近日，中國大陸首家應(yīng)用于臨床的腫瘤治療質(zhì)子中心--位于泉城濟(jì)南的山東省腫瘤醫(yī)院質(zhì)子臨床研究中心工程全面封頂。建設(shè)環(huán)節(jié)，中建一局在國內(nèi)醫(yī)療建筑中首次引入了核電站專屬鐵礦砂重混凝土，成功配比后完美達(dá)到核電站防輻射級別;墻體厚度達(dá)4.5米，內(nèi)部預(yù)埋萬米管線，誤差達(dá)到毫米級別，完全滿足精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)需求;創(chuàng)新設(shè)計(jì)的物理隔振溝，完全滿足精密設(shè)備“微振動(dòng)”要求……一連串尖端技術(shù)難題一一攻克，中建一局全面掌握了“智造”尖端醫(yī)療工程的金鑰匙。

　　單面墻厚4.5米

　　建造難度堪比核電站

　　質(zhì)子作為放射治療的特殊方式，是目前國際公認(rèn)最先進(jìn)的腫瘤治療技術(shù)。其原理是通過回旋加速器，讓粒子達(dá)到21萬千米/秒，經(jīng)通道進(jìn)入治療艙后，就像一枚精確制導(dǎo)的導(dǎo)彈，殺死腫瘤的同時(shí)，最大程度保護(hù)周邊正常組織，降低副作用。

　　質(zhì)子設(shè)備屬于核應(yīng)用設(shè)備，工程建設(shè)第一道坎，就是防止核輻射。“質(zhì)子治療區(qū)就像一個(gè)埋在地下、占地只有2112平方米的混凝土盒子。”項(xiàng)目總工程師胡立業(yè)描述，這個(gè)盒子由3間治療室和一間固定束研究室組成，分隔各個(gè)治療室的墻體，最厚4.5米，相當(dāng)于一般建筑的22倍，最薄處也有2米，只有做到“天衣無縫”，才能滿足防輻射要求。

　　尖端技術(shù)需要尖端“智造”。技術(shù)團(tuán)隊(duì)在88%的BIM應(yīng)用率的基礎(chǔ)上，搭建了多方協(xié)同交互的BDIP數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了BIM數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，無論裝配式機(jī)電施工穿插，還是特殊工藝交叉施工，均做到可視化模擬。同時(shí)采用3D打印技術(shù)，將質(zhì)子治療區(qū)按照不同區(qū)域模塊，等比縮小后打印出來，制作出完整3D實(shí)體模型，通過模型拆分、反復(fù)論證，最終優(yōu)化形成了一套科學(xué)施工方案。混凝土選擇過程中，則聯(lián)合專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，日以繼夜取樣檢測、優(yōu)化配比，最終優(yōu)中選優(yōu)，確定了一種抗裂性和防輻射能力強(qiáng)、一般在核電站建設(shè)中才會(huì)使用的鐵礦砂重混凝土，在國內(nèi)首次將其應(yīng)用到醫(yī)療工程當(dāng)中。

　　3D激光云掃描

　　預(yù)埋件誤差5毫米

　　精準(zhǔn)預(yù)埋，是考驗(yàn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的第二道坎。該工程采用的鐵礦砂重混凝土密度約為一般混凝土的2倍，2米至4.5米厚的混凝土墻澆筑后無法開鑿，因此，墻體內(nèi)部的電氣導(dǎo)管、風(fēng)管、壓縮空氣管、工藝?yán)鋮s水管等各種管線口，以及連接墻體和質(zhì)子設(shè)備的鋼板安裝件，都必須提前埋設(shè)。此外，質(zhì)子設(shè)備屬于高精密儀器，每一根管線口、每一塊鋼板安裝件都要求位置精準(zhǔn)，誤差必須控制在10毫米以內(nèi)，最小的不能超過5毫米。一旦誤差過大，輕則導(dǎo)致某個(gè)治療室設(shè)備失靈，重則整個(gè)質(zhì)子治療區(qū)都必須推倒重來。

　　如何做到絕對精準(zhǔn)?技術(shù)團(tuán)隊(duì)的辦法是“技術(shù)+人工+試驗(yàn)”。3D激光點(diǎn)云掃描技術(shù)貫穿了施工全過程，投入的人工成本，達(dá)到了一般建筑的40倍。

　　為了確保萬無一失，施工團(tuán)隊(duì)還選取了工程中最難的2個(gè)施工橫截面，將其合二為一，制作了一個(gè)比實(shí)際施工難度更大的試驗(yàn)塊。試驗(yàn)塊的防輻射混凝土墻體厚度為4.8米，超過了實(shí)際施工的4.5米，澆筑難度更大;管線預(yù)埋最密集的位置原本是2米厚的治療室東墻，有32路管線口，4.8米厚的實(shí)驗(yàn)塊上，同樣設(shè)置了32路的預(yù)埋管線口，預(yù)埋難度更高。如果“難上加難”的試驗(yàn)塊都能成功，正式施工當(dāng)然不在話下。

　　實(shí)驗(yàn)塊經(jīng)過BIM模型調(diào)整、現(xiàn)場澆筑實(shí)驗(yàn)、無線測溫傳輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，以及過程中不間斷的改良與優(yōu)化，最終完美解決混凝土開裂隱患，達(dá)到了核電站級別的防輻射要求。項(xiàng)目開工13個(gè)月后，質(zhì)子治療區(qū)才完成技術(shù)攻堅(jiān)、正式動(dòng)工，其間經(jīng)歷的大小失敗不計(jì)其數(shù)，最終從技術(shù)方案和模擬施工上，給質(zhì)子治療區(qū)上了一道雙重保險(xiǎn)。

　　“微振動(dòng)”“零沉降”

　　物理隔振溝筑就完美治療環(huán)境

　　質(zhì)子設(shè)備不僅要求精準(zhǔn)安裝，對治療環(huán)境的要求也十分苛刻，必須同時(shí)達(dá)到恒溫、恒濕、“微振動(dòng)”“零沉降”的完美狀態(tài)，這就是面臨的第三和第四道坎。

　　所謂“微振動(dòng)”，就是要確保治療艙內(nèi)的每秒振幅須控制在2倍頭發(fā)絲的直徑。然而，工程東距每天南來北往的京滬高鐵線路僅500米，距離車水馬龍的京臺(tái)高速公路只有不到100米，四周還規(guī)劃了城市快速路網(wǎng)，哪怕常人沒有感受到的一絲微小的振動(dòng)沒有化解，都可能造成質(zhì)子設(shè)備的異常抖動(dòng)，最終影響質(zhì)子治療的精準(zhǔn)，甚至造成設(shè)備完全失效。為了達(dá)到振動(dòng)速度允許值，確保質(zhì)子治療絕對精準(zhǔn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)委托專業(yè)機(jī)構(gòu)提交微振源檢測報(bào)告，還設(shè)計(jì)出了一種“凸”形的隔振溝，預(yù)留出物理隔振設(shè)計(jì)空間，為質(zhì)子治療區(qū)設(shè)置了一道堅(jiān)不可摧的護(hù)城河。經(jīng)過近1年時(shí)間振動(dòng)檢測顯示，完全能達(dá)到振動(dòng)要求。

　　所謂“零沉降”，則是質(zhì)子治療區(qū)對建筑的差異沉降變形要求為毫米級別，須控制在0.2毫米/年內(nèi)，整體傾斜允許值僅為100米以上高層建筑的百分之一。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在質(zhì)子治療區(qū)設(shè)置了172根直徑1米、長55米、單根承載力900噸的樁基，相當(dāng)于給質(zhì)子治療區(qū)設(shè)置了172根牢牢的抓手，能抓緊50米深的堅(jiān)石層，受外界因素影響時(shí)也能紋絲不動(dòng)。

　　位于濟(jì)南西部的國際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心，承載著泉城新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、打造醫(yī)療康養(yǎng)名城的重任，作為山東省重點(diǎn)工程和片區(qū)“一號工程”，中建一局項(xiàng)目全員召開誓師大會(huì)，力爭工程提前4個(gè)月完工，確保“抗癌神器”早日造福癌癥患者。

　　(黃冠林)