防輻射混凝土施工方案

1、長安醫(yī)院設(shè)備用房模板及重混凝土施工方案 大體積防輻射混凝土施工方案 本工程的大體積防輻射混凝土屬于重要工序。防輻射混凝土又稱為屏蔽混凝土、重混凝土或核反應(yīng)堆混凝土, 是原子核輻射源裝置常用的防護(hù)材料, 它能有效屏蔽原子核輻射.所謂原子核輻射,一般是指 射線、 射線、 射線和中子流. 由于 射線、 射線穿透力較低, 厚度很小的防護(hù)材料也能完全擋住它們, 所以防輻射混凝土要屏蔽的射線主要是 射線和中子射線1. 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 射線的性能與其密度成正比,物質(zhì)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

2、度時(shí), 射線可被完全吸收.一般防輻射混凝土均采用重骨料配制成重混凝土. 中子射線是由不帶電的微粒組成, 密度大的材料對(duì)能量大的快中子有減速作用, 但對(duì)能量低的熱中子不具有減速效果, 要削弱中子射線, 防輻射混凝土中不僅須含重元素, 還要含有一定數(shù)量氫原子和水的輕元素.長安醫(yī)院放射設(shè)備用房為1 層框架剪力墻結(jié)構(gòu), 建筑面積約455 , 該工程的治療室的混凝土墻及頂板設(shè)計(jì)為防輻射混凝土，作為防射線的遮蔽體.治療室的防輻射混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30, 素混凝土的容重2500Kg/m3, 墻厚0.5m、1m、1.5m.、1.8m, 頂板厚度為1.2、0.7米。該防輻射混凝土的施工應(yīng)著重解決原材料的選擇、配合

3、比設(shè)計(jì)和大體積混凝土施工等技術(shù)難題.4.1 防輻射混凝土施工方案4.1.1 原材料的選擇水泥: 選用PO42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥.外加劑: 選用緩凝高效減水劑,緩凝高效減水劑對(duì)新拌混凝土具有較好的保坍性, 減水率20%以上, 不泌水, 可明顯提高混凝土的和易性、泵送性和耐久性, 28 天強(qiáng)度可提高25%以上, 延遲水泥水化熱放熱時(shí)間, 在保證相同條件的前提下可節(jié)約水泥10- 20%.骨料: 選用粗、中砂, 含泥量 3%; 碎石選用最大粒徑為31.5mm 連續(xù)級(jí)配的優(yōu)等品, 含泥量24.5,符合要求。拉螺栓的允許拉力螺栓直徑/mm螺紋直徑/mm凈截面積/mm2容許拉力/KNM1210.11761

4、2.9M1411.8410517.8M1613.8414424.5M1815.2917429.6M2017.2922538.2M2219.2928247.95.2.2.2、不考慮振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載值。依據(jù)建筑施工手冊(cè)，模板拉桿計(jì)算P=F.AP模板拉桿承受的拉力（N）F混凝土的側(cè)壓力（N/m3）A模板拉桿分擔(dān)的受荷面積（A=axb）,其中a模板拉桿的橫向間距（m），b模板拉桿的縱向間距（m）。P=60000xaxb24500 N。根據(jù)建筑施工手冊(cè)對(duì)拉螺桿拉力計(jì)算表，P=60000x0.55x0.7=2310024500 N。P=60000x0.6x0.65=2340024500 N。P=60

5、000x0.5x0.8=2400024500 N。P=60000x0.45x0.9=2430024500 N。所以當(dāng)a、b分別取上值時(shí)， M16拉桿拉力均小于容許拉力，滿足要求。5.3滿堂架支撐計(jì)算高支撐架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。因本工程梁支架高度大于4米，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)建議，如果僅按規(guī)范計(jì)算，架體安全性仍不能得到完全保證。為此計(jì)算中還參考了施工技術(shù)2002（3）：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全

6、中的部分內(nèi)容。、參數(shù)信息:1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.55；縱距(m):0.60；步距(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度(m):0.10；模板支架搭設(shè)高度(m):5.50；采用的鋼管(mm):482.8 ；扣件連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底支撐連接方式:方木支撐；5.3.1.2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.700；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.500；5.3.1.3.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為18mm。面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗彎強(qiáng)度

7、設(shè)計(jì)值(N/mm2):13；板底支撐采用方木；木方彈性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13.000；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.400；木方的間隔距離(mm):250.000；木方的截面寬度(mm):60.00；木方的截面高度(mm):80.00；.4.樓板參數(shù)鋼筋級(jí)別:二級(jí)鋼HRB 335(20MnSi)；樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí):C30；樓板的計(jì)算厚度(mm):1200.00；施工平均溫度():20； 圖2 樓板支撐架荷載計(jì)算單元采用的鋼管類型為482.8。5.3.2、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)

8、梁計(jì)算。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 25.0001.2000.600+0.3500.600=18.210kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (2.000+1.000)0.600=1.800kN/m面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 60.001.801.80/6 = 32.40cm3；I = 60.001.801.801.80/12 = 29.16cm4；(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算f = M / W f其中 f 面板的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；M 面板的最大彎距(N.mm)；W 面板的凈截面抵抗矩；f 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取15.00N/mm2；M

9、 = 0.100ql2其中 q 荷載設(shè)計(jì)值(kN/m)；經(jīng)計(jì)算得到 M = 0.100(1.218.210+1.41.800)0.200經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值 f = 0.09710001000/32400=3.009N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f f,滿足要求!(2)抗剪計(jì)算 可以不計(jì)算T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.218.210+1.41.800)0.200=2.925kN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=32925.0/(2600.00018.000)=0.406N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.40N/mm2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T T，滿足要求!(3)撓度計(jì)算v

10、 = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大撓度計(jì)算值 v = 0.67718.2102004/(1006000291600)=0.113mm面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求!、模板支撐木方的計(jì)算木方按照均布荷載下連續(xù)梁計(jì)算。5.3.2.1.荷載的計(jì)算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q11 = 25.0001.2000.200=6.000kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)：q12 = 0.3500.200=0.070kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN/m)：經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (1.000+2.

11、000)0.200=0.600kN/m靜荷載 q1 = 1.26.000+1.20.070=7.284kN/m活荷載 q2 = 1.40.600=0.840kN/m5.3.2.2.木方的計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = 4.874/0.600=8.124kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.18.120.60最大剪力 Q=0.60.6008.124=2.925kN最大支座力 N=1.10.6008.124=5.362kN木方的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 4.006.006.

12、00/6 = 24.00cm3；I = 4.006.006.006.00/12 = 72.00cm4；(1)木方抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=0.292106/24000.0=12.19N/mm2木方的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求!(2)木方撓度計(jì)算最大變形 v =0.6776.070600.04/(1009500.00720000.0)=0.779mm木方的最大撓度小于600.0/250,滿足要求!、板底支撐鋼管計(jì)算橫向支撐鋼管計(jì)算橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算。集中荷載P取木方支撐傳遞力。支撐鋼管計(jì)算簡圖支撐鋼管彎矩圖(kN.m)支撐鋼管變形圖(mm)支撐鋼管剪

13、力圖(kN)經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到最大彎矩最大變形 vmax=0.802mm最大支座力 Qmax=16.315kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=0.864106/4248.0=203.41N/mm2支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于550.0/150與10mm,滿足要求!6.3.4、扣件抗滑移的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算:R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN；R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中R取最大支座反力，R=16.32kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!R8

14、.0 kN時(shí)，可采用單扣件； 8.0kN12.0kN時(shí)，應(yīng)采用可調(diào)托座。5.3.5、模板支架荷載標(biāo)準(zhǔn)值(立桿軸力)作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.1035.500=0.568kN(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.3500.6000.550=0.116kN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3 = 25.0001.2000.6000.550=9.900kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3 = 10.584kN。2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計(jì)算得到

15、，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (1.000+2.000)0.6000.550=0.990kN3.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N = 1.2NG + 1.4NQ6.3.6、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N = 14.09kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)；i = 1.60A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 3.97W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2；l

16、0 計(jì)算長度 (m)；如果完全參照扣件式規(guī)范，由公式(1)或(2)計(jì)算l0 = k1uh (1)l0 = (h+2a) (2)k1 計(jì)算長度附加系數(shù)，按照表1取值為1.155；u 計(jì)算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表；u = 1.700a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a = 0.30m；公式(1)的計(jì)算結(jié)果：l0=1.1551.7001.50=2.945m =2945/16.0=183.848 =0.214=14086/(0.214397)=165.894N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求!公式(2)的計(jì)算結(jié)果：l0=1.500+20.300=2.100m =2100/16

17、.0=131.086 =0.391=14086/(0.391397)=90.603N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求!如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由公式(3)計(jì)算l0 = k1k2(h+2a) (3)k2 計(jì)算長度附加系數(shù)，按照表2取值為1.007；公式(3)的計(jì)算結(jié)果：l0=1.1551.007(1.500+20.300)=2.442m =2442/16.0=152.464 =0.301=14086/(0.301397)=117.717N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求!5.4結(jié)構(gòu)模板方案（1）模板配制1）現(xiàn)澆板（梁）支模：現(xiàn)澆板（梁）豎向支撐板底采用滿堂式腳手架。立桿

18、間距按計(jì)算書中要求（后附滿堂架計(jì)算），掃地桿距離地面100mm，如鋼管高度不足時(shí)首先考慮鋼管對(duì)接，個(gè)別采用搭接（搭接時(shí)但必須用雙扣件防滑）。2）竹膠板在平板四周固定，鐵釘不得少于3只/米，平板的模板與模板之間接縫必須留設(shè)在方木中間，增加模板整體剛度和減少混凝土漏漿。3）竹膠模板板縫采用貼雙面膠帶接縫。當(dāng)跨度大于4米時(shí)，底模應(yīng)起拱；起拱高度可為全跨長度的1/1000-3/1000。4）板底模板采用鋼管支撐體系，板四周方木將梁側(cè)模和板模固定，板支撐主要靠立桿（可調(diào)支托），鋼管（水平小橫桿）間距不得大于750mm，板厚在150mm以下時(shí)方木間距不大于200，板厚在150mm以上時(shí)方木間距不大于150mm方木間距不得