质子治疗是目前最尖端的放疗技术之一,与传统放疗不同的是,质子治疗设备犹如一把“狙击枪”,瞄准肿瘤细胞,实施精准打击,实现对肿瘤的“立体定向爆破”,在杀伤肿瘤的同时,不影响肿瘤周围的正常组织。
我司作为国内首批质子中心项目的参建单位,全程参与了山东省质子中心、武汉协和医院质子中心、武汉同济医院质子中心、四川省肿瘤医院质子中心等项目的建设工作,主要负责防辐射结构裂缝控制技术的研究。
其中,山东省质子中心作为国内第一家临床质子中心项目,建成后将成为立足山东,面向全国,影响东北亚的肿瘤专科诊治与科研平台;武汉协和医院质子中心和四川省肿瘤医院质子中心分别作为我国中部、西部第一家质子中心项目,建成后将分别面向中部、西部地区肿瘤患者,推动开展质子精准施治。
质子治疗设备除产生X射线外,还有γ射线,辐射强度大,铅板通常无法完全屏蔽。为防止辐射对健康人体造成影响,质子治疗区通常建于地下,板、墙结构厚度一般达2~4.5m,局部甚至达到6m,异常复杂;同时,这些超长、超厚结构不允许布置冷却水管和预留施工缝,局部更采用密度超过3900kg/m3的重混凝土提高防辐射性能。
此外,质子治疗区混凝土结构中预埋管线众多,据测算,整个质子区墙体预埋S型、U型、L型等弯管总长超过20000米,施工中不能出现损坏与偏位。总体而言,质子治疗区对结构混凝土浇筑密实性及抗裂性要求极高。
针对上述需求,我司通过专题科研,从特种混凝土设计与制备、足尺模型试验验证、施工工艺优化、实体结构监测等方面入手,编制了集设计、材料、施工、监测于一体的闭环控制质子区大体积混凝土结构裂缝控制成套技术方案,为工程质量保驾护航。
这几个工程的承建单位项目部在我司方案基础上,精心组织,应用BIM模拟特种混凝土浇筑全程,每个浇筑点安排专人跟踪,既要保证重混凝土与普通混凝土“泾渭分明”又“天衣无缝”,又要兼顾浇筑及振捣避开密集预埋、预设管线,严格落实了方案要求。
质子区结构复杂,单次浇筑方量大,连续浇筑时间经常超过30h,局部结构最长连续施工达7天7夜。在参建各方的严密配合下,这几个项目质子区混凝土拆模后均无可见裂缝,成功解决了防辐射工程易开裂的难题,达到了设计目标。我司技术人员的专业水平与敬业精神也赢得了参建各方的高度评价。
(文/张士山)