在质子重离子医院的建设过程中，会碰到哪些基建难题？本期专题将以上海市质子重离子医院的实践为例，为你一一支招，以期为今后的类似项目提供参考。
PT区的组成
作为上海市质子重离子医院的核心部分,质子重离子放疗区(简称PT区)为地下1层、地上2层结构,建筑总高度为13.750m。此区域地下室东西长112m,南北长99m。它由离子源房间、直线加速器、射频间、同步加速器、高能束流传输系统上下段、4 个治疗房及配套的设备机房、辅助用房组成。如下图所示。
为何PT区对变形和振动控制的要求那么高？
质子重离子放疗区（PT区）治疗设备的正常运转依赖于所有部位的精确定位,小变形可以通过系统设备本身来补偿,但是当变形超过临界值后,设备将不可避免地需重新进行校准,会较长时间地影响医院正常运营。
因此,为了保证设备长期有效的运转,满足日后医院治疗需求,PT区以同步加速器圆环中心点为基准,至4个治疗仓的中心控制点的距离须小于误差±3mm,且中心点至治疗室各墙体距离相互之间的误差小于10mm。
同时PT系统在病人治疗过程中需要一个在亚毫米范围内的稳定束流,由于没有主动的束流调整手段,束流光学元件的要求也就转化为对地面振动振幅的限制。即在5Hz~35Hz频率范围内,地面振动振幅要小于0.01mm。
施工中如何解决？
鉴于加速器设备的高精度变形控制要求,必须确保在施工各阶段采用高精度测量控制技术,且控制网必须具有高标准、永久性等特点,因此本项目针对该要求,在场地外设置了3个具有最高级别的测量控制点,全控每个阶段的施工测量。控制网点位临近重离子区的点位采用深埋形式, 将本场区地下约65.0 m~80.0m范围内分布的第9层灰色粉砂(密实的中等偏低压缩性土)作为控制点理想的持力层和良好下卧层,采用700mm钻孔灌注桩(长78m)作为控 制点的桩基础,再在桩基础上设置独立承台基础。具体做法如下图所示。
利用该高级别、永久性的控制点,使用徕卡TCR1201+ 专业型全站仪,采用极坐标法,对各中心点进行测距检验。在底板浇筑前竖向墙体插筋阶段、竖向墙体制模阶段全程监控测量复核指导插筋、制模定位,同时通过强化插筋定位 措施、优化模板固定等措施,保证混凝土浇捣时不发生较大地侧向位移,从而确保了满足该变形控制要求。
为了测试各个阶段建筑的振动情况是否满足相关振动控制要求,项目委托上海波宇地震工程技术有限公司对工程建设场地进行了环境振动测试。测试模拟了紧邻本项目周边道路上各种交通状况。测试PT区地面的振动情况,测试结果表明:场地振动位移水平分量的特征频率为1.1 Hz, 竖直分量的特征频率为 2.7Hz。在5Hz-35Hz范围内,场地的最大振动振幅在0.01 mm以下。
资料来源：《质子重离子医院主体建筑结构关键施工技术》
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