高能同步辐射光源项目内部装修基本完成 ■记者 董一鸣/摄
在怀柔科学城的诸多科学设施中,高能同步辐射光源项目所在的建筑无论是在体量造型,还是在科研重要性方面,都是一个标志性的存在。如今这座由北京建工集团建设的项目,主体结构和内部装修已基本完成,将进入外线布置和系统调试工作。
回忆施工刚开始时,项目生产经理顾雅彬感觉恍如昨日。
高能同步辐射光源项目的建筑造型犹如一个放大镜,寓意为探测微观世界的利器。项目位于怀柔科学城核心区,建筑面积约12.5万平方米,是为国家重大战略和前沿基础科学研究提供技术支撑平台的重大科技基础设施,是中国科学院和北京市立足推动落实国家“创新驱动战略”、共建怀柔科学城的核心装置,也是北京怀柔综合性国家科学中心的重大科技基础设施。建成后的高能同步辐射光源项目,将成为世界亮度最高的第四代同步辐射光源之一。
作为高精密科学装置,实验时通过发出射线击穿物体来研究分析其内部构成及适用领域,期间几乎不允许产生任何震动。
为确保震动接近于零的微振动工艺,也成为其建筑项目施工要攻克的重要难题。“换填土方是我们实现微振动的重要手段。”顾雅彬说。
该项目对震动的标准堪称苛刻,即使百米外行驶的车辆产生的正常震动也不允许出现。可要求建筑周边完全限行显然不现实。为此施工项目部针对建筑所在地的地下为卵石层的情况,将建筑一圈地下的土层全部换填了3米深、总土方用量达2.5万立方米的混凝土,如果以堆高1米计算,相当于堆满了在近4个标准足球场上堆起一米高的混凝土。
除地下3米换填了混凝土以外,建筑地面还铺了约1米厚的混凝土底板,然后再使用名为重晶石混凝土的材料再在其上面完成建筑,打造实验装置的“家”。顾雅彬说:“重晶石混凝土最大的特点是密度大,比普通混凝土重了20%左右,特别是它的防辐射效果好,由于项目运转过程中其中会产生大量射线进而带来大量辐射,重晶石混凝土可以有效阻断辐射,确保实验人员和外界的安全。”
而这1米厚的混凝土底板上还有一层10厘米厚的特殊材料制成的超平耐磨且稳定性较强的地坪,其平整度应确保每2米范围内的误差控制在1毫米以内,远高于现行地面质量验收规范中平整度允许的偏差范围。
施工中,由于重晶石混凝土内部的重晶石密度大,容易与水泥等流体材料产生离析,因此所有的浇筑作业应严格控制在1小时以内。“也就是从运输车出场到浇筑不超过1个小时,这需要我们精准策划,按照分钟来设计每一个环节,特别是什么时候生产、什么时候发车、现场到哪里浇筑等一系列问题都需要我们提前策划好,否则混凝土就可能因静置过长出现离析而无法使用。”顾雅彬说。
高稳定性之外,确保科学装置的安装精度达到毫米级也是项目要解决的难题。为此,项目部采用了超长双套筒无干涉准直定位桩。顾雅彬说:“整个工程共有8根这种桩,最长的达到80米,也就是将双层钢套筒插入地下近80米,只露出用于未来科学装置安装时的金属定位点。”
在顾雅彬的电脑屏幕上,如同狼牙棒的定位桩支出一根根“刺”,由于桩是双层钢柱套在一起再封堵两端而成的双层结构,加之材料超长无法预制,需要现场拼装,要实现两层钢柱的周圈内部空间相同,使用这些“刺”插入两层钢柱之间如同卡尺一样定位,确保钢柱内部空间一致,再经过顶部的焊接封堵,确保桩身精准为最终的高精度设备安装精准定位打下了基础。
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