本文转自：扬子晚报

医疗超级工程背后的“中国智造”故事

国内首台质子重离子同步加速器医院将交付，扬子晚报记者现场探访

◀江苏住建厅厅长王学锋（左三）到项目部调研

▼质子重离子同步加速器安装现场

项目效果图

该项目获得多项荣誉

项目承建单位中建八局一公司

质子和重离子治疗是目前世界上最尖端的肿瘤放疗技术，以治癌效果好、副作用小，被誉为“治癌利剑”。近日，徐州质子重离子医院迎来了关键节点——质子治疗室旋转机架顺利完成首次旋转。此举也表明该项目已攻克了大型设备安装阶段这一最大难点，下一步即进入精密对准和连接超真空管道阶段。

作为江苏及淮海经济区首个兼有质子及重离子治理设备的医疗项目，徐州质子重离子医院预计今年7月开始进入调试阶段。届时，该医院将成为国内首台、全球第七家同时拥有质子重离子同步加速器两种放疗技术的治疗机构。因施工难度大，科技含量高，该项目也被看作是医疗建筑中的“超级工程”。近日，扬子晚报记者现场探访了该项目，并采访了承建单位中建八局第一建设有限公司徐州质子重离子医院项目部，试图探寻这一医学重器背后的“中国智造”故事。

扬子晚报/紫牛新闻记者 马志亚

1、“量身定制” 医疗建筑界“超级工程”

“质子和重离子治疗是目前世界上最尖端的肿瘤放疗技术。如果将传统的光子放疗比作‘大军压境’，那么质子和重离子治疗就像是对肿瘤细胞的定向‘斩首’”，中建八局一公司徐州质子重离子医院项目部总指挥李玮峰告诉记者，质子重离子加速后对安全防护的特殊要求，对质子重离子医院也提出了堪比核电站的苛刻建设要求。

截至目前，全球仅建立了大约96家质子中心和重离子中心，且主要分布在发达国家。自2015年上海质子重离子医院率先建成开业后，国家卫健委批准了16家医院的质子放射治疗系统配置许可。

李玮峰介绍，作为中国医疗建筑市场的国家队和主力军，我们公司充分发挥全产业链优势，充分应用深耕公共医疗设施建设的丰厚经验，在徐州质子重离子医院项目中，公司派出曾参与攻坚国内各种重大、复杂、科技含量高的项目的管理团队。

整个项目在设备机房墙体、顶板、底板部位，均实现了“量身定制”。比如，为保证治疗过程中设备冷却水进水口温度和压力保持恒定，项目团队专项攻关小组完成工艺冷却水控制软件开发、关键元器件研制等工作，最终实现了对工艺冷却水系统的控制目标。面对治疗区必须设置自动灭火系统但怕普通水对设备有损坏的情况，团队选择设置高压细水雾系统，以“无水灭火”方式保障消防安全。

2、科技驱动 传统“建造”变身精益“智造”

质子重离子治疗区是整个项目的“心脏”，从外观上看，它仅是一个体育馆大小的建筑，看起来并不起眼。

“露出地面的仅是束流传输通道，真正的秘密都在地下”，中建八局一公司徐州质子重离子医院项目总工周亚告诉记者，核心设备都埋在了地下，就像一个超大超重的混凝土盒子，“整个施工最大难点也是地下部分”。根据设计思路，该治疗区必须做好建筑的核级防护“四零一精一重”——厚大墙板零裂缝、建筑主体零沉降、建筑设备区零震动、预埋管道零堵塞，预埋件精准预留到位、以及超厚重密度混凝土浇筑。

那么，如何将项目建设与工程设计严丝合缝匹配？“治疗区一旦浇筑，混凝土便无法开凿”，周亚表示，在建筑施工时，必须保证墙体内部的电气导管、风管、压缩空气管、工艺冷却水管等各种管线口，以及连接墙体和质子重离子设备的钢板安装件，提前做到精准预埋。为此，中建八局一公司采用数字化建造和装配式建造两种技术手段，通过创新的技术应用突破管线埋设限制。

周亚表示，项目部把智能建造理念融入传统产业，在项目施工中，搭建全专业BIM设计平台、3D激光点云扫描、装配式建造方式……这些科技创新贯穿于各项工程的建设过程。比如，通过3D打印技术，将质子治疗区按不同区域模块等比缩小后打印出来，制作出完整的3D实体模型，通过模型拆分、反复研判，优化形成了一套科学建设方案；在混凝土的选择上，团队联专业实验室，夜以继日取样检测、优化配比，最终确定了选用密度更大、耐久性更高的玄武岩，掺入高分子吸水树脂（SAP），形成了C30高性能抗裂防辐射混凝土，这种混凝土也是在国内医疗工程中的首次应用。

质子重离子治疗中心设备对安装精准度要求高，对治疗屏蔽结构要求也十分苛刻。周亚表示，设备安装必须同时达到主体零沉降、设备区零震动等状态，确保在使用过程中不被外界环境干扰。为此，项目团队采取提高桩基标准的方法，不到5000平方米的区域共打入700根深27米、直径0.7米的嵌岩桩，整体可承受200米的超高层建筑的重量。而最高处只有20米的质子重离子治疗中心，承重力超过标准10倍以上，即使在外界因素产生较大变化时也能纹丝不动。设备区零震动要求，就是要确保治疗舱内的每秒振幅须控制在2倍头发丝的直径之内。该项目紧邻主干道汉源大道、徐州奥体中心，哪怕常人察觉不到的丝毫微小振动，对设备来说都可能是影响治疗效果的异常抖动。为达到振动速度允许值、确保质子治疗绝对精准，质子治疗区周围预留出物理隔振设计空间，同步加速器外墙设置双墙隔震体系，相当于为质子治疗区设置了一道坚不可摧的“护城河”。经过专业机构历时近1年的振动检测，设备区完全能达到零震动状态。

3、超级安全防护墙 构筑核电站级别保护

质子重离子技术对安全防护有着严苛要求，这也是徐州质子重离子医院备受各界关注的原因之一，在该项目建设中，安全防护也是全面对标核电站级别。

作为项目的“心脏”，质子重离子区的混凝土屏蔽墙单面墙厚度就是传统医院的20多倍，C30高性能抗裂混凝土，解决了早期自收缩和开裂问题，后期服务期间也具备匀质性、稳定性及耐久性，确保了屏蔽墙具备长期稳定性。同时，重离子区设计有超厚预埋钢板，墙内屏蔽钢板厚50厘米，单个构件整体重量达110吨。项目在不影响钢板安全防护性能的前提下，将钢板等截面分为10片，通过“扶壁柱安装+焊接连接”的方式固定，让预埋钢构更加精准。

对于穿墙外出的管道，根据安全防护要求，均设置成斜45度或在墙内做S弯出墙。针对套管逃逸问题，项目对穿墙埋件有极高精度要求，所有穿墙套管均设置独立支架，让预埋管线屏蔽性能达到完全屏蔽要求。

除安全防护专用混凝土研发之外，重离子区结构也是施工中的重难点。筏板平均厚度3米，最深处6米，墙体1米到3米，钢筋密度大，平均密度是普通公建的近10倍。项目采用智感高频振捣棒，提高振捣密度，保证结构混凝土得到充分振捣，为避免冷缝形成，在施工缝采用“三阶式凹凸企口缝+止水钢板”的设计，保证筏板严丝合缝，提高防护性能。

“截至目前，该项目授权、授理专利21项，其中发明专利8项。省级工法3项，论文7篇，省级协会科技创新奖2项，国家级协会BIM奖4项”，李玮峰告诉记者，该项目还拿下了第三十五届上海市优秀发明银奖，并参编《医疗机构质子重离子中心建设标准》团体标准。该项目的建成，也表明了在质子重离子施工关键技术上取得了新突破，对于放射化学装置的屏蔽结构等类似工程以及具有特殊要求的混凝土工程建造领域，具有显著的指导及借鉴作用。

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