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最新进展!山东省肿瘤医院质子临床研究中心主体结构封顶

来源:齐鲁网

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2019-12-11 17:15:12

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齐鲁网·闪电新闻12月11日讯(记者 白少光 通讯员 黄冠林)济南国际医学科学中心建设又有新进展!12月11日上午,作为首批核心引爆项目和“一号工程”的山东省肿瘤医院质子临床研究中心项目,21层医疗综合楼主体结构封顶,最核心的质子治疗区主要技术难关也已攻克,向建成中国大陆首家用于临床的质子中心迈出坚实一步。

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11日上午,记者在位于槐荫区烟台路延长线北侧、西绕城高速西侧的中建一局项目施工现场看到,医疗综合楼混凝土框架以流线造型为主,结构和层高变化多样,富有设计感。“医疗综合楼从开工到封顶,只用了7个月时间。”中建一局相关负责人赵岩生透露,项目作为省市共建的重点工程,前期为建好作为济南国际医学科学中心形象窗口的医疗健康技术推广中心,建设者们春节不休息,以精益求精的全过程管控,100%确保安全基础上的工序穿插施工,通宵达旦完成图纸深化设计,打通6条钢结构生产线确保材料供应,高峰期超过300人同时施工,实现了37天封顶、70天完工的“新速度”。医疗综合楼建设中,通过精心组织、科学管理和有序施工,在医疗建筑复杂多样、没有标准层的情况下,以平均7天建设一层的速度,做到了工程质量和建设速度的完美统一。

据悉,主体结构封顶的医疗综合楼地上21层、地下2层,地上楼层不仅有门诊、病房、手术室、行政办公、食堂、商业等功能,也建设有国际会议中心、中日韩肿瘤研究中心、精准医学中心和生物治疗中心。地下2层主要包括质子配套、放射影像科、直线加速器和地下停车场等。值的一提的是,为了营造更好的就诊氛围,地下1层还做了下沉花园设计,让植被、阳光与建筑物融为一体。

什么是质子技术?据介绍,质子设备的运转原理是通过回旋加速器,让粒子达到光速的70%,即21万千米/秒,经通道进入治疗舱后,会像一枚生物制导的导弹一样,在患者的肿瘤区域精准“引爆”。作为目前国际最先进的肿瘤治疗手段之一,质子治疗不同于传统化疗“杀敌一千,自损八百”的情况,能在杀死肿瘤的同时,又最大限度保护周围的人体组织。

今年10月9日,国家卫健委发布《关于2019年甲类大型医用设备配置许可的通告》,其中公布了质子放射治疗系统准予许可名单,山东省肿瘤医院的质子临床研究中心成为仅有的五家获批单位之一。记者注意到,与医疗综合楼快速推进形成鲜明对比的,项目东侧最核心的质子治疗区进展并不算快,从外部进度来看,正在进行筏板施工。

“之前有说法是,质子治疗区的建设难度不亚于核电站。”中建一局相关负责人透露,主要难点有4.5米防辐射混凝土一次浇筑、零沉降、微振动、精预埋等,“前期主要在做技术研究攻关,目前主要难点都已突破。”

据称,一般建筑的墙体厚度只有20厘米左右,即便超高层,墙体最厚处也很少超过2米。但在质子治疗区,由于治疗设备属于核应用设备,防辐射是重中之重,墙体不但最薄处2米、最厚处4.5米,还在国内首次使用了特制的铁矿砂混凝土,必须做到“天衣无缝”,才能做到完全防辐射。而这,就对中建一局的施工技艺提出了严苛要求。

为顺利完成质子维护楼施工,提前进行足尺试块模拟试验。通过该模拟试验,对混凝土制备进行验证并优化,对机电加工安装工艺进行验证,对施工缝的留置及施工、混凝土供应和施工方案编制修改提供依据;同时,对大体积混凝土施工的裂缝控制提供数据,包括内外温差、降温速率等方面提供一定的控制方法。项目委托国家重点实验室进行混凝土试配,历时60天完成足尺试块混凝土浇筑,各项监测数据显示,足尺试块试验成功。

项目还组织多次专家论证解决了大体积(最大混凝土厚度4.5m)、零沉降(10米范围内差异沉降每年不超过0.2mm)、精预埋(机电管线预埋精度小于10mm,重要部位偏差小于5mm)、微振动(基础底板振动的最大振动速率不大于100 µm/s)等诸多施工问题,采用BIM技术进行全过程指导,目前主要技术难题已经攻克,近期将进入实质性建设阶段。

据了解,山东省肿瘤医院质子临床研究中心预计2021年上半年竣工,投入使用后设置病床300张,预计每年可治愈人3000余人。

质子治疗区建设难点详细介绍

难点一:4.5米厚的墙体如何做到无裂缝、防辐射?

一般建筑的墙体厚度只有20厘米左右,即便超高层,墙体最厚处也很少超过2米。但在质子治疗区,由于治疗设备属于核应用设备,防辐射是重中之重,墙体不但最薄处2米,最厚处4.5米,还在国内首次使用了特制的铁矿砂混凝土,必须做到“天衣无缝”,才能防止核辐射,这就对中建一局的施工技艺提出了十分严苛的要求。

在中建一局工作人员的带领下,记者在项目东侧的空地上,分别见到了一块长宽高分别为4.8米、4米、4.8米的防辐射混凝土足尺试块,以及另一块长宽高分别为2.6米、2.6米、4.8米的铁矿石防辐射混凝土足尺试块,这些混凝土试块内部密密麻麻预留了各种管线,与质子治疗区将要浇筑的墙体完全一致。中建一局项目总工胡立业透露,经过BIM模型调整、现场浇筑实验、无线测温传输系统的实时监测,以及过程中不间断的改良与优化,已能完美解决混凝土开裂隐患,达到防辐射要求。

   

难点二:如何化解周边细微震动,确保质子治疗绝对精准?

项目东距京沪高铁及地铁线约900m,距京台高速约200m,南临烟台路快速路,其余三面将来也会是市政道路,哪怕常人没有感受到的一丝微小的震动没有化解,都可能造成质子区的细微抖动,从而影响设备精度,产生不良后果。

在质子治疗的常规操作过程中,建筑物振动最大振动速率需小于100 μm/s(微米每秒)。这个数字,仅为日本旧纪念馆振动速度允许值的2%(即每秒振幅需控制在小孩两倍发丝直径内)。

为了达到震动速度允许值,确保质子治疗绝对精准,项目部已经委托专业机构提交微振源检测报告,并根据需求增加了隔振沟等设计内容,预留出隔振设计空间,为质子治疗区设置了一道坚不可摧的“护城河”。8月和11月份两个阶段的震动监测显示,均能满足使用标准。

难点三:建筑零沉降,如何抓住50米深卵石层?

防止质子治疗区细微沉降,是确保仪器设备精准另一个必须拔掉的碉堡。

质子治疗区对建筑的差异沉降变形要求为毫米级别,大于10m 长度的差别沉降控制在0.2mm/年内,整体倾斜允许值为100米以上高层建筑的百分之一。

项目部计划在质子治疗区设置了172根直径1m、长55m、单根承载力900吨的桩基,相当于给质子治疗区设置了172根牢牢的“抓手”,能抓紧50米深的卵石层,受外界因素影响时也能“能纹丝不动”。

难点四:20000米管线错综复杂,如何一次性精准预埋?

质子维护楼核心区长66米、宽31米,内设机电管道总长度20000余米,相当于每平方米区域内设置10米的管道。而质子设备都是由国外专业厂家进行定制安装,混凝土浇筑后管道无法进行修正,必须确保预埋管线100%准确。

为此,项目部计划全生命周期使用BIM技术进行工艺管线的排布和设计,施工过程中每天进行点云激光扫描校核,经过不断测试,已能保证施工精度控制在误差要求控制在5mm以内。

难点五:墙体内预埋钢板,如何确保毫米内偏差?

质子治疗区中的回旋加速器、治疗仓、束流传输系统的设备均需地面、墙面进行预埋钢板,设备安装对预埋件的预留预埋偏差控制在毫米级,即埋件中心偏离精度为±10mm,纵向精度为±5mm,预埋板面最大倾斜为2mm,最大预埋件约2800kg。

为此,项目部将运用BIM技术进行精确优化定位,然后通过三维扫描+机器人放样,将预留预埋偏差控制在毫米级别。

 

[责任编辑:杨凡、白少光]

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