华中科技大学同济医学院隶属协和医院（以下简称“武汉协和医院”）是国家卫生健康委员会准予建造质子放射医治体系的第一批五家单位之一。武汉协和医院质子医学中心坐落武汉市东西湖区环湖七路以东、奥林路以北，占地面积约为 50 亩，总修建面积为 25 500，功能以质子放射医治为主，装备门诊、光子医治、训练和医疗辅佐用房等。该中心装备了某设备厂家新式 ProBeam 360°多室体系，含三个旋转机架和一个可拓宽机架。

　　依照质子放疗设备厂家供给的修建接口文件（BID）、《质子中心建造项目职业病损害放射防护预点评陈述》《质子中心建造项目环境影响陈述》和相关规划文件要求，该工程质子区墙体的最大厚度为6.45 m，楼板的最大厚度为 3.8 m，重混凝土密度到达 3.9 g/cm3。

　　为了查验规划计划的正确性及施工计划的可操作性、保证质子区的施工质量，该项目在质子区正式施工前展开了施工实验段建造，实验段共分为三段。

　　实验段 1 为混凝土浇筑完结的完好实验段，挑选机电管线 交代方位的 T 字形隔墙进行现场制造，分为尺度为6.35 m×1.65 m×3 m 的 C30 特别大体积混凝土段和 2 m×2 m×3 m 的重混凝土段。

　　实验段 3 为钢筋模板加固体系实验段。挑选束流转道外侧墙体进行现场制造，尺度为2 m×1.95 m×3 m。

　　3之间；当应用于修建物的抗浮或构造物的平衡时也被称为配重混凝土，起安稳修建或构筑物平衡的效果，当应用于阻挠有害射线时也被称为防射线混凝土、屏蔽混凝土、原子能防护混凝土、核反响堆混凝土等。该项目中的重混凝土的首要效果是屏蔽放射射线。因为医治舱墙体的厚度在规划中被固定为 2 m，无法进行调整，故墙体有必要选用重混凝土才干满意防辐射要求。依据核算，该项目中的重混凝土密度须到达 3.9 g/cm

　　3才干彻底满意防辐射要求。重混凝土的施工难点首要反映在三个方面：重混凝土的配比、振捣和坍落度。关于重混凝土的配比，先后调查了目前国内现已建成和在建的质子医治体系项目，终究选取了较为老练的重混凝土装备方式――优质进口骨料加添加剂。

　　关于重混凝土振捣，假如振捣强度过大，会产生骨料下沉、离析分层，如振捣强度太小，会使混凝土不密实，影响其密度，不利于高能电磁辐射的屏蔽。因而，对振捣东西、振捣办法均要严厉操控。

　　关于重混凝土的坍落度，因为添加剂的效果，重混凝土坍落度被严厉操控在 180±20 mm。

　　整体来说，重混凝土施工的要害、根底环节是骨料和添加剂的挑选，适宜的骨料和添加剂会大大下降施工难度。

　　因为防辐射要求，该项目中超厚截面混凝土的最大规划尺度到达了 14.3 m×6.4 m×12.5 m。实验段模仿的是一段尺度为 6.35 m×1.65 m×3 m 的C30 特别大体积混凝土。大体积混凝土施工的最大难度在于微米级的混凝土裂缝操控，要求将温度裂缝宽度操控在 0.2 mm 以内，且无贯穿性裂缝，这对混凝土资料功能、环境条件和泵送混凝土质量等都提出了极高要求。

　　在施工阶段，混凝土裂缝易呈现在凝聚前的塑性阶段以及凝聚后的硬化阶段：在塑性阶段，简单因为水分蒸腾而产生塑性缩短裂缝；硬化阶段的混凝土开裂首要由温度缩短、自缩短以及枯燥缩短引起。

　　该项意图墙体结构选用抗裂混凝土并在拆模后选用保温保湿维护工艺，板类结构选用蓄水保温保湿维护工艺，经过延伸拆模后的保温维护时刻可下降开裂危险，选用冷却水管工艺或许加冰块的办法可进一步下降开裂危险，选用混凝土加冰块的办法可下降混凝土入模温度。

　　关于泵送混凝土：为了保证具有杰出的可泵性，均掺入缓凝型的高效减水剂、泵送剂或引气剂等， 有增大缩短的效果；一起， 混凝土前期强度变低， 反抗缩短变形的才能下降，裂缝更易产生。该项目为减小已浇筑混凝土对新浇筑混凝土缩短的束缚，使用混凝土“干缩湿胀”的特性，在侧墙上部混凝土浇筑前，对已浇筑的下部混凝土上外表至少提早 24 h 用清水浸泡，使混凝土充沛吸水湿胀，然后到达削减对新浇筑混凝土缩短束缚的意图。

　　考虑到实验段模型归于无冷却水管体系的对称结构，设置 11 个应变计监测点，用于监测温度和变形，设置 10 个环境温度计监测点，用于丈量外表温度和环境温度。大体积混凝土监测选用某公司的SBT-CDM1 混凝土应变无线监测体系，该体系可原位、实时收集混凝土温度，并可使用手机或电脑在线实时检查监测成果。

　　该项意图钢筋密度比一般工程大，且其间交叉的管线密布，钢筋和管线交织处极多，故对钢筋进行了 BIM 三维模仿。钢筋绑扎时面对的首要问题是怎么避开很多、密布的预埋管线。

　　绑扎外侧竖向钢筋时用直螺纹套筒搭接，将与管线抵触的钢筋断开并加强锚固；外部水平筋选用单面焊接，将与管线抵触的钢筋断开并加强锚固，绑扎时先绑扎“出管面”，再绑扎其他三面；内部竖向筋选用搭接，内部水平筋从下往上安置，将与管线抵触的钢筋断开并加强锚固。对拉螺栓与“S”形拉筋一起依照 BIM 导出图纸安置且从一边向另一边安置；在“S”形拉筋与管线抵触的部位，将“S”形拉筋断开并加强锚固。钢筋与机电管线磕碰时，可错开安置，添加抗裂钢筋；收口网钢筋遇管道时，调整钢筋距离，可断开并错开放置。钢筋和管线无法错开的状况下：可上调机电管线钢架底部水平槽钢，在洞口用加强筋进行水平加强，避免与机电钢架磕碰；也可调整主筋方位，在根数不变、外箍筋方位不变的状况下，以对箍的方式绑扎搭接或焊接搭接。

　　该项意图施工期正处于酷热的夏天，气温长时刻在 35 以上。针对气候特色，将混凝土维护首要分为拆模前维护和拆模后维护。

　　拆模前维护：在浇筑完结后，对顶面进行第一次收浆抹面并掩盖塑料薄膜，在薄膜上面喷雾并使其坚持湿润状况，等候 6~8 h 后当即进行第2次收浆抹面，然后持续用塑料薄膜掩盖并经过喷雾使其坚持湿润状况，混凝土初凝后进行第三次收浆抹面，然后蓄水维护，蓄水深度大于 15 cm。侧外表直接带木模板进行保温维护。维护时刻为十天左右。

　　拆模后维护：侧外表选用专用外表防护资料。针对混凝土立面难以有用保温文保湿的问题，可选用保温保湿资料，该资料由水能量节水保湿维护膜、土工布构成。混凝土拆模后，将混凝土外表湿润后贴水能量节水保湿维护膜，然后掩盖土工布保温，完成对混凝土温降速率的有用操控。

　　质子医治设备对机电管线预留预埋的定位准确性要求极高。依照 BID 文件要求，质子区各专业预留管线 mm，特别是在混凝土浇筑时，还要避免轰动剧烈导致预埋的管道产生方位偏移。

　　故该项目以 BIM 技术辅导施工，使用三维模型整理体系、归纳优化和准确定位，导出可辅导施工的二维图纸。有必要严厉对照图纸施工，并随时在BIM 模型中进行复核、修正。一起，在施工过程中，选用整体式管道支架体系定位管线区域，然后依据BIM 图纸精准定位各体系管线。针对管道密布区域，在钢板上开孔进行定位，将管道始端、结尾刺进孔内，进行二次加固，可保证在混凝土浇筑期间管道的相对方位不产生偏移。

　　该项意图管线杂乱交织、摆放严密，即使用BIM 模型进行了精准定位，施工过程中仍会产生部分管线重合的状况，故有必要依照体系类型分步施工，并对 BIM 模型进行同步调整。

　　一起，各种机电管线的原料不同，保护办法也不同。预埋管线中的冷却水管道、气体管道和暖通体系管道的原料为不锈钢，简单产生电化学反响，形成不锈钢管道锈蚀。为避免相关问题，施工过程中在管道与钢筋或许触摸的部位均包裹阻隔资料，保证管道不与碳钢触摸，避免产生化学反响。管线在混凝土浇筑过程中，易因振捣而受损，因而，在支架及木托固定结束后，对管道进行外包资料的施工。

　　不锈钢管应外包减震、隔热资料，避免混凝土浇筑及振捣时对橡塑形成损坏。（ 三 ）质子区实验段的建造状况

　　质子区实验段建成后，经过抽芯等相关检测，重混凝土的密度到达了 3.9 g/cm

　　3，大体积混凝土未呈现超越 0.2 mm 的温度裂缝，且无贯穿性裂缝，彻底符合重混凝土和大体积混凝土的施工预期。机电管线未呈现遗失、阻塞和破损等状况，保证了管线预埋精准。