重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》是湖南省第六工程公司完成的建築類施工工法；作者分別是常科龍、常旗、陳鴻鈞；適用範圍是反應堆、加速器或放射化學裝置的防護結構，也可用於有防輻射要求級別較高的人防結構工程。

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》主要的工法特點是技術先進、操作簡便；採用泵送工藝現澆施工；結構防護牆上預留孔洞、套管採用折線穿牆。

2008年1月31日，《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法
• 工法編號： YJGF171-2006
• 完成單位：湖南省第六工程公司
• 主要完成人：常科龍、常旗、陳鴻鈞
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）

形成原因

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的形成原因是：

隨著原子能工業的發展及放射性同位素的廣泛套用，人類在利用這把“雙刃劍”為自身服務的同時，如何有效防止射線輻射傷害成了重要課題。因此，一批具有突出射線防護性能的防輻射混凝土結構應運而生。相對於採用鉛、鋅、鐵等密度較大的防護材料和普通混凝土結構加鉛板的複合防護結構等其他方式而言，重晶石防輻射混凝土現澆結構具有造價相對低廉，防護性能可靠，施工方便等優點，在射線防護結構中套用日益廣泛。湖南省第六工程公司在中南大學湘雅醫院新醫療區建設項目放療科地下防護結構重晶石混凝土施工中，針對其特點，採取一系列技術措施和施工方法，取得明顯成效。

工法特點

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的工法特點是：

1.《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》在遵循普通混凝土施工工藝的基礎上進行了改進和完善，具有技術先進、操作簡便的特點。同時，較普通混凝土而言，重晶石混凝土要求更加嚴格的原材料選用和指標控制以及施工配合比設計。

2.《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》採用泵送工藝現澆施工，與預填灌漿施工比較，既簡化了施工工序又節約了施工成本，且成型的混凝土更具良好的密實性和均勻性。

3.重晶石防輻射混凝土結構防護牆上預留孔洞、套管採用折線穿牆。

4.重晶石防輻射混凝土結構必須留設施工縫時，應留凹凸形或波浪形的施工縫，不允許留設。

操作原理

適用範圍

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》廣泛適用於反應堆、加速器或放射化學裝置的防護結構，也可用於有防輻射要求級別較高的人防結構工程。

工藝原理

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.重晶石混凝土採用密度大，含結合水多的重晶石碎石、重晶石砂等粗細骨料（主要成分為BaSO₄·2H₂O），以普通水泥作為膠凝材料，同時加入水、外加劑按一定配合比拌合而成。重晶石防輻射混凝土表觀密度ρ=2.5~7.0×10千克/立方米（普通混凝土表觀密度ρ=2.2~2.4×10千克/立方米），其緻密性好，對X射線和γ射線防護性能好且由於骨料中有大量的結合水，氫元素含量多，因此能有效防護中子流；重晶石混凝土現澆成型後與鋼筋骨架共同形成具有特殊防輻射性能的混凝土結構。

2.《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》關鍵技術是重晶石混凝土的配合比設計及其施工工藝。通過優選原材料和科學的配合比設計；確保混凝土在拌合和成型過程保持均勻；運輸和澆搗過程中防止離析；成型密實；採取科學、有效的措施控制大體積混凝土溫度裂縫；以及施工縫的特殊處理。從而保證結構混凝土的表觀密度和結構構件厚度符合設計要求，達到設計的防輻射效果。

施工工藝

• 工藝流程

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的施工工藝流程是：

鋼筋綁紮及模板支設→重晶石混凝土的製備→重晶石混凝土的運輸→重晶石混凝土的現場泵送→重晶石混凝土澆搗→重晶石混凝土成型後的拆模和養護。

• 操作要點

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的操作要點如下：

一、模板支設

模板工程施工及驗收嚴格執行《混凝土結構工程施工及驗收規範》GB 50204-2002第二章規定。

1.考慮利於大體積混凝土的保溫，模板一般採用雙面覆膜木膠合板散拼散拆。

2.模板支承系統必須進行詳細的專項設計和承載力驗算，在荷載允許的情況下一般採用Φ48×3.5毫米厚普碳鋼管（局部配合頂托）及扣件搭設，龍骨採用普通木枋（雙面刨光）；如驗算支撐承載力不夠，在徵得設計認可的情況下，可對頂板結構進行分次澆搗或者考慮型鋼支模等方案，確定方案後仍需進行支模系統驗算。

3.防護牆模板的支設

防護牆支模採用止水螺桿緊固，螺桿內口襯外側加木墊片，拆模後挖掉墊片並吹斷螺桿，用重晶石水泥砂漿補眼抹光。一次澆築高度超過3.0米的，於內側模板中上部按需要留設澆築口，澆築到該部位後及時封閉。

4.框架柱模板的支設

柱模採用厚木膠合板定型製作。柱子斷面500×500及其以下可採用鋼管抱箍，斷面600×600（毫米）及其以上宜採用槽鋼抱箍。柱子高度h≥5.5米的，抱箍2/3以下部位應加密，柱身上、中、下設多道鋼管抱箍與支模架相連，確保柱身的穩定。

5.梁板模板的選用

梁板模採用滿堂架散拼散拆。梁底模一般採用雙面覆膜木膠合板；梁側模一般採用雙面覆膜竹膠合板。

6.重晶石混凝土防輻射結構控制區主防護牆、板上不能預留孔洞和線管，副防護牆、板不能留設直線型穿牆孔洞或套管，而必須採用折線穿牆（防護牆上預留孔洞、套管折線穿牆參見圖1）；預留洞口寬度≥500毫米時，洞口周邊預埋不鏽鋼板；所有預留套管均出牆面150毫米。其套管制作、安裝均應考慮澆搗混凝土時同一斷面有重晶石混凝土通過，避免出現蜂窩、孔洞。

圖1 防護牆上預留孔洞、套管折線穿牆

7.重晶石混凝土防輻射結構防護牆上預留的防護門洞要求位置準確，門垛後澆時，按設計要求留設鋼筋；門垛處施工縫嚴格按操作要點中“施工縫的特殊處理措施”進行處理。

二、鋼筋綁紮

1.防輻射現澆結構鋼筋工程必須嚴格控制其加工和現場綁紮質量，保證其骨架定位和幾何尺寸，從而確保防護構件幾何尺寸。

2.鋼筋現場綁紮骨架其保護層墊塊必須採用重晶石水泥砂漿墊塊，並保證其厚度和懸掛密度，從而有效控制防護構件單位體積混凝土容重和鋼筋保護層厚度。

三、重晶石混凝土的製備

1.考慮材料的特殊性和堆場需要以及生產過程的穩定性要求，重晶石混凝土採用商品混凝土由攪拌站集中生產，實行專用堆場，專機專用。

2.掌握礦石形成條件和技術特徵以及混凝土各種性能情況，選定廠商定礦供貨，採用礦區樣品按規定送檢合格後，備足材料，進場後按規定取樣送檢，及時掌握每次混凝土連續生產重晶石碎石、重晶石砂的質量狀況；重晶石粗、細骨料要嚴格分區堆放，定倉分倉使用；重晶石碎石，重晶砂每200米取樣一次，進行級配分析和表觀密度檢測，經檢驗合格方可使用。

3.定時校驗自動計量裝置，水泥、UEA、礦粉等摻合料的投料誤差範圍為±1%，石、砂投料誤差範圍為±2%，液體減水劑投料誤差範圍為±1%，加水量投料誤差範圍為±1%。

4.由於重晶石骨料重而且較脆，必須嚴格控制每盤生產方量和攪拌時間。每盆攪拌方量控制在1.2立方米以內，攪拌時間45秒；泵送重晶石混凝土出廠坍落度控制在14~16厘米，入泵坍落度控制在12~14厘米。

5.採用合理的投料順序，為減少粉狀料的飛揚和有利於拌合物均勻，先投入部分砂石，再投入水泥、UEA、摻合料和砂石，同時徐徐加入水和減水劑。

6.每次生產要做開盤鑑定，車間負責人、質檢員、試驗員、工地施工員等共同參加。

7.現場攪拌由於砂石含水率變化和白天、夜晚溫度不同，對混凝土塌落度有影響，攪拌站根據以上變化，微調加水量，以達到泵送混凝土塌落度控制範圍。

8.每拌制100盤且不超過100米的混凝土，取樣不得少於一次，每次取樣應至少留置一組標準養護試件；每次澆築混凝土時，同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定，不應少於三組。對有抗滲要求的混凝土結構，每次澆築混凝土時，取樣不應少於一次，留置組數可根據實際需要確定。每拌制100盤且不超過100米的混凝土，其表觀密度檢測取樣不得少於一次，每次測量三組，結果取平均值，負偏差超過1%時應立即採取措施。

四、重晶石混凝土的運輸

1.採用攪拌車定車專車運輸供應；

2.每車裝料時，罐體要高速攪拌，運輸途中低速攪拌，防止混凝土離析；

3.裝載運輸量控制在普通混凝土量的60%~65%；

4.供應速度應保證混凝土連續施工要求；還應考慮備用的運輸路線和停水、停電及設備故障等應急措施。

五、重晶石混凝土的泵送

重晶石混凝土骨料重，易離析，截至2005年很少採用泵送工藝輸送。根據中南大學湘雅醫院醫療大樓地下放療科的現場施工經驗，在遵循傳統泵送工藝的基礎上作了以下改進和完善，將放療科地下結構2500立方米的大批量重晶石混凝土成功進行了泵送。

1.採用功率較大的輸送泵，根據現場場地和作業面情況合理布置泵體位置；料斗出口主泵管儘量沿直線、平面布置，避免過多的平面彎和回彎；主管不宜過長，控制在100米以內。

2.泵管基本根據作業面高度進行平面布置，使混凝土沿水平輸送。

3.如果受現場條件限制，作業面與泵管布設平面有高差，不能進行平面輸送而必須布設垂直泵管，則布設的主管道向下的垂直彎應儘量留設在接近出料一端，向上的垂直彎儘量留設在主管道中後部接近料斗一端，兩種彎頭同時布置時，先布置向上的彎頭，再布置向下的彎頭，確保混凝土流向先向上，再向下，能較好地解決輸送過程中的離析和堵管。

4.泵送前應檢查泵機的轉向閥門是否密封良好，其間隙保持在允許範圍內，使水泥漿的回流降低到最低限度。

5.泵送前，先開機送水濕潤整個管道，而後送入重晶石水泥砂漿，使輸送管壁處於充分滑潤狀態，再開始泵送重晶石混凝土。

6.泵送開始時，注意觀察混凝土的液壓表和各部位的工作狀態。一般在泵的出口處，最易發生堵塞現象。

7.泵送過程中，料斗內應持續勻速攪拌，輸送過程保持連續；移、拆管時，較普通混凝土施工增加1~2名操作工人。

8.嚴格控制重晶石混凝土的質量，進場的每車混凝土必須經目測無離析，現場實測坍落度符合要求後，才能入泵。

9.鑒於重晶石混凝土的泵送具有一定的難度，現場泵送施工時，一定要根據現場情況進行有針對性的泵送試驗；即使試泵成功，實施澆築作業前，也一定要準備第二套應急預備方案，其相應設備機具及技術準備必須落實，以便於出現緊急情況時，隨時啟動。

六、大體積重晶石混凝土的現場澆搗

1.防護結構採取分段施工，先底板，再牆體，後頂板。底板、頂板厚度≤800毫米時，採用斜面分層的澆搗方法進行澆搗，即“一次澆搗、一個坡度、薄層覆蓋、循環推進一次平倉”，澆搗時遵循“短邊開始，沿長邊推進”的原則。牆體按每次澆築高度≤1.4米，分次澆築到頂，每次澆搗高度範圍內又分若干層進行澆搗，每層澆搗高度500~700毫米，每次、每層澆搗過程保持連續作業，不留冷縫。

2.平板厚度超過0.8~1.0米時，為避免混凝土中重骨料在澆搗過程中產生不均勻下沉而影響混凝土質量，因而不能單純考慮斜面分層澆搗方法，應在滿足結構設計及防護設計要求的前提下，綜合採用整體平面分層和斜面分層的方法。即整個平板厚度分二次或多次混凝土施工，第一次混凝土澆築覆蓋平板中間層鋼筋網，與底層網片形成雙層雙向鋼筋混凝土平板結構並達到一定強度後，再進行第二次混凝土澆搗到位，每次混凝土澆搗採用斜面分層的方式，完成後其表面應作凹凸不平的毛糙處理。在此基礎上，二次或每次混凝土結合面還應採取加插筋和增加溫度筋網片的措施，下次混凝土澆筑前要在結合面進行刷漿處理。該方法有利於大體積混凝土的散熱和防止重骨料不均勻下沉而引起表面浮漿過厚，能夠有效控制大體積混凝土裂紋同時大幅度減輕了頂板模支模系統的荷載，也緩解了一次混凝土澆搗時間過長對攪拌站混凝土供應造成的壓力。

3.牆體混凝土澆築，要嚴格控制混凝土落距，防止離析。落距大於2.5米（較普通混凝土要求嚴格）時，採用串筒。牆上洞口兩側混凝土高度應保持一致且應同時澆築、同時振搗，防止洞口移位、變形；大洞口下部模板應開口補充振搗，封閉洞口留設透氣孔。

4.採用插入式振動器作為牆、梁、板混凝土主振搗器，平板式振動器作板面混凝土輔助振搗；嚴格控制振搗時間，一般為15秒左右，避免漏振和過振。

5.剪力牆止水帶部位應嚴格控制混凝土的澆築高度，振搗時應於止水鋼板兩側進行，同時禁止直接振搗止水鋼板。

6.混凝土澆築要連續進行，如需間歇應在前層混凝土初凝前將次層混凝土澆築完，超過初凝（2小時）按施工縫處理。

7.底板和樓板、頂板最後一次混凝土澆築嚴格控制重晶石混凝土澆築厚度及找平，厚度控制必須採用中部加密平水控制點結合布置周邊環形控制點進行重點控制。

8.牆、柱等豎向構件必須確保其成型厚度。重點控制鋼筋綁紮質量和鋼筋骨架定位及幾何尺寸；嚴格保證模板的加工製作、安裝質量和支撐體系的穩定性。

9.施工縫的特殊處理措施

混凝土應連續澆築，一般不應留設水平施工縫；必須留設時，留設位置嚴格按GB 50204-2002規範和設計要求執行；同時應留凹凸形或波浪形的施工縫，不允許留設平縫，以確保防輻射效果；地下結構還應按設計要求加設止水鋼板；施工縫的處理嚴格按施工規範要求進行。

1）重晶石混凝土防輻射結構牆體的凹凸形水平施工縫留設詳見圖2。

圖2 凹凸形水平施工縫

2）重晶石混凝土防輻射結構頂板的波浪形垂直施工縫留設詳見圖3。

圖3 波浪形垂直施工縫

3）重晶石混凝土結構施工縫處繼續澆築混凝土時，已澆築的混凝土抗壓強度不應小於1.2牛/平方毫米。

4）防輻射結構施工縫必須嚴格按GB 50204-2002規範要求進行重度鑿毛、清洗；新混凝土澆筑前一天充分用水濕潤，澆築時結合面刷漿；水平施工縫二次澆筑前宜先鋪10~15毫米同配合比去石重晶石砂漿一層，新澆混凝土注意加強振搗密實；澆築後，做好養護工作。

七、大體積重晶石混凝土的養護

1.開始進行灑水養護後，要注意澆水均勻，不得出現積水現象。

2.牆板混凝土澆搗後，前期為了避免混凝土表面溫度降低過快，導致混凝土內外溫差過大，進行帶模養護不少於7天；拆模後掛兩層麻袋嚴密覆蓋，繼續保溫，同時灑水養護至14天（滿足UEA防水混凝土養護要求）。

3.頂板混凝土澆搗完成，待其終凝後，6小時內嚴禁澆水養護，以免出現起皮、起灰現象；8~12小時內（實際時間視終凝情況而定），用薄膜覆蓋嚴密，面層加蓋兩層麻袋進行保溫、養護，保證混凝土處在足夠濕潤狀態。

材料設備

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》所用的材料、設備及要求如下：

一、原材料選用

1.重晶石混凝土的選料關鍵在於重骨料的選礦。重晶石是一種脆性材料，加工時易碎成粉，具有嚴重多孔結構的骨料，不能用以製備混凝土；按重量含0.25%蛋白石和5%玉髓以上的骨料會與高鹼性水泥反應使混凝土開裂，只能與低鹼水泥配合使用；選礦時，要根據重晶石混凝土表觀密度要求和需要量，重點考察礦場相關的開採手續是否齊全，儲備量、伴生礦情況、開採情況、生產能力、質量是否有可靠保證並且穩定。另外，運輸、加工和價格也很重要。不同表觀密度的混凝土對骨料塊狀表觀密度的要求詳見表1；防輻射混凝土粗骨料篩分曲線詳見圖4；防輻射混凝土細骨料篩分曲線詳見圖5。

圖4 防輻射混凝土粗骨料篩分曲線

圖5 防輻射混凝土細骨料篩分曲線

2.拌制表觀密度3500千克/立方米的C30P8重晶石混凝土，其材料選用和配合比設計如下：

（1）水泥：採用42.5級普通矽酸鹽水泥和高效混凝土摻合料，其質量應符合GB 175-1999《矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥》和GB/T 18736-2002《高強高性能混凝土用礦物外加劑》的相關要求。也可採用其他密度較大、耐熱性能好、低水化熱的水泥。

（2）重晶石碎石：表觀密度要求在4300千克/立方米以上，如湖北長陽產重晶石，其BaSO₄含量不低於90%，內含石膏或黃鐵礦的硫化物及硫酸化合物不超過7%，碎石含泥量≤1%，骨料級配要求詳見表2，其他質量要求參照GB/T 1485-2001《建築用卵石、碎石》的相關要求。

（3）重晶砂：表觀密度要求在4300千克/立方米以上（如湖北長陽產重晶砂），其BaSO₄含量不低於90%，內含石膏或黃鐵礦的硫化物及硫酸化合物不超過7%，砂含泥量≤2%，骨料級配要求詳見表3，其他質量要求參照GB/T 14684-2001《建築用砂》的相關要求。

表3 重晶砂骨料級配（中砂）

篩孔尺寸（毫米）	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	細度模數
區間	0	0~25	10~50	41~70	70~90	90~100	2.3~2.5
註：經試驗確定，通過0.3毫米篩孔的顆粒以不小於20%為宜，有利於混凝土泵送。

（4）拌合用水：混凝土拌合用水應符合JGJ 63-89《混凝土拌合用水標準》的相關要求。

（5）外加劑：泵送劑和膨脹劑質量應符合GB 50119-2003《混凝土外加劑套用技術規程》的相關要求。

二、重晶石混凝土配合比設計

經過原材料優選，主要參照GB 50119-2003《混凝土外加劑套用技術規程》和JBJ/T 55-2000、J 64-2000《普通混凝土配合比設計規程》的相關規定進行配合比設計。在考慮重晶石混凝土的容重、力學要求、抗滲要求、收縮及徐變等耐久性指標的基礎上，特別針對大體積重晶石混凝土的抗裂和泵送性能作了相關技術控制。首先確保混凝土容重、力學和抗滲性能及耐久性指標；再進一步完善其可泵性和抗裂性，經過多次試配完善及試泵後，最後確定理想的、適於現場施工的配合比。

1.每立方米膠凝材料總用量控制在最大水泥用量以內；考慮地下結構防水要求和有利於大體積混凝土抗裂，採用UEA-E型膨脹劑（內摻10%）和高效混凝土摻合料（內摻50%）等量取代水泥。

2.基於大體積混凝土抗裂性，採用低水灰比；綜合考慮重晶石混凝土的可泵性，採用JG-IV-A型泵送劑按水泥重量摻2.0%，濃度40%，以確保混凝土在滿足可泵性的基礎上，儘量採用低水灰比，減小混凝土的收縮變形，以獲得良好的混凝土抗裂性能。

3.重晶石粗骨料粒徑和級配為5~25毫米連續粒徑，以滿足泵送混凝土要求。

4.砂率控制在43%左右，每立方米混凝土拌合物中淨漿體積290升，砂漿體積600升。

5.出廠坍落度控制14~16厘米，到達工地入泵控制在12~14厘米。

6.外加劑採用技術監督機構認證的合格廠家產品，先經試配驗證後，嚴格按說明書要求使用，注意與所用水泥的適應性。

7.混凝土配合比經過以往工程使用數據分析驗證及實驗測試，證實其容重及相關力學要求、抗滲要求、收縮及徐變等耐久性指標的基礎上，再進行多次試泵後，最後確定滿足設計要求、適於現場施工的配合比。

8.為防止混凝土產生離析，摻適量CMC改性羧甲基纖維素。

三、表觀密度要求在3500千克/立方米以上的C30，P8防輻射重晶石混凝土配合比實例詳見表4。

表4 防輻射重晶石混凝土配合比實例

工程名稱			中南大學湘雅醫院新醫療區醫療大樓建設項目
混凝土強度等級			C30 P8
表觀密度（千克/立方米）		設計	3500
		實際	3760
拌合物坍落度（厘米）			12~16
混凝土配合比（千克/立方米）	自來水		145
	P·O42.5水泥		160（韶峰水泥）
	摻合料I		40（江西瑞州UEA-E內摻10%）
	摻合料II		200（高效混凝土摻合料內摻50%）
	重晶石（5~25毫米）		1827（湖北長陽）
	重晶砂		1378（湖北長陽）
	泵送劑（水泥用量重量比）		10.0（JG-IV-A型2.0%濃度40%）
	CMC改性羧甲基纖維素		防止混凝土產生離析，摻CMC改性羧甲基纖維素（0.2千克/立方米）

四、機具設備

重晶石混凝土製備採用攪拌站集中生產，其主要生產設備及機具按照HZS-120強制間歇式攪拌站的要求配備為例，詳見表5。

表5 機具設備配置表

序號	設備名稱	型號規格	電機功率（千瓦/台）	數量	備註
1	混凝土攪拌站	HZS-120120立方米/小時	70	1台	洛陽產
2	混凝土攪拌運輸車	8立方米	╱	6~8輛	視工作量定
3	混凝土輸送泵	中聯牌 HTB80	85	1台	中聯重科產
4	混凝土輸送泵（備用）	中聯牌 HTB80	85	1台	中聯重科產
5	地磅	100噸	╱	1	╱
6	密度測量設備	╱	╱	1套	╱
7	裝載機（斗鏟）	ZL-50	╱	1~2輛	╱
8	通信工具	步話機、手機	╱	8~15台	視情況配備
9	高壓水泵	╱	30	1台	╱

質量控制

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的質量控制要求如下：

為確保重晶石混凝土對射線防護的有效性，關鍵是保證混凝土成型密實、均勻，表觀密度、構件厚度符合設計要求；防護牆上預留孔洞、套管採用折線穿牆；對結構施工縫進行特殊處理；同時，鑒於防輻射結構構件具有厚重、體積大的特點，採取科學、有效的措施控制大體積混凝土溫度裂縫也尤為重要。此外，由於結構的防護功能要求和構件的厚重特點，施工中支模方式較常規支模體系要求更高，其他工序可嚴格按設計及施工規範要求採用常規現澆結構施工方法進行施工。

一、防輻射重晶石混凝土施工嚴格執行GB 50164-92《混凝土質量控制標準》、GB/T 14902-2003《預拌混凝土》及該標準中引用的有關標準，也適用於現場製備混凝土。

二、鋼筋、模板、防水等分項工程施嚴格執行2005年前已執行的國家、行業標準及標準中引用的其他有關標準並按各分項工程的驗收標準嚴格驗收合格。

三、按質量、環境與職業健康安全三位一體管理體系的要求進行全過程有效控制。執行標準：ISO9001：2000 idt GB/T 19001-2000和ISO14001：2004 idt GB/T 24001-2004及GB/T 28001-2001。

1.建立健全攪拌站生產作業和現場生產作業質量控制體系和制度，嚴格執行商品混凝土攪拌站的生產全過程監控制度，質量責任層層分解、落實到人；混凝土製品廠及工地攪拌站應建立質保體系，嚴格執行GB/T 19001-2000版之規定。

2.加強生產技術管理，實現質量的事先控制。

3.嚴格控制原材料質量，詳見原材料相關要求及其引用的國家、行業標準之規定。混凝土質量評驗標準詳見表6。

表6 混凝土質量評驗標準

混凝土性能
檢驗項目	試驗方法及驗評標準
表觀密度	按相關設計要求
強度	按GBJ 81-85及GBJ 107-87之有關評定
抗滲等級
靜力彈性模量

4.嚴格落實過程控制，針對關特工序，要進行重點控制，關鍵工序控制標準（每班專業抽檢1~2次）詳見表7。

表7 關鍵工序控制標準（每班專業抽檢1~2次）

工序名稱	控制項目及標準技術參數
	分項	水泥	水	集料	外加劑	摻合料
計量	每盤計量允許偏差（%）	±1.5	±1.5	±3	±1.5	±1.5
	累計允許偏差（%）	±1	±1	±2	±1	±1
分項		控制量	檢驗及評定方法
攪拌運送（混凝土拌合物性能）	混凝土表觀密度（千克/立方米）	設計要求	參照GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗標準》有關規定
	坍落度允許偏差（厘米）	±2
	壓力泌水總量（毫升）	40~80	按專用的壓力泌水儀測試方法

5.貫徹實施施工過程中的“三檢”制度（自檢、互檢、專業檢），驗收合格後才能轉入下道工序。

四、大體積重晶石混凝土的抗裂措施

控制裂縫的關鍵在於有效降低混凝土內外溫差，延緩混凝土降溫的速度，充分發揮混凝土的應力鬆弛效應；同時嚴格控制混凝土內外溫差在20℃以內；有效監控混凝土內外溫差變化；另外，注意降低結構邊緣約束；就混凝土結構本身也應採取一定的構造、加強措施。

1.採用低水化熱水泥和摻合料，有效降低混凝土核心溫度；夏期施工可採用井水或冰水拌合混凝土，對骨料進行覆蓋降溫，從而有效降低混凝土的入模溫度。

2.經過科學的核心溫度計算和內外溫差分析，採用有效的保溫養護措施，延緩混凝土表面的降溫速度；必要時預埋蛇型管，採用循環水降低混凝土核心溫度（以後採用重晶石砂漿壓力注漿填實）。

3.最佳化混凝土配合比，控制骨料質量和含泥量及水灰比。

4.採用科學的澆搗方法，切實做好二次抹平壓實工序。

5.採取對底板基層壓光或增加滑動層等降低結構邊緣約束措施。

6.就結構本身而言，針對其相應薄弱部位及應力集中部位要採取有效地加強措施；外露結構表面應增加細而密的溫度筋網片；水平施工縫適當增加插筋。

7.採取有效的溫度測量與控制措施。混凝土澆搗後，採用在混凝土體內不同部位及深度預埋測溫孔的辦法，用溫度計進行測量。測量視溫度變化快慢，前4天每1~2小時一次，以後每天測量6~8次，直至發展趨勢穩定。溫度測控由專人負責，測量記錄、測量結果繪製成表，及時分析，發現偏差立即採取有效處理措施糾偏，直至達到預定控制範圍。

五、重晶石混凝土防輻射結構防輻射專項驗收

1.防輻射結構建設項目實施及相關專項驗收法律、法規、規章、標準和檔案詳見附屬檔案。

2.檢測防輻射結構重晶石混凝土的表觀密度和防護結構構件（防護牆、頂板）的厚度，要求符合勞動衛生職業病防治所針對每個建設項目所作的關於《建設項目電離輻射職業病危害預評價報告》的相關分析、評價及驗收要求及相關設計要求；同時在全套建築施工資料全並具備土建驗收要求的基礎上進行防輻射專項驗收。

3.防輻射結構建設項目落成，並將原設計採用的輻射源項全部安裝到位後，採用專業檢測設備對建築環境背景值進行檢測。檢測合格整體驗收後，出具相關證明方可投使用。各項背景值的檢測及其所用的儀器詳見表8（以中南大學湘雅醫院新醫療區醫療大樓建設項目放療科為例）：

表8 各項背景值的檢測及其所用的儀器

檢測項目	使用儀器及型號	生產廠家	探測下限	探測效率或刻度因子	檢定單位
I表面污染	SJ8900碘表面污染儀	國營262廠	0.14貝可/平方厘米	21.7%	中幗計量科學研究院
β表面污染	FJ2207表面污染儀	國營262廠	0.04貝可/平方厘米	31.2%	中幗計量科學研究院
X、γ外照射	LB123多功能輻射防護測量儀	德國	0.04西弗/小時	0.89	中國計量科學研究院

安全措施

採用《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》實施過程中嚴格執行國家“三規一標”（即《建築機械使用安全技術規程》JGJ 33-2001、《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46-2005、《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ 80-91、《建築施工安全檢查評分標準》）和省、市、企業制定的施工現場及專業工種安全技術操作規程。

2.各工種專業人員持證上崗，嚴格執行崗位責任制和“三級安全教育”制度。

3.確保攪拌站機械正常運轉和生產作業安全；確保攪拌車運輸過程中行車安全；確保現場設備運轉正常和施工作業安全。

環保措施

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的環保措施如下：

一、攪拌站和現場嚴格進行噪聲控制。噪聲排放嚴格執行城市區域環境噪聲標準（GB 3096-93）和建築施工場界噪聲限值（GB 12523-90）。

1.合理進行現場布置，噪聲大的加工場地和設備在滿足使用的前提下儘量遠離居民區和辦公區布置；

2.針對噪聲大的加工場地和設備採取封閉式圍護措施；

3.合理安排施工工序，噪聲大的工序儘量避免在夜間或休息時施工；

4.定期對施工場界噪聲進行檢測，發現超標立即採取措施進行控制。

二、攪拌站和施工現場廢水排放嚴格執行污水綜合排放標準（GB 8978-1998）和污水排入城市下水道水質標準（CJ 3082-1999）。

1.現場設定沉澱池，施工污水經處理達到排放標準後分別排入指定的市政管網。

2.沉澱池派專人定期清理，同時定期對現場排放水水質進行檢測，確保符合排放要求。

三、施工現場固體廢棄物嚴格執行生活垃圾填埋污染控制標準（GB 16889-1997）。

四、場外運輸按要求辦理相關手續，採用規定車輛進行運輸，避免沿途灑落；出工地現場的攪拌車、運輸車輛進行清洗，避免污染場外環境和城市主幹道。

效益分析

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》的效益分析如下：

工程實踐結果表明，採用重晶石混凝土防護結構比普通混凝土結構加鉛板（ρ=11.34×10千克/立方米）複合防護結構有明顯的經濟效益。同時，重晶石混凝土結構現澆施工法又比預填灌漿施工法在施工難度和造價方面更具優勢。以中南大學湘雅醫院新醫療區建設項目地下放療科為例，對重晶石混凝土現澆防護結構和綜合防護結構作比較：

重晶石混凝土防護結構頂板主防護區厚度2.2米（重晶石混凝土C30，P8，密度ρ=3.76×10千克/立方米，鋼筋含量135千克/平方米）；若採用複合防護結構（頂板2.2米厚普通混凝土C35，P8，密度ρ=2.5×10千克/立方米，鋼筋含量120千克/平方米，加190毫米厚鉛板ρ=11.34×10千克/立方米）。

每平方米防護區頂板造價比較：

重晶石混凝土防護結構頂板：4980.0元/立方米（重晶石混凝土含模板、澆搗）×2.2米+3900.0元/噸（鋼筋含製作、綁紮）×0.135噸/平方米=11482.5元/平方米，

複合防護結構頂板：370.0元/立方米（普通混凝土含模板、澆搗）×2.2米+3900.0元/噸（鋼筋含製作、綁紮）×0.12噸/平方米+11500.0元/噸（鉛板含安裝）×2.15噸/平方米=26007.0元/平方米，

顯然，採用重晶石混凝土防護結構比普通混凝土結構加鉛板複合防護結構每平方米防護區頂板要節約至少50%以上的造價；從長遠看來重晶石混凝土結構隨著施工工藝的完善和原材料的進一步研發開採，仍具有一定的降價空間；截至2005年，複合防護結構中的鉛板原材料市場供應已經很緊張，將來會更加緊缺，因此採用重晶石混凝土防護具有較為明顯的優勢。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》在中南大學湘雅醫院新醫療區醫療大樓建設項目的套用情況如下：

一、工程概況

該工程系28層框架一剪力牆結構，總建築面積26萬平方米，建築高度98.00米。其放療科位於地下一層，建築面積1500平方米。包括輔助部分的計量室、穩壓器機房、控制室、技術員室、資料存放室及核心部分的伽瑪刀機房、直線加速器（4台）、鈷60、後裝機室及迷道（6條）。核心部分防護結構設計採用重晶石防輻射混凝土現澆單層結構，混凝土C30，P8，表觀密度3.5×10千克/立方米結構底板板面標高-7.1米，頂板標高-1.2米，層高5.9米（地面有0.6米的回填層），地下室防水採用混凝土結構自防水與氯化聚乙烯卷材外包防水相結合。防護結構底板厚度1.2米；牆板厚1.5米（主防護區2.65米）；頂板厚1.8米（主防護區2.2米），板底、板中、板面設定三層雙向鋼筋網片。其結構的突出特點是防輻射性能要求和混凝土構件斷面尺寸厚大，屬大體積混凝土結構。

二、施工情況

鑒於該防護結構系單層現澆地下結構，平面面積不大，施工時平面不分段；地下結構豎向分段施工。分別在標高-6.5米（底板面以上600毫米）、-3.25米（頂板底下口250毫米）以及頂板中標高-2.0米處（頂板混凝土分二次澆搗）留設三道水平施工縫；外牆水平施工縫、底板、頂板、側牆後澆帶均留設止水鋼板-400×4（厚）。考慮防輻射要求，牆體水平施工縫及側牆、頂板後澆帶豎向部位均分別採用凹凸形和波浪形斷面。施工時留設定型木條（刷隔離劑），採用鋼筋撐Φ12@300與結構主筋可靠固定，混凝土成型後鑿出木條，並將結合面重度鑿毛。該工程地下放療科重晶石防輻射混凝土現澆結構2500立方米混凝土嚴格按“重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法”順利施工。

三、工程監測與結果評價

該工程按該工法施工，進行了嚴格的原材料選料和科學的重晶石混凝土配合比設計，現場重晶石混凝土實測表觀密度達到了3.76×10千克/立方米，超過設計要求的3.5×10千克/立方米；施工過程中改進了現澆結構施工工藝；同時對結構施工縫、後澆帶以及穿牆預埋進行了特殊處理；有效地控制了大體積混凝土裂縫，從根本上保證了結構混凝土的表觀密度、結構構件厚度以及特殊的構造處理符合設計要求，達到設計要求的結構防輻射效果。

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《重晶石防輻射混凝土現澆結構施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。