质子重离子放疗区屏蔽墙防辐射混凝土的关键施工技术

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1、质子重离子放疗区屏蔽墙防辐射混凝土的关键施工技术KeyConstructionTechnologyofAnti—RadiationConcreteforShieldWallinProtonHeavyIonRadiationTherapyArea蔡文鹭上海建工一建集团有限公司上海200120摘要：上海质子重离子医院由于设备复杂、防辐射屏蔽等级要求极高，为了控制混凝土屏蔽墙感生放射性的量，对混凝土各原材料、裂缝控制等提出了一系列极高要求。为了达到相关要求，进行了相关原材料各种测试、配合比、均匀性、长

2、期含水率等方面的专项研究。通过进行精心组织、精心施工，各方面均达到预期效果，可为以后类似工程提供借鉴。关键词：质子重离子放疗辐射屏蔽微量元素控制长期含水率裂缝控制均匀性中图分类号：TU755，文献标识码B【文章编号l1004—1001(2012l06—0566—03根据《上海市卫生发展“十一五”规划》要求，为进一步提升上海市肿瘤治疗水平、满足人民群众日益增长的不同医疗服务需求、更好地体现上海的服务水平，由上海申康医院发展中心作为牵头单位，依托国内资本、国际技术和管理的方式规划，建设了全球第四家、

3、国内第一家具有质子重离子治疗肿瘤技术的专业医院。1工程概况本工程基地位于上海市浦东新区上海国际医学园区内，一期建设包括质子重离子放疗、配套的门诊、医技、病图2PT区局部剖面示意房、行政、后勤等，总建筑面积为52542Ill。质子重离子放疗区(以下简称pT区)由离子源房间、直线加速器、射频间、3750mm不等，楼板厚度从l200mm～2500mm不等，配同步加速器、高能束流传输系统上、下段、4个治疗房及配筋量高。为了控制混凝土屏蔽墙感生放射性的量，中国科学套的设备机房、辅助用房组成(图1、图2)。

4、院物理研究所和西门子设备制造商对用于本项目辐射屏蔽目的的混凝土各原材料、裂缝控制等提出了一系列极高要求。2技术难点分析2．1钢筋混凝土密度及均匀性要求辐射屏蔽用钢筋混凝土主要成分有：水泥、骨料、掺合料、水、外加剂、钢筋和内置件。需要保证钢筋混凝土的密度图1PT区平面示意不低于2350kg／m，且必须保证施工完成的结构在长期运营期间密度的均匀性和长期含水率，确保防辐射屏蔽结构PT区由于设备复杂、防辐射屏蔽等级要求极高，从而材性始终稳定。结构构造复杂，整个结构设计的屏蔽墙厚度从1500mill~2．

5、2混凝土主要材料微量元素控制要求(a)屏蔽器墙板原材料混凝土(水泥、砂、石、水及掺加作者简介：蔡文鹭(1965一)，女，硕士，高级工程师。物的混合体)、矿粉、粉煤灰中微量元素的含量，占混凝土总作者地址：上海市福山路33号(20012O)。收稿日期：2012—04—27质量的10％：566l2o12·6B1面m(b)钴(Co)、银(Ag)、铱(Ir)的含量<0．005％；3．3模拟试验(C)其他元素如铕(Eu)、钐(Sm)、钆(Gd)、镝(0y)、铥为了确保达到中国应用物理研究所和西门子技术合同(

6、Tm)的含量<0．001％。对PT区屏蔽用混凝土的相关要求，对使用在本区域的混凝2．3超厚板墙裂缝控制要求土进行了模拟试验。构件体选择4mX4m，高度选择4m，PT区屏蔽墙板最厚达3．75m，且墙体超长、超高，平面测试构件模拟真实构件的断面及配筋要求。在试验过程中，尺寸最长达ll2m。这类超长结构大体积混凝土在施工期还对以下方面进行了相关测试：间长期处于暴露状态极易产生危害裂缝。根据本PT治疗设(a)混凝土拌合物性能、密度、坍落度，新拌混凝土的备工艺要求，其混凝土结构裂缝控制目标为：不得有垂直于

7、凝结时间：墙面、宽度大于0．2mm的贯穿裂缝；要求混凝土收缩值低(b)混凝土力学性能，抗压强度、抗折强度、弹性模量、(360d收缩量≤6X10mm)。轴心抗压：2．4混凝土工作性要求(C)混凝土耐久性指标，如收缩性能：在满足以上相关要求的基础上，该混凝土还必须具有(d)混凝土绝热温升良好操作性和强度、抗渗等级。(e)混凝土原材料微量元素测试：3辐射屏蔽用混凝土的研制与试验，(f)混凝土密度和钻心强度和均匀性：(g)混凝土试件长期水份含量测试；3．1原材料的选用(h)混凝土试件的测温。(a)水泥：

8、选用中国建材南方水泥有限公司生产的3．4主要试验成果P．0．425的普通硅酸盐水泥，其物理性能指标符合《通用硅3．4．1辐射屏蔽用混凝土原材料微量元素测试成果酸盐水泥》(GB175—2007)规定的要求。采用ICP—OES方法对混凝土原材料微量元素测试，其(b)细骨料：细度模数约2．4的中砂，其物理性能指标详细的数据分析见表2、表3。符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ表2各种原材料在混凝土中的质量百分比汇总表52-2006)规定的要求。墙板混凝土水泥矿粉粉煤灰胶凝材料总量(C)