近日，中國大陸首家應用于臨床的腫瘤治療質子中心--位于泉城濟南的山東省腫瘤醫(yī)院質子臨床研究中心工程全面封頂。建設環(huán)節(jié)，中建一局在國內醫(yī)療建筑中首次引入了核電站專屬鐵礦砂重混凝土，成功配比后完美達到核電站防輻射級別;墻體厚度達4.5米，內部預埋萬米管線，誤差達到毫米級別，完全滿足精準醫(yī)學需求;創(chuàng)新設計的物理隔振溝，完全滿足精密設備“微振動”要求……一連串尖端技術難題一一攻克，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

　　質子作為放射治療的特殊方式，是目前國際公認最先進的腫瘤治療技術。其原理是通過回旋加速器，讓粒子達到21萬千米/秒，經通道進入治療艙后，就像一枚精確制導的導彈，殺死腫瘤的同時，最大程度保護周邊正常組織，降低副作用。

　　質子設備屬于核應用設備，工程建設第一道坎，就是防止核輻射。“質子治療區(qū)就像一個埋在地下、占地只有2112平方米的混凝土盒子。”項目總工程師胡立業(yè)描述，這個盒子由3間治療室和一間固定束研究室組成，分隔各個治療室的墻體，最厚4.5米，相當于一般建筑的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。

　　尖端技術需要尖端“智造”。技術團隊在88%的BIM應用率的基礎上，搭建了多方協(xié)同交互的BDIP數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)了BIM數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，無論裝配式機電施工穿插，還是特殊工藝交叉施工，均做到可視化模擬。同時采用3D打印技術，將質子治療區(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實體模型，通過模型拆分、反復論證，最終優(yōu)化形成了一套科學施工方案。混凝土選擇過程中，則聯(lián)合專業(yè)實驗室，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、一般在核電站建設中才會使用的鐵礦砂重混凝土，在國內首次將其應用到醫(yī)療工程當中。

　　3D激光云掃描

　　預埋件誤差5毫米

　　精準預埋，是考驗技術團隊的第二道坎。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，墻體內部的電氣導管、風管、壓縮空氣管、工藝冷卻水管等各種管線口，以及連接墻體和質子設備的鋼板安裝件，都必須提前埋設。此外，質子設備屬于高精密儀器，每一根管線口、每一塊鋼板安裝件都要求位置精準，誤差必須控制在10毫米以內，最小的不能超過5毫米。一旦誤差過大，輕則導致某個治療室設備失靈，重則整個質子治療區(qū)都必須推倒重來。

　　如何做到絕對精準?技術團隊的辦法是“技術+人工+試驗”。3D激光點云掃描技術貫穿了施工全過程，投入的人工成本，達到了一般建筑的40倍。

　　為了確保萬無一失，施工團隊還選取了工程中最難的2個施工橫截面，將其合二為一，制作了一個比實際施工難度更大的試驗塊。試驗塊的防輻射混凝土墻體厚度為4.8米，超過了實際施工的4.5米，澆筑難度更大;管線預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米厚的實驗塊上，同樣設置了32路的預埋管線口，預埋難度更高。如果“難上加難”的試驗塊都能成功，正式施工當然不在話下。

　　實驗塊經過BIM模型調整、現(xiàn)場澆筑實驗、無線測溫傳輸系統(tǒng)的實時監(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，達到了核電站級別的防輻射要求。項目開工13個月后，質子治療區(qū)才完成技術攻堅、正式動工，其間經歷的大小失敗不計其數(shù)，最終從技術方案和模擬施工上，給質子治療區(qū)上了一道雙重保險。

　　“微振動”“零沉降”

　　物理隔振溝筑就完美治療環(huán)境

　　質子設備不僅要求精準安裝，對治療環(huán)境的要求也十分苛刻，必須同時達到恒溫、恒濕、“微振動”“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”，就是要確保治療艙內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高速公路只有不到100米，四周還規(guī)劃了城市快速路網，哪怕常人沒有感受到的一絲微小的振動沒有化解，都可能造成質子設備的異常抖動，最終影響質子治療的精準，甚至造成設備完全失效。為了達到振動速度允許值，確保質子治療絕對精準，技術團隊委托專業(yè)機構提交微振源檢測報告，還設計出了一種“凸”形的隔振溝，預留出物理隔振設計空間，為質子治療區(qū)設置了一道堅不可摧的護城河。經過近1年時間振動檢測顯示，完全能達到振動要求。

　　所謂“零沉降”，則是質子治療區(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，整體傾斜允許值僅為100米以上高層建筑的百分之一。為此，項目團隊在質子治療區(qū)設置了172根直徑1米、長55米、單根承載力900噸的樁基，相當于給質子治療區(qū)設置了172根牢牢的抓手，能抓緊50米深的堅石層，受外界因素影響時也能紋絲不動。

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

　　(黃冠林)