医疗设施超厚大体积混凝土模板支撑施工技术方案

医疗设施超厚大体积混凝土模板支撑施工技术方案一、工程背景为改善当地医疗条件，提高医疗生活水平，现代很多医院都配备有用于肿瘤放射治疗的直线加速器。直线加速器需要有防辐射的功能，四周墙体及顶板设计的一般都比较厚大。但超大混凝土浇筑成型对其模板加固支撑体系提出了更高的要求，施工难度及质量控制难度较大。传统的满堂钢管扣件架体支撑及墙柱模方圆扣加固体系已不能完全满足施工要求。因此确保超厚大体积混凝土模板支撑加固体系的稳定性和刚度、强度，保证施工过程安全、质量合格是亟待克服的难题。利用内部对拉、外部顶撑的原理，以盘扣式架体为基本模板支撑体系，采用墙体模板内部设置钢筋对拉止水螺杆，外墙采用钢管斜撑，直线加速器机房内支撑架设置水平U型顶托使加固体系互为支撑的方法，克服原有技术的不足，减轻劳动轻度，提高安全系数，成本低廉，具有很强的现场操作性。二、工艺特点2.0.1主次龙骨采用工字钢替代传统的方木作为支撑材料（当采用方木作为支撑材料时，纵横立杆间距为较小,工人难以操作）操作性强、施工效率高。2.0.2设计合理、关键技术点创新；盘扣式钢管支架作为支撑架体系的主体，安装拆卸简便，施工速度快。为有效降低墙体模板爆模的风险，同时保证防辐射混凝土施工质量，项目采用钢筋焊接止水环制作专用对拉螺杆；水平杆顶部加装顶推，使整个机房内部墙体模板互为支撑。提高支撑体系的稳固性能、大大降低了胀模的风险，同时节约了材料。2.0.3安全性高、绿色环保，作业难度小，节能降耗明显，对周围环境影响小。三、适用范围本工艺可用于医院类地下室有限空间内超厚大体积混凝土防辐射设备机房顶板及墙体的模板支撑体系的混凝土浇筑施工。四、工艺原理4.0.1本工艺整体利用盘扣式钢管支架作为支撑架体系，采用在支撑架体系内加装斜拉杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、水平U型顶托，以达到提高支撑体系的稳固性能、抗压性能、抗剪切性能的目的。4.0.2为更好地将板上部荷载均匀传递至竖向受力杆件，主次龙骨采用工字钢替代传统的方木作为支撑材料，以提高板底平面支撑刚度和稳定性。4.0.3改进墙体模板加固方式：根据外部顶撑、内部对拉的原理，墙体内部采用对拉螺杆，直线加速器机房外墙采用钢管斜撑，直线加速器机房内墙采用水平U型顶托形成一个整体，互为支撑；以上三种措施结合，确保墙体模板加固牢固，消除混凝土浇筑时胀模隐患。（1）墙体的加固根据墙厚选择合适长度的对拉螺栓，对拉螺栓采用钢筋加焊止水环制作。墙体模板加固采用斜向钢管支撑，钢管底部采用工字钢固定于混凝土地面上；（2）对墙体转角处模板加固进行了创新，墙体转角处的模板采用通长钢筋配合焊接止水螺栓的方式加固。（3）所有墙体加固模板均采用水平U型顶托与支撑架连接，加强墙体模板加固的稳定性及刚度、强度，使整个房间单元内加固体系互为犄角。4.0.4优化大体积混凝土浇筑方式：采用BIM技术，事前建立大体积混凝土水化热分析图表，指导混凝土的测温及养护工作。提前布置好泵车站位图，浇筑时严禁出现施工冷缝。五、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程搭设立杆、扫地杆、搭设水平杆、水平剪刀撑等基本支撑体系→安装支撑杆顶部顶托→安装工字钢主次龙骨→墙体模板斜撑→墙体模板对拉杆加固→安装水平顶托→安装板模板→钢筋绑扎、混凝土浇筑→模板拆除；5.2操作要点5.2.1基本模板支撑架体系搭设模板支撑系统：采用盘扣式钢管支撑架，板模板支撑体系采用Φ60×3.2mm钢管和U型顶托传递竖向施工荷载支撑方式。直线加速器2700mm板厚部分立杆横向间距300mm，纵向间距600mm，1500mm板厚部分立杆纵横向间距600mm；杆搭设时由于横向间距较密，架体内人员通过不便，因此架体搭设时，从内侧向外侧退着搭设，即从直线加速器中间开始分别向南侧、北侧搭设，如图所示。支撑体系搭设顺序示意图立杆搭设完毕安装可调顶托，初步调至安装位置。水平杆布置示意图竖向剪刀撑搭设：立杆与水平杆形成框架结构体系之后安装竖向剪刀撑，竖向剪刀撑采用Φ48*3.2mm杆件，与立杆采用扣件连接。支撑架在架体外侧四周及内部纵、横向每6m至8m由底至顶设置连续竖向剪刀撑。竖向剪刀撑平面布置图水平剪刀撑：立杆、水平杆、斜杆搭设完毕之后形成稳定体系之后及时搭设水平剪刀撑，水平剪刀撑采用Φ60*3.2mm钢管进行搭设，水平剪刀撑从扫地杆起步向上设置两层，第一层设置在扫地杆一层，第二层设置在板底，水平剪刀撑与立杆通过扣件连接。水平剪刀撑平面布置图主龙骨安装：支撑架搭设完成后，在板底立杆顶板加设U型顶托（如下图5.2.1-5），采用Φ48顶托，用来调整板底主龙骨标高。U型顶托上纵横龙骨采用工字钢（规格及型号通过满足设计参数安全验算的选用确定）,主龙骨间距为600mm。次龙骨垂直主龙骨铺设，次龙骨间距200mm。（根据支架荷载受力计算，若采用方木背楞方案，立杆间距需要由原来600mm加密至间距300mm）。模板支架顶部示意图5.2.2

墙柱模板内侧对拉杆加固、机房外墙模板斜撑施工工艺墙柱模板加固施工工艺流程：弹线→设置定位撑→设置止水螺栓→拼装模板→安装龙骨→加固。墙模板的安装：先在地面上弹出轴线、墙柱模板安装位置控制线，设置定位支撑及限位撑，然后按设计标高用砂浆调整墙底标高，将其调至预定的高度；然后拼装墙柱侧模，在侧模上安装小龙骨并固定牢固，最后按照要求安装主龙骨及三段式双止水片螺栓（为提高墙体抗辐射性，利用现场现有的止水螺栓，二次加工为双止水片螺栓），安装牢固后校定垂直度。墙模板同样采用1830*915*12模板进行铺装，提前进行拼模设计，按尽量减少模板裁剪原则进行拼模。主梁间距及对拉螺栓间距均为550mm，小梁间距为150mm。（若无机房外部墙体模板钢管斜撑及机房内部U型顶撑，主梁间距及对拉螺栓间距均为300mm，小梁间距为100mm）。墙体模板加固如下图。墙模板加固图墙体模板加固剖面图斜撑底部加固节点图由于直线加速器墙厚较厚，在墙体转角处需设置通长钢筋配合焊接止水螺栓加固，具体做法如下图。专用对拉止水螺杆加工图墙体转角模板加固图除水平剪刀撑及竖向剪刀撑之外，机房内支撑架体系加设水平U型顶托支撑墙体模板，机房内部墙体模板加固形成对撑加固形式，使整个房间单元内加固体系互为犄角，。机房内部水平顶撑5.2.3

顶板模板加固顶板高低跨处模板加固采用吊模加固方法，对拉螺栓竖向间距350mm，横向间距550mm。顶板模板加固示意图5.2.4混凝土浇筑直线加速器大体积混凝土区域利用BIM技术对大体积混凝土进行水化热分析，用以指导配合比的确定、测温点的布置以及方案的编制；大体积混凝土温控措施混凝土输送方式与浇筑顺序：直线加速器混凝土浇筑优先采用汽车泵浇筑，汽车泵覆盖不到的部位采用拖泵浇筑，经过现场实地勘察，直线加速器混凝土一部分采用汽车泵浇筑，一部分采用拖泵浇筑（如下图所示）。直线加速器混凝土浇筑方式示意图混凝土浇筑采用汽车泵与拖泵同时浇筑，先浇筑墙体混凝土，然后浇筑板混凝土，墙体混凝土分层浇筑，分层高度为0.3m，板混凝土浇筑采用全面分层法浇筑，分层厚度为0.3m，全面分层浇筑示意图如下图所示。直线加速器混凝土分层浇筑示意图直线加速器模板支撑架属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。为保证施工安全，项目部模板支撑体系安全监测采用智能无线数据采集系统对立杆顶水平位移和支架整体水平位移进行检测。混凝土浇筑后，外墙、顶板等均采用橡塑保温棉覆盖保温。5.2.5模板架体拆除1、满堂支撑架及模板拆除的工序要求：（1）拆除应按一定的顺序进行，一般是“后支的先拆，先支的后拆；先拆非承重部分，后拆承重部分，由上而下；先拆侧向支撑，后拆竖向支撑”。拆除时不要用力过猛，拆下来的材料应整理好及时运走，做到工完场地清。为了便于管理，利于前道工序为后工序创造条件，混凝土模板一经拆除，立即做好现场清理和成品保护工作。（2）支撑架体拆除：1）模板架拆除基本顺序应遵循由上而下，后搭的先拆，先搭的后拆的原则，逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不允许先拆除拉杆；严禁上下同时进行拆除作业。2）拆除斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣，然后托住中间，再解端头扣，由中间操作人员往下递杆