1 前言
鈷-60(60Co) γ輻照裝置是輻照加工技術(shù)和射線科研應(yīng)用的主要工具之一。輻照技術(shù)被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、食品藥品的輻射滅菌等行業(yè)。由于發(fā)射的γ射線是由波長(zhǎng)很短能量很高的光子組成,穿透力極強(qiáng),能對(duì)人體產(chǎn)生極大傷害,因而在使用輻照技術(shù)時(shí),一定要保證運(yùn)行人員和周圍環(huán)境的安全。
福建省閩南建筑工程有限公司會(huì)同重慶大學(xué)現(xiàn)代施工技術(shù)研究所組成科技攻關(guān)組,在進(jìn)行理論研究與分析,總結(jié)目前已有的防輻射混凝土施工技術(shù)和控制方法的基礎(chǔ)上,建立了預(yù)拌防輻射大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工缺陷全過程有效控制體系,提出了混凝土結(jié)構(gòu)施工缺陷有效控制工藝與技術(shù),經(jīng)科技查新目前國(guó)內(nèi)尚未有采用了預(yù)拌防輻射混凝土密度穩(wěn)定控制技術(shù)、厚大防輻射混凝土模板施工技術(shù)、厚大防輻射混凝土施工及其裂縫控制技術(shù)、預(yù)留孔預(yù)埋件一次設(shè)置及迷路施工控制技術(shù)、防輻射大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)、防輻射混凝土結(jié)構(gòu)施工期與使用期沉降觀測(cè)技術(shù)等集成創(chuàng)新技術(shù)的防輻射混凝土結(jié)構(gòu)缺陷有效施工及質(zhì)量控制體系的報(bào)道,其核心技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該施工工藝與技術(shù)成功地應(yīng)用在廈門萬(wàn)禾園輻照中心鈷60輻照車間防輻射大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中,取得了良好的效果,經(jīng)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局(現(xiàn)在稱環(huán)境保護(hù)部)檢測(cè),混凝土結(jié)構(gòu)有效地屏蔽了鈷60發(fā)射的射線,達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),取得了環(huán)??偩诸C發(fā)的《輻射安全許可證》。
2 工法特點(diǎn)
2.0.1 本工法從原材料優(yōu)選、配合比優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)造、施工過程控制、管理等方面綜合提出有效措施預(yù)防與控制措施,保證混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)缺陷,以取得良好的防輻射效果。
2.0.2 本工法從考慮混凝土防輻射的角度,在混凝土配合比設(shè)計(jì)中提出了專門的混凝土抗裂配比設(shè)計(jì)、防輻射摻合料設(shè)計(jì)和保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求密度的配制方法。
2.0.3 本工法系統(tǒng)提供了防輻射大體積混凝土缺陷有效的施工工藝與保證措施,具有較強(qiáng)的操作性。
1 提出了針對(duì)防輻射混凝土原材料選擇方法和建議標(biāo)準(zhǔn);
2 提出了厚大混凝土結(jié)構(gòu)施工的模板與支撐體系選擇方法;
3 提出了厚大混凝土的澆注、養(yǎng)護(hù)方案建議;
4 提出測(cè)溫與控溫措施、沉降觀測(cè)措施;
5 穿過屏蔽結(jié)構(gòu)的預(yù)留預(yù)埋的孔道、管線一律采取“迷路”方式,并在澆注混凝土前完成。
3 適用范圍
本工法適用于防鈷源輻射混凝土結(jié)構(gòu)缺陷有效控制的施工,以保證混凝土達(dá)到防輻射的要求。
4 工藝原理
混凝土對(duì)輻射的屏蔽作用是通過其材料所含吸收物質(zhì)對(duì)射線吸收完成的。γ射線是一種具有極大穿透力的電磁波,在穿過防護(hù)物質(zhì)時(shí)可逐漸被吸收,當(dāng)防輻射混凝土墻體厚度為常數(shù)時(shí),防γ射線的性能與其密度成正比,混凝土的密度愈大,防護(hù)性能愈好,當(dāng)防輻射混凝土達(dá)到一定厚度時(shí),γ射線可被完全吸收。防輻射混凝土就是利用這一原理來(lái)防輻射。
本工法所采用的工藝原理就是從保證防輻射混凝土密實(shí)度高,合理設(shè)置與處理施工縫,合理控制溫度、延緩降溫速度防止水化熱產(chǎn)生溫差過大產(chǎn)生裂縫,減少混凝土的收縮變形,提高混凝土極限抗拉能力,控制蜂窩、麻面等方面采取技術(shù)措施,以確?;炷两Y(jié)構(gòu)無(wú)缺陷,從而使防止輻射達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
5.1 施工工藝流程
施工準(zhǔn)備——底板模板支設(shè)——底板鋼筋綁扎——底板混凝土澆筑——墻、鋼筋綁扎——墻模板支設(shè)——墻混凝土澆筑——混凝土的養(yǎng)護(hù)——頂板模板支設(shè)——頂板鋼筋綁扎——頂板混凝土澆筑——混凝土的養(yǎng)護(hù)。
5.2 操作要點(diǎn)
5.2.1 施工準(zhǔn)備
1 編寫施工組織設(shè)計(jì)及大體積混凝土專項(xiàng)施工方案;
2 確定混凝土的配合比,選擇合適的原材料,以保證混凝土的高密實(shí)性要求;
3 準(zhǔn)備各種原材料及施工用設(shè)備;
4 向作業(yè)班組進(jìn)行技術(shù)交底,以保證工人按照要求施工。
5.2.2 模板工程
由于防輻射混凝土的密度、厚度比普通混凝土大,模板及其支撐體系必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,以可靠承受新澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力及在施工過程中的施工荷載。通過對(duì)模板強(qiáng)度、撓度和支架強(qiáng)度、穩(wěn)定性驗(yàn)算,來(lái)選用模板及支撐體系。
1 保證模板安裝具有足夠強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性,應(yīng)按照施工規(guī)范和模板設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行。
2 加強(qiáng)對(duì)模板清理,澆筑前涂刷液體界面劑,均可減小摩阻系數(shù)值;頂板底模、墻體模板滾涂二遍脫模劑,其接觸面接近自由滑動(dòng)面,有利于溫度變形的自由釋放。
3 為了保證混凝土質(zhì)量,使混凝土表面有較好的平整度,拆模后幾何截面尺寸準(zhǔn)確,外形美觀、密實(shí),墻體采用七夾板,輻照室頂板采用九夾板膠合模板,鋼支撐體系。
4 為了確保結(jié)構(gòu)截面尺寸和構(gòu)件尺寸的準(zhǔn)確,模板安裝時(shí)采用軸線和邊線兩項(xiàng)控制,校核墻、柱、梁的位置。按梁底、板底控制模板的標(biāo)高。為了保證墻和柱的幾何尺寸,除采用松方木支撐加固外,墻體模板應(yīng)配有不小于φ14對(duì)拉螺栓加強(qiáng)固定。
5 柱、墻、梁板模板支撐及螺栓加固系統(tǒng)的材料規(guī)格、間距等應(yīng)按照模板設(shè)計(jì)要求和實(shí)際荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。對(duì)于墻體模板,內(nèi)楞間距不大于@500,外楞不大于@500。對(duì)于板的底模,內(nèi)楞間距不大于@300,外楞不大于@500,立桿用定尺鋼管支撐,上部均采用可調(diào)型頂托,如圖5.2.2-1示。
6 模板支撐系統(tǒng)必須符合設(shè)計(jì)要求,水平拉桿及剪刀等應(yīng)按要求位置安裝完成后,經(jīng)驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行下一道工序施工。由于防輻射混凝土結(jié)構(gòu)的頂板厚(一般在2m以上),荷載大,模板支撐系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格計(jì)算。一般立桿間距不大于@500,水平拉桿間距為@1000,并在縱橫兩個(gè)方向設(shè)剪刀撐,如圖5.2.2-1示。
7 為防止輻射泄漏,設(shè)計(jì)要求模板對(duì)拉螺栓不得直通。從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性上分析,對(duì)拉螺栓采取在螺栓上焊3片止水片,止水片一般取100mm×100mm×5mm的鋼片并且雙面滿焊,在端部套橡膠塞,其細(xì)部構(gòu)造如圖5.1.2-2示,墻體側(cè)模拆除后,再把橡膠塞起出來(lái),將外露的螺栓燒掉,然后用聚合物砂漿或細(xì)石混凝土把橡膠塞所形成的凹陷部分墻體修補(bǔ)平整。
8 防輻射混凝土中所有的固定在模板上的預(yù)埋件、預(yù)留孔和預(yù)留洞不得遺漏,且應(yīng)安裝牢固,其偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。
9 在澆筑混凝土之前進(jìn)行驗(yàn)收,主要包括:標(biāo)高、尺寸、垂直度是否滿足要求,支撐系統(tǒng)是否滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求,預(yù)埋件、預(yù)留孔洞位置、尺寸是否正確。
10 墻體及底板模板應(yīng)在混凝土強(qiáng)度保證其表面及棱角不因拆模而受損;頂板的模板待混凝土強(qiáng)度達(dá)100%才能拆模,拆除時(shí)宜從板的中央向四周進(jìn)行。
5.2.3 鋼筋工程
1 鋼筋工程滿足一般鋼筋質(zhì)量控制與施工驗(yàn)收的要求。
2 為使鋼筋網(wǎng)片的鋼筋網(wǎng)格方整劃一、間距正確,在進(jìn)行鋼筋綁扎或焊接時(shí),采用卡尺限位,卡尺長(zhǎng)4m~5m,根據(jù)鋼筋間距設(shè)有缺口,綁扎時(shí)在長(zhǎng)鋼筋的兩端用卡尺缺口卡住鋼筋,待綁扎后拿去卡尺,既滿足鋼筋間距的質(zhì)量要求,又能加快綁扎速度。
5.2.4 混凝土工程
1 混凝土配制
1)原材料的選擇
(1)水泥
按防輻射混凝土的要求,宜選用水化熱較低的普通硅酸鹽水泥、礬土水泥、鎂質(zhì)水泥等需水性和水化熱較小的膠結(jié)材,從優(yōu)化混凝土配合比,減少水化熱的角度考慮,在保證混凝土質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能減少水泥用量,一般不超過250kg/m3。
?。?)摻合料
考慮抗輻射大體積混凝土抗裂要求高的特點(diǎn),采用由礦渣微粉、粉煤灰組成的大摻量復(fù)合摻合料和高效外加劑復(fù)摻技術(shù),優(yōu)化混凝土微觀結(jié)構(gòu),降低水泥用量和水化熱、延緩熱峰值產(chǎn)生時(shí)間,增強(qiáng)混凝土耐熱能力,控制混凝土內(nèi)外溫差,防止產(chǎn)生裂縫。
?。?)外加劑
外加劑主要加緩凝劑、高效減水劑,延長(zhǎng)混凝土的初終凝時(shí)間,減少混凝土單位用水量,增加混凝土的致密性,也可以使水泥水化熱放熱速度減慢,延遲混凝土溫峰的出現(xiàn),有利于混凝土溫度的控制。
?。?)骨料
在施工和易性允許的情況下,粗骨料的粒徑和用量應(yīng)盡可能加大,以達(dá)到減少收縮的目的,可以選用5mm~31.5mm的連續(xù)級(jí)配礫石,施工前用自來(lái)水清洗干凈,含泥量不大于1%;細(xì)骨料采用中砂,細(xì)度模數(shù)為2.4~2.9,通過0.315mm篩孔不小于15%,含泥量不大于2%??杉尤胫鼐?,保證混凝土的密度。
2)高密實(shí)度混凝土的配制
由于防輻射混凝土的密度越大,其屏蔽效果越好,在配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮混凝土的表觀密度和密實(shí)程度,并結(jié)合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求和施工工藝的需要。因此,配合比設(shè)計(jì)須滿足以下要求:
?。?)水灰比控制在0.48~0.52范圍內(nèi),當(dāng)水灰比不變時(shí),盡量減少水泥用量,要求不超過250kg/m3;
?。?)防輻射混凝土應(yīng)盡量避免使用高級(jí)別的水泥,因?yàn)樘?xì)的水泥水化快,水化收縮量大易開裂,水泥一般不超過42.5級(jí),建議使用32.5級(jí)水泥。
(3)粗骨料應(yīng)避免使用砂巖,因有些砂巖遇水會(huì)產(chǎn)生膨脹,失水后會(huì)有一定收縮。
(4)含泥量大的砂石容易引起混凝土收縮開裂,故在選材時(shí)對(duì)含泥量應(yīng)嚴(yán)格控制。防輻射混凝土的粗骨料的含泥量控制在1%以內(nèi),理想狀況不超過0.5%,塊泥含量控制在0.2%以內(nèi);細(xì)骨料的含泥量控制在2%以內(nèi),理想狀況不超過1%。
(5)為避免因骨料重而引起骨料沉淀離析,應(yīng)嚴(yán)格控制坍落度,能滿足泵送要求即可。建議坍落度控制在80mm~100mm以內(nèi),減少浮漿。
?。?)生產(chǎn)混凝土?xí)r,可采用二次投料的砂漿裹石或凈漿裹石攪拌工藝。即先投入水、砂、水泥、粉煤灰、外加劑攪拌成砂漿,然后再投入石子攪拌均勻,以減少泌水,提高混凝土的強(qiáng)度。這樣可以有效地防止水分向石子與水泥砂漿界面的集中,使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密,粘結(jié)加強(qiáng),從而使混凝土強(qiáng)度提高10%左右,也提高了混凝土的抗拉強(qiáng)度和極限拉伸值。
(7)根據(jù)攪拌站的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),攪拌時(shí)間應(yīng)控制在30S左右。
2 混凝土運(yùn)輸與泵送
1) 混凝土澆注前與混凝土攪拌站聯(lián)系,明確澆注時(shí)間、方量等,避開交通高峰和管制時(shí)段,確?;炷恋倪\(yùn)送時(shí)間不超過1h,并明確要求混凝土的連續(xù)供應(yīng),混凝土的間隔時(shí)間不大于20min。
2) 混凝土泵車輸送導(dǎo)管距澆筑面的高度不大于2m,防止混凝土產(chǎn)生離析。
3) 混凝土泵送宜連續(xù)作業(yè),當(dāng)混凝土供應(yīng)不及時(shí),需降低泵送速度,泵送暫時(shí)中斷,攪拌不應(yīng)停止。泵送先遠(yuǎn)后近,逐漸拆管。
3 混凝土澆筑
1)一般要求
?。?)混凝土在初凝前澆筑完畢,入模坍落度不宜過大,控制在80mm~100mm以內(nèi);
?。?)混凝土澆筑時(shí)自由下落的高度不超過2m,若超過,應(yīng)用軟管、串桶或溜槽等導(dǎo)入;
?。?)混凝土澆筑時(shí),應(yīng)保證振搗時(shí)間適宜和位置正確,防止漏振、欠振和過振。
?。?)對(duì)于墻與板等截面相差較大的構(gòu)件或結(jié)構(gòu),應(yīng)先澆筑較深的部分,根據(jù)氣候條件靜停0.5~1.5小時(shí)后再與較薄部分一起澆筑,以防止沉降裂縫的產(chǎn)生。
?。?)混凝土澆筑中應(yīng)按照規(guī)范要求留混凝土試件。
?。?)控制混凝土的入模溫度,使其入模溫度在200C以內(nèi)。
2)混凝土澆筑方案
為了擴(kuò)大大體積混凝土澆筑面積,加快水化熱的釋放,澆筑方案可以根據(jù)具體的工程情況采用全面分層、分段分層及斜面分層三種形式中的一種。
?。?)水平全面分層
在整個(gè)澆筑面內(nèi)分層澆筑,如防輻射室的底板和頂板混凝土澆筑可以用此方案。該方案關(guān)鍵是要做到第一層澆筑完成后,第二層開始澆筑時(shí),第一層混凝土尚未凝固,如此逐層進(jìn)行,直至澆筑完畢,每層厚度控制在200mm~300mm。
(2)水平分段分層
對(duì)面積或長(zhǎng)度較大的工程,每層澆筑量較大,而混凝土的生產(chǎn)能力不足時(shí),可采用沿水平方向分段分層澆筑的方案。該方案關(guān)鍵做到第二段開展?jié)仓r(shí),第一段接頭處的混凝土還未凝固。
?。?)斜面分層
對(duì)于厚度較大的工程,如防輻射室的墻體混凝土等可采用此方案。此方案關(guān)鍵在于施工時(shí)應(yīng)從澆筑的下端開始,逐漸上移,澆筑層的坡度不宜大于1:3,以保證工程的質(zhì)量。
此時(shí)混凝土澆筑方法采用“一個(gè)坡度、簿層澆筑、循序漸進(jìn)、一次到頂”的斜面澆筑法。在保證不出現(xiàn)施工冷縫的情況下,適當(dāng)放緩澆筑速度,以增加散熱與熱量交換。
3)混凝土的振搗
(1)為保證結(jié)構(gòu)混凝土澆筑的整體性、連續(xù)性,澆筑過程中應(yīng)重視澆筑接頭的停歇時(shí)間,接頭混凝土施工停歇時(shí)間不應(yīng)超過混凝土的初凝時(shí)間。
?。?)為保證混凝土振搗密實(shí),每個(gè)澆筑路線分三道布置:第一道為混凝土卸料點(diǎn),使混凝土形成自然流淌面;第二道為混凝土流淌坡腳,保證底部混凝土振搗密實(shí);第三道為混凝土流淌斜坡面,分層搗實(shí)混凝土。
?。?)嚴(yán)格控制好振搗時(shí)間、移動(dòng)方向、移動(dòng)間距及插入深度,確保振搗密實(shí),不漏振。振搗時(shí)振動(dòng)棒要快插慢拔。 振搗棒插入下層中50mm~100mm,振搗時(shí)間控制在15S~20S以內(nèi),表面出漿為宜,不宜振搗過度,以避免粗骨料下沉分層,影響混凝土的防輻射性能。
?。?)經(jīng)過振搗和粗骨料沉積,一般大體積混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)高表面處水泥漿較厚,如不處理,易導(dǎo)致干縮裂縫。在操作中,應(yīng)將混凝土施工完成面適當(dāng)提高,再將表面浮漿刮除,使混凝土完成面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。在混凝土初凝前用鐵滾筒碾壓二遍,再用木抹子搓平、壓實(shí),三次成活,防止混凝土表面龜裂。
4 施工縫的留設(shè)
1)留設(shè)位置
在輻照結(jié)構(gòu)施工中,一般設(shè)兩道施工縫,一道是在墻體與底板交接處,另一道設(shè)在墻體與頂板交接處。
2)留設(shè)形式
根據(jù)具體情況,施工縫可以留置成不同形式的斷面形式,如平口縫、企口縫(凸縫、凹縫、V形縫、階形縫),并在施工縫處增加三道鉛板或鋼板止水帶,一般可采用厚3mm~4mm寬400mm的折形鋼板,防止射線泄漏,如圖5.2.4.-1示,墻體混凝土澆筑入頂板100mm,底板與墻體混凝土施工縫高出底板200mm~300mm。
3)施工縫的處理
?。?)下一次澆筑混凝土?xí)r,先澆筑混凝土的強(qiáng)度不低于1.2Mpa;
?。?)清除老混凝土表面松動(dòng)的混凝土和薄膜;
?。?)用水濕潤(rùn)老混凝土但不留積水;
(4)在新老混凝土結(jié)合處澆筑一層厚5mm~10cm與混凝土同強(qiáng)度等級(jí)的砂漿;
?。?)澆筑混凝土。
5 混凝土養(yǎng)護(hù)
1) 混凝土澆筑完畢待其收水后,在頂板的表面覆蓋塑料薄膜兩層,另加濕草簾或麻袋,澆水養(yǎng)護(hù)不少于21d.
2) 墻板采用濕布覆蓋,經(jīng)常灑水濕潤(rùn)并將迷道的洞口封堵,以防散熱過快.以保證輻照室內(nèi)混凝土養(yǎng)護(hù)溫度不小于25℃,相對(duì)濕度大于90%。
3) 在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中,不得采用強(qiáng)制、不均勻的降溫措施。否則,易使混凝土產(chǎn)生裂縫。
6 溫度控制
1)測(cè)溫范圍
?。?)垂直方向,在距混凝土表面100mm及混凝土的中間部位布置3個(gè)測(cè)溫點(diǎn);
(2)水平方向,分別在距邊緣1m和中間部位布置,可以布置3~5排;
?。?)測(cè)溫工具可選用便攜式建筑電子測(cè)溫儀(如JDC-2型)或其他儀器;
?。?)測(cè)溫傳感器及傳感導(dǎo)線可以固定在鋼筋馬凳上,并應(yīng)形成迷路,以防射線泄露。
2)測(cè)溫時(shí)間
在混凝土澆筑完畢12h開始,前5d每隔2h測(cè)一次,以后可延長(zhǎng)到4h測(cè)一次,10d后可延長(zhǎng)到6h測(cè)一次,測(cè)量14d。測(cè)量中應(yīng)及時(shí)繪制混凝土內(nèi)部溫度變化曲線,從而根據(jù)溫差變化采取有效的控溫措施。
當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度接近,大氣溫度與混凝土中心溫度的溫差不大于25℃時(shí),可以解除保溫,停止測(cè)溫工作.
7 混凝土結(jié)構(gòu)沉降觀測(cè)
1)沉降觀測(cè)點(diǎn)確定
沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測(cè)的位置。一般要求沉降觀測(cè)點(diǎn)在建筑物的設(shè)置力求縱橫要對(duì)稱,要均勻分布在建筑物的周圍。一般可沿房屋周圍每隔8m~12m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn),在房屋的轉(zhuǎn)角處,沉降縫的兩側(cè),縱橫墻交接處,都應(yīng)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。當(dāng)房屋的寬度大于15m時(shí),內(nèi)墻也應(yīng)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。
2)觀測(cè)要求
對(duì)于有防輻照要求的輻照室要連續(xù)觀測(cè)二十年。在二十年內(nèi)的沉降不得大于0.1m,傾斜度應(yīng)小于0.4%。輻照室的源井(反應(yīng)堆)要求在二十年后與輻照室的相對(duì)沉降不得大于0.1m,傾斜度應(yīng)小于0.2%。
5.2.5 迷路施工技術(shù)
1 施工基本要求
1) 各預(yù)埋件、管線的位置、尺寸嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的要求預(yù)留,保證位置準(zhǔn)確且不遺漏,絕對(duì)不允許事后開鑿混凝土;
2) 預(yù)埋件施工應(yīng)有專人負(fù)責(zé),根據(jù)圖紙要求進(jìn)行定位、預(yù)埋,預(yù)埋件應(yīng)用鋼筋焊接牢固,防止移位;
3) 預(yù)埋件安裝到位后,在模板施工時(shí),嚴(yán)禁觸動(dòng)預(yù)埋件,防止移位;
4) 預(yù)埋的管線應(yīng)形成折線,不能直通,防止射線泄露;
5) 混凝土澆筑振搗時(shí),振搗棒不能直接振搗到預(yù)埋件。
2 預(yù)埋件安裝方法與要求
1) 豎向構(gòu)件預(yù)埋件的留置采用綁扎(或焊接)固定的方法:用鋼絲將預(yù)埋件錨腳與鋼筋架綁扎在一起,如圖5.2.5-1示為了防止預(yù)埋件位移,錨腳盡量長(zhǎng)一些。
2) 水平構(gòu)件(板頂、地面)預(yù)埋件的留置:采用將預(yù)埋件錨腳做成八字形,與板鋼筋焊接。用改變錨腳的角度,來(lái)調(diào)整預(yù)埋件的標(biāo)高,如圖5.2.5-2示。
3 工程控制系統(tǒng)預(yù)埋
1) 嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和工藝要求設(shè)置,若要改變?cè)O(shè)計(jì)應(yīng)得到設(shè)計(jì)的同意;
2) 預(yù)埋管的內(nèi)徑預(yù)留只能出現(xiàn)正誤差,即只能比設(shè)計(jì)要求大;在拐角處要有一定弧度,不能做成死角,弧度要求不小于10倍管徑;
3) 進(jìn)出輻照室的預(yù)埋管埋深不能小于400mm;
4) 預(yù)埋管、線及穿線有專人負(fù)責(zé),施工前按照代號(hào)、標(biāo)高、位置、規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量等,列出清單并制成表格,方便施工以防遺漏和埋錯(cuò);
5) 混凝土澆筑前,應(yīng)仔細(xì)檢查預(yù)留預(yù)埋的位置是否準(zhǔn)確、有無(wú)遺漏,絕對(duì)不允許事后鑿混凝土來(lái)補(bǔ)漏。
4 預(yù)留孔洞留設(shè)
由于穿越墻板的空洞、預(yù)埋套管及其與混凝土結(jié)合處是整個(gè)防輻射體系的最薄弱環(huán)節(jié),處理不當(dāng)會(huì)造成射線泄露。根據(jù)射線只能沿直線傳播的特性,所以在施工中采取以下措施:
1) 所有穿墻洞口、管線孔洞形式不能直通,應(yīng)采用折線處理,形成迷路。
2) 由于穿越孔洞處減弱了防護(hù)層的有效厚度,因此穿越孔洞均用5mm~8mm厚鋼板焊成孔套,埋入混凝土中,加大材料密度來(lái)補(bǔ)償這種削弱。
3) 預(yù)留洞口的鋼套管應(yīng)在四周用鋼筋焊接成“井”字架卡卡住套管,“井”字架再與混凝土中的鋼筋焊接牢固,防止洞口移位。
6 材料與設(shè)備
6.1 材 料
6.1.1 一般要求
1 所有使用的材料應(yīng)有相應(yīng)的出廠合格證明、材質(zhì)證明等。
2 所有材料在取樣檢查合格后方可使用。
6.1.2 防輻射混凝土應(yīng)盡量避免使用高級(jí)別的水泥,以減少水化收縮量大易開裂,水泥一般不超過42.5級(jí),建議使用32.5級(jí)水泥。應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175等的規(guī)定。
6.1.3 粗骨料可以選用5mm~31.5mm的連續(xù)級(jí)配礫石,應(yīng)避免使用砂巖.施工前用自來(lái)水清洗干凈,含泥量不大于1%,建議不大于0.5%,同時(shí)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》JGJ53的規(guī)定。
6.1.4 細(xì)骨料采用中砂,細(xì)度模數(shù)為2.4~2.9,通過0.315 mm篩孔不小于15%,含泥量不大于2%,建議不大于1%,同時(shí)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》JGJ52的規(guī)定。
6.1.5 拌制混凝土宜采用飲用水。
6.1.6 在混凝土中宜加入一定量的粉煤灰或磨細(xì)礦渣(部分替代水泥),摻量通過配合比設(shè)計(jì)、試驗(yàn)確定,以改善混凝土的抗裂性能。粉煤灰或磨細(xì)礦渣應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》GBJ146、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596的規(guī)定。
6.1.7 摻加的外加劑應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》GB8076、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》GB50119的規(guī)定,并應(yīng)注意外加劑之間的相容以及與水泥的相容性。
6.1.8 施工中使用的對(duì)拉螺栓應(yīng)作實(shí)驗(yàn),強(qiáng)度滿足要求。
6.2 設(shè) 備
6.2.1 混凝土運(yùn)輸設(shè)備:攪拌運(yùn)輸車、混凝土泵;
6.2.2 混凝土振搗設(shè)備:內(nèi)部振動(dòng)器、附著式振動(dòng)器、灑水養(yǎng)護(hù)裝置;
6.2.3 測(cè)量?jī)x器:經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、測(cè)溫設(shè)備等。
7 質(zhì)量控制
7.1 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范
除按上述施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格操作控制外,還應(yīng)滿足表7.1所列的國(guó)家和地方的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。
7.2 施工期混凝土質(zhì)量控制
7.2.1 原材料的控制
1 使用42.5號(hào)及以下級(jí)別低水化熱水泥,建議使用32.5級(jí);
2 建議砂的細(xì)度模數(shù)為2.4~2.9,通過0.315mm篩孔不小于15%,含泥量不大于2%,建議不大于1%;
3 建議粗骨料可以選用5mm~31.5mm的連續(xù)級(jí)配礫石,應(yīng)避免使用砂巖.施工前用自來(lái)水清洗干凈,含泥量不大于1%,建議不大于0.5%。
7.2.2 混凝土質(zhì)量控制
新拌混凝土的坍落度不宜過大,建議控制在80~100mm,在控制混凝土坍落度的同時(shí)應(yīng)控制有合適的坍落擴(kuò)展度,試驗(yàn)按《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50080—2002)進(jìn)行。
7.2.3 硬化混凝土質(zhì)量控制
硬化混凝土的強(qiáng)度和外觀應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)的規(guī)定。
8 安全措施
8.0.1 堅(jiān)決貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針,按照《建筑工程安全規(guī)程》組織施工,執(zhí)行《建筑機(jī)械使用規(guī)程》、《施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全技術(shù)規(guī)范》。
8.0.2 建立以項(xiàng)目經(jīng)理為現(xiàn)場(chǎng)安全保證體系第一責(zé)任人的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,實(shí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)安全生產(chǎn)工作進(jìn)行全面領(lǐng)導(dǎo),項(xiàng)目安全員主要負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全工作,對(duì)安全生產(chǎn)進(jìn)行全面的管理。
8.0.3 認(rèn)真落實(shí)安全生產(chǎn)崗位責(zé)任制、交底制和獎(jiǎng)罰制。每道工序施工前必須逐級(jí)進(jìn)行安全交底,并落實(shí)到書面上。
8.0.4 施工操作人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行安全教育,進(jìn)場(chǎng)人員須佩戴安全帽,在安排施工任務(wù)時(shí)進(jìn)行安全交底。
8.0.5 特種操作人員必須持證上崗,并配備相應(yīng)的安全防護(hù)用具及勞保用品,嚴(yán)禁操作人員違章作業(yè),管理人員違章指揮。
8.0.6 混凝土澆筑施工作業(yè)中,要注意觀察模板及支架、混凝土輸送泵管等有無(wú)過大變形或松脫現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)處理。
8.0.7 機(jī)械設(shè)備在使用時(shí)必須由專業(yè)人員進(jìn)行接線、調(diào)試,其他人員不得私自操作,機(jī)械出現(xiàn)故障必須由專業(yè)人員進(jìn)行檢修,且不得帶病作業(yè)。
8.0.8 施工現(xiàn)場(chǎng)用電必須有專人管理,嚴(yán)格遵守各項(xiàng)用電操作規(guī)程,嚴(yán)禁違章作業(yè),非電工人員不得擅自操作用電作業(yè)。
9 環(huán)保措施
9.1 環(huán)境管理目標(biāo)
施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理,符合施工環(huán)保要求。
9.2 環(huán)境管理措施
在嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)的基礎(chǔ)上加大施工現(xiàn)場(chǎng)文明管理與環(huán)境防治工作,具體如下:
9.0.1 任務(wù)下達(dá)前,由項(xiàng)目工程師按國(guó)家或地方有關(guān)施工環(huán)保措施及企業(yè)環(huán)境管理體系要求,進(jìn)行必要的培訓(xùn)。
9.0.2 現(xiàn)場(chǎng)加大管理力度,杜絕混凝土運(yùn)輸車輛遺灑及施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵,減少環(huán)境污染,混凝土運(yùn)輸車輛進(jìn)出大門時(shí)必須清理干凈。
9.0.3 認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家、地方(行業(yè))對(duì)減少施工噪聲的要求,將施工噪聲控制在允許范圍之內(nèi),并在施工現(xiàn)場(chǎng)采取有效措施防止施工噪聲擾民事件發(fā)生,如對(duì)攪拌機(jī)周圍搭設(shè)隔音棚、盡量將有噪聲的放在白天施工。
9.0.4 固體廢棄物實(shí)現(xiàn)分類管理,進(jìn)行回收處理,符合文明施工要求,提高回收自用率。施工中做到日日?qǐng)銮?,每日產(chǎn)生的垃圾及時(shí)送入垃圾站。
9.0.5 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)道路進(jìn)行硬化,現(xiàn)場(chǎng)整潔干凈可灑水降塵,防止塵土飛揚(yáng),污染周圍環(huán)境。
9.0.6 施工中的污水經(jīng)過沉淀池沉淀后排入城市管網(wǎng),嚴(yán)禁未采取任何處理措施直接排入城市管網(wǎng)的做法。
9.0.7 文明施工要求
1 規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)容,保持作業(yè)環(huán)境的整潔衛(wèi)生。
2 科學(xué)組織施工,使生產(chǎn)有序進(jìn)行。
3 減少施工對(duì)周圍居民和環(huán)境的影響。
4 保證職工的安全和身體健康。
10 效益分析
10.1 社會(huì)效益
10.1.1 該工法的運(yùn)用滿足了防輻射混凝土的高密實(shí)度要求,有效控制了混凝土施工期有害裂縫的產(chǎn)生,保證了防輻射大體積混凝土的施工質(zhì)量達(dá)到防輻射的要求,有效保證運(yùn)行人員和周圍環(huán)境的安全。
10.1.2 施工中為改善混凝土的抗裂性能,在混凝土中加入一定量的粉煤灰或磨細(xì)礦渣(部分替代水泥),可以節(jié)約能源、資源,減少粉塵、CO2的產(chǎn)生,更有利于環(huán)境保護(hù),符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
10.2經(jīng)濟(jì)效益
10.2.1 縮短工期
工法提出的施工工藝過程清晰、方案合理、各工種施工措施明確,使施工有條不紊進(jìn)行,加快了施工速度,縮短工期。
10.2.2 降低成本
采用基于全過程控制的混凝土無(wú)缺陷綜合防治技術(shù),在混凝土配設(shè)計(jì)時(shí),采用5~31.5mm連續(xù)級(jí)配的石子并加入一定量的粉煤灰、礦渣粉等外摻劑,從而減少水泥用量;模板支撐系統(tǒng)采用定尺鋼管、鋼管排架上部均使用可調(diào)型頂托調(diào)節(jié)高度,減少了鋼管的切割浪費(fèi);混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí),封堵迷道入口,可以保持輻照室內(nèi)的溫度和濕度,減少了對(duì)墻體和頂板混凝土的養(yǎng)護(hù)等技術(shù)措施,降低了施工成本。
11 應(yīng)用實(shí)例
福建廈門萬(wàn)禾園輻照中心鈷(60)源輻照車間防輻射混凝土結(jié)構(gòu)施工
11.0.1 工程概況
廈門萬(wàn)禾園輻照技術(shù)有限公司投資建造的用于食品、藥品等消毒的鈷(60)源輻照車間,其輻照中心是一座大型的γ射線輻照裝置。為了滿足防輻射要求,設(shè)計(jì)采用混凝土屏蔽射線。
輻照室的墻體的厚度達(dá)2.2m,高度5.5m,頂板的厚度為2m,頂板及墻體內(nèi)配有5層雙響鋼筋網(wǎng)片,底板厚度0.8m,基礎(chǔ)采用PHC預(yù)制管樁,承臺(tái)厚1.5m,迷宮通道寬1.65m。輻照室混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,設(shè)計(jì)要求混凝土固結(jié)后的密度不小于2.35t/m3,從密度要求看,混凝土屬于普通混凝土。
11.0.2 施工情況與效果
在本輻照中心鈷60輻照車間防輻射大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中,針對(duì)大體積超厚混凝土的施工技術(shù)難點(diǎn),本工程從混凝土原材料的選擇與配比的確定、模板工程、混凝土工程、溫度監(jiān)控、迷路施工技術(shù)等方面采取了相應(yīng)的措施,對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制,工程結(jié)束拆除模板之后經(jīng)認(rèn)真觀察墻體沒有裂縫,結(jié)構(gòu)不滲不漏,取得了良好的效果,經(jīng)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部門檢測(cè),混凝土結(jié)構(gòu)有效地屏蔽了鈷60發(fā)射的射線,達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),取得了《輻射安全許可證》。