立杆、水平杆和龙骨。立杆与龙骨的间距，应根据楼板混凝土自重与施工荷载的大小，通过计算确定。拉通线调节支柱的高度，将主龙骨找平，架设次龙骨。铺模板时从四周铺起，在中间收口。楼板模板压在梁侧模时，角位模板应通线固定；楼板铺完后，用水平仪测量模板标高或对角拉通线进行校正，找平。模板起拱高度控制在0.1%-0.3%。
3、大体积混凝土施工
3.1大体积混凝土定义
按照《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018对大体积混凝土的定义：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的为大体积混凝土。此放射室顶板厚度最薄处为1.7m，确定为大体积混凝土。
3.2施工要点
首先从材料和配合比入手，选择低水化热水泥，要求3天水化热应小于240KJ/kg，7天水化热应小于270 KJ/kg；减少拌合水用量不宜大于170kg/m³，控制水胶比不宜大于0.45；砂率宜为38～45%；掺合料用量粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的50%，矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的40%，粉煤灰和矿渣粉的掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。施工前进行配合比设计并试配。
其次混凝土内部需设置冷凝管控制内外温差，选用DN40镀锌钢管作为冷却水管，钢管按照间距1.5m进行布置，水管距混凝土边距离为1.5m，每回路宽度不超过10m，水管在混凝土中按照厚度居中设置，水管排布见图2。使用前要进行水压试验，应确保管道不渗漏、不阻水。混凝土浇筑前，冷却水管内预先注满冷却水。混凝土初凝后及时启动水冷却系统。冷却水管使用完毕后内部注满灌浆料并将外露部分切除。
现场要对混凝土及时进行测温，测温时间从测点混凝土浇筑完8小时（初凝）后开始，24小时内每2小时测温一次，24小时后每4小时测温一次，72小时后至14天每6小时测温一次（力求在接近混凝土出现最高和最低温度时测量）并计算温差作为降温依据，并留存测温记录，测至温度稳定为止。根据温度上升或下降情况适当调整测温频率，当混凝土内部开始降温时（预计第9天）即可停止监控。调节进水量，控制进水温度与混凝土最高温差为25℃，控制降温速率不宜大于2℃/d，且不宜大于12℃/h。在水冷却过程中，要加强混凝土的保温和保湿养护。当混凝土最高温度与表层温度之差不大于15℃时可暂停水冷却作业，当温差大于25℃时，要重启水冷却系统。
混凝土浇筑前根据混凝土浇筑面积及混凝土泵车泵送能力计算混凝土分层浇筑的分层厚度，避免形成冷缝。
顶板混凝土除水冷却系统外还应在表面覆盖2cm厚毛毡进行保温保湿养护，持续时间不少于14d。
混凝土浇筑及养护期间为防止停水、停电情况出现，现场常备一台柴油发电机为振捣器和抽水泵供电，确保混凝土浇筑期间的振捣作业和养护期间养护作业正常进行。停水时现场有200m³消防水箱作为储备水源，保证电力充足即可满足用水需求。
4、施工监测措施
4.1 检测项目
根据相关规范要求，至少应检测模板支架水平位移（立杆垂直度）、模板支架变形（水平杆挠度），有条件时可增加检测模板支架内力。
4.2 监测点设置
在模板支架的顶层、底层分别设置位移监测点；模板支架顶部采用在立杆上端挂钢丝垂球作为监测点；模板支架模板采用水平结构钢筋上焊接竖向钢筋作为监测点。必要时还要对模板支架进行预压，提前获得模架变形数据并消除架体非弹性变形。
4.3 检测频率
混凝土浇筑期间，架体监测按间隔不超过30min连续进行，混凝土浇筑完毕方可停止监测；当监测数值比前次数值增长时，应进行连续监测，直到数值稳定；混凝土浇筑临近结束阶段，应进行连续监测。
4.4 监测预警
混凝土浇筑过程中，专人对模板支架体系进行监测。模板支架监测数据应及时整理和反馈。当出现下列征兆时应立即报警，安全员立即组织施工人员通过安全通道有序撤离。模板支架变形达到变形限值，并且有继续增长的趋势；模板支架荷载突然发生意外变化；模板支架发出异响；模板标高异常变化。
5、结束语
此放射室高大模板工程，已严格按照国家危险性较大的分部分项工程安全管理规定组织方案编制、方案审批和专家论证工作，方案切实可行。针对危大工程精心的设计计算和严格的过程管控是确保施工安全和实体质量的基础。

-全文完-