一、前言
工程建筑的大體性、多樣性和復雜性導致混凝土結構施工后存在各種各樣質量問題發生，混凝土裂縫的發生造成嚴重質量問題的同時，也影響了工程的使用性能，混凝土裂縫的控制是目前工程建筑學術領域研究的重要課題之一，而裂縫控制更是大體積混凝土結構施工過程中質量控制的關鍵因素。經過多年現場施工經驗的積累及探索，近期采用大體積混凝土結構無縫設計施工技術對控制大體積混凝土開裂收效顯著。
二、大體積混凝土裂縫產生原因分析
混凝土初凝過程中水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用產生溫度應力和收縮應力是大體積混凝土結構開裂的主要因素,混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。
混凝土硬化過程中收縮產生裂縫也是大體積混凝土開裂的主要因素，經過實際施工經驗總結發現 ，在設計配合比中時，混凝土中的用水量和水泥用量越高，該種配合比的混凝土的收縮就越大；
在施工組織時或混凝土拌合站，采購的水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是大體積混凝土裂縫產生的常見因素；
施工隊伍專業化程度不夠，施工作業程序不規范、施工技術措施不適當等是大體積混凝土開裂的經常發生的主要原因這一；
大體積混凝土施工特點方面的原因：大體積混凝土結構鋼筋密、由于體積過大，混凝土一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環境影響大，工程實踐證明，大體積混凝土施工難度比較大，混凝土產生裂縫的機率較多。
基礎沉陷或不均勻沉降產生裂縫：沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。
三、無縫施工方案設計過程 (以大體積地下室混凝土底板、墻板、頂板施工為例)
大體積混凝土無縫施工設計原理：
目前大體積混凝土結構施工無縫設計是以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料，以設置加強帶取代后澆帶，達到連續澆筑超長大體積混凝土結構的施工技術；
根據混凝土結構無縫設計的要求，在施工方案設計時，將地下室混凝土底板、墻板及頂板進行分塊設計以形成多個施工澆筑的單元，每個施工塊中均設置有加強帶。混凝土墻板、頂板的分塊與底板的分塊相對應設置后澆帶和加強帶；
膨脹加強帶寬設置要根據擬澆注的大體積混凝土的實際工程特點合理設置，邊緣每側設密孔鐵絲網并用鋼筋加固定位，以防止加強帶外混凝土流入加強帶內；
大體積混凝土澆筑施工時應先澆帶外混凝土，當施工澆注到加強帶時改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工。考慮到外加劑膨脹作用會使混凝土強度降低，所以應該對膨脹加強帶的混凝土強度等級進行適當的提高，并加大膨脹劑用量，用這樣的方法循環施工達到超長無縫結構混凝土的目的；
補償收縮混凝土設計。根據《混凝土外加劑應用技術規范》的規定進行對摻加ZY的試件的限制膨脹率進行試驗，設計并驗證補償收縮混凝土試件的微膨脹性。
大體積混凝土配合比的設計。水泥采用優質的42.5Mpa普通硅酸鹽水泥；
細骨料選用中砂，細度模數Mx=2.6～2.8，表現密度2.64克/立方厘米，松散密度1410千克/立方米，緊密密度1550千克/立方米，含泥量≤3%。粗骨料為碎石，粒徑為5～31.5mm 連續級配，壓碎指標8%～9.8%，含泥量≤3%。膨脹劑選用行業內知名公司生產的性能穩定的ZY膨脹劑。 減水劑選用大中廠家生產的優質Ⅱ級粉煤灰。
混凝土配合比設計需要保證混凝土的泵送性能，經現場實際經驗總結，管道出口處塌落度滿在140—160mm之間，試塊強度滿足設計及規范要求。
大體積混凝土實驗室設計。根據多個項目的施工經驗總結，考慮混凝土在輸送管道中的塌落度損失，塌落度值設計值為200-220mm，輸送管道出口塌落度實際值為140-160mm，試配的每立方米混凝土材料用量如下表：（以C30、C40為例，單位為KG）
強度等級 水灰比 水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 泵送劑
C30 0.49 285 173 743 1105 75 5.05
C40 0.39 377 165 685 1101 51 5.13
3.3.6.2大體積混凝土施工配合根據3.3.6.1調整如下
強度等級 水灰比 水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 泵送劑
C30 0.47 290 172 741 1114 75 5.30
C40 0.38 383 162 681 1107 43 5.89
四、 施工方案及控制措施
（一）后摻少量減水劑的預備措施
如混凝土澆筑施工在高溫季節，易造成混凝土坍落度損失加大，或者由于混凝土運輸途中延時等問題，使澆搗速度減緩，延誤了混凝土的入模時間，致使不能滿足泵送要求，此時應嚴禁加入生水，而應采取二次摻少量的FDN2I減水劑的后摻法，補償和恢復混凝土的坍落度損失。在配合比中FDN2I減水劑量為0.8%，一般該減水劑的摻量最高為1%，在后摻減水劑時只考慮在0.2%以內。凡后摻減水劑的運輸車應快速攪拌40轉以上。
（二）地下室墻體混凝土配合比及澆筑的措施
墻板混凝土配合比設計試配時，采取降低水灰比的措施以減小混凝土的收縮。底板與墻板同為C30P12，而底板的水灰比為0.47。而墻板的水灰比為0.41，混凝土的坍落度指標底板為18～20厘米，墻板坍落度指標控制在14～16厘米。
混凝土澆筑階段，采用二次振搗的工藝，即在混凝土初凝前進行二次振搗。避免混凝土因沉降收縮而引起裂縫。
（三）地下室頂板的混凝土澆筑的控制
按照長無縫混凝土的施工方案，地下室頂板的澆筑順序是澆筑完地下一層墻板至地下室頂板梁下口后進行地下室頂板的混凝土澆筑。在頂板的澆筑過程中主要是要控制好早期裂縫的產生，從混凝土收縮裂縫的形成時間看，裂縫往往發生在混凝土初凝到終凝這段時間內，故在施工中，將頂板二次或三次搓平、抹壓，特別是初凝抹壓作為控制早期收縮裂縫的一項重要控制措施，這對于控制早期裂縫是起到了至關重要的作用。
五、細部加強處理
因一般情況下外墻與邊柱的配筋率不同，收縮也不相同，其連接處應根據規范和構造要求設置水平增強鋼筋，防止因應力集中發生縱向裂縫。
由于底板雙向配筋錨入基礎梁二排主筋之間，使底板與柱節點處板面混凝土保護層可能過大，故在柱邊1米范圍設置雙向鋼筋網片，防止板面出現裂縫。
外墻模板施工的對拉螺桿突出部分割掉后，用ZY摻量為10%的1：2 水泥砂漿封堵；
相關安裝專業的各種穿外墻管道處孔洞用ZY摻量為10%的1：2 水泥砂漿封堵，必要時做細部防水處理。
六、混凝土的養護
地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加ZY膨脹劑的混凝土。按照養護制度，在混凝土抹壓后，能上人時即鋪上麻袋片或草席，用水澆濕保養，混凝土硬化3～4小時后，底板與頂板均筑堰蓄水3～5厘米進行養護，墻板采取不間斷淋水保溫，采用這些養護方法不得少于14天，墻板側模的拆除也不少于7天。以上養護措施的實施對地下室應用超長無縫結構的成功起到了非常重要的作用。
結束語
由于大體積混凝土開裂后的裂變狀態與常規體積混凝土裂縫差異較大，嚴重影響混凝土的搞滲透性能，且混凝土開裂滲透后可能會造成混凝土的裂變加速而造成嚴重的質量、安全事故。由于混凝土的裂縫一般發生在初凝階段，因此，我們在探討裂縫產生的原因的同時重視預防措施的作用，采取切實可行的施工技術措施來控制大體積混凝土裂縫的發生。
工程建筑的大體性、多樣性和復雜性導致混凝土結構施工后存在各種各樣質量問題發生，混凝土裂縫的發生造成嚴重質量問題的同時，也影響了工程的使用性能，混凝土裂縫的控制是目前工程建筑學術領域研究的重要課題之一，而裂縫控制更是大體積混凝土結構施工過程中質量控制的關鍵因素。經過多年現場施工經驗的積累及探索，近期采用大體積混凝土結構無縫設計施工技術對控制大體積混凝土開裂收效顯著。
二、大體積混凝土裂縫產生原因分析
混凝土初凝過程中水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用產生溫度應力和收縮應力是大體積混凝土結構開裂的主要因素,混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。
混凝土硬化過程中收縮產生裂縫也是大體積混凝土開裂的主要因素，經過實際施工經驗總結發現 ，在設計配合比中時，混凝土中的用水量和水泥用量越高，該種配合比的混凝土的收縮就越大；
在施工組織時或混凝土拌合站，采購的水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是大體積混凝土裂縫產生的常見因素；
施工隊伍專業化程度不夠，施工作業程序不規范、施工技術措施不適當等是大體積混凝土開裂的經常發生的主要原因這一；
大體積混凝土施工特點方面的原因：大體積混凝土結構鋼筋密、由于體積過大，混凝土一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環境影響大，工程實踐證明，大體積混凝土施工難度比較大，混凝土產生裂縫的機率較多。
基礎沉陷或不均勻沉降產生裂縫：沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。
三、無縫施工方案設計過程 (以大體積地下室混凝土底板、墻板、頂板施工為例)
大體積混凝土無縫施工設計原理：
目前大體積混凝土結構施工無縫設計是以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料，以設置加強帶取代后澆帶，達到連續澆筑超長大體積混凝土結構的施工技術；
根據混凝土結構無縫設計的要求，在施工方案設計時，將地下室混凝土底板、墻板及頂板進行分塊設計以形成多個施工澆筑的單元，每個施工塊中均設置有加強帶。混凝土墻板、頂板的分塊與底板的分塊相對應設置后澆帶和加強帶；
膨脹加強帶寬設置要根據擬澆注的大體積混凝土的實際工程特點合理設置，邊緣每側設密孔鐵絲網并用鋼筋加固定位，以防止加強帶外混凝土流入加強帶內；
大體積混凝土澆筑施工時應先澆帶外混凝土，當施工澆注到加強帶時改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工。考慮到外加劑膨脹作用會使混凝土強度降低，所以應該對膨脹加強帶的混凝土強度等級進行適當的提高，并加大膨脹劑用量，用這樣的方法循環施工達到超長無縫結構混凝土的目的；
補償收縮混凝土設計。根據《混凝土外加劑應用技術規范》的規定進行對摻加ZY的試件的限制膨脹率進行試驗，設計并驗證補償收縮混凝土試件的微膨脹性。
大體積混凝土配合比的設計。水泥采用優質的42.5Mpa普通硅酸鹽水泥；
細骨料選用中砂，細度模數Mx=2.6～2.8，表現密度2.64克/立方厘米，松散密度1410千克/立方米，緊密密度1550千克/立方米，含泥量≤3%。粗骨料為碎石，粒徑為5～31.5mm 連續級配，壓碎指標8%～9.8%，含泥量≤3%。膨脹劑選用行業內知名公司生產的性能穩定的ZY膨脹劑。 減水劑選用大中廠家生產的優質Ⅱ級粉煤灰。
混凝土配合比設計需要保證混凝土的泵送性能，經現場實際經驗總結，管道出口處塌落度滿在140—160mm之間，試塊強度滿足設計及規范要求。
大體積混凝土實驗室設計。根據多個項目的施工經驗總結，考慮混凝土在輸送管道中的塌落度損失，塌落度值設計值為200-220mm，輸送管道出口塌落度實際值為140-160mm，試配的每立方米混凝土材料用量如下表：（以C30、C40為例，單位為KG）
強度等級 水灰比 水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 泵送劑
C30 0.49 285 173 743 1105 75 5.05
C40 0.39 377 165 685 1101 51 5.13
3.3.6.2大體積混凝土施工配合根據3.3.6.1調整如下
強度等級 水灰比 水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 泵送劑
C30 0.47 290 172 741 1114 75 5.30
C40 0.38 383 162 681 1107 43 5.89
四、 施工方案及控制措施
（一）后摻少量減水劑的預備措施
如混凝土澆筑施工在高溫季節，易造成混凝土坍落度損失加大，或者由于混凝土運輸途中延時等問題，使澆搗速度減緩，延誤了混凝土的入模時間，致使不能滿足泵送要求，此時應嚴禁加入生水，而應采取二次摻少量的FDN2I減水劑的后摻法，補償和恢復混凝土的坍落度損失。在配合比中FDN2I減水劑量為0.8%，一般該減水劑的摻量最高為1%，在后摻減水劑時只考慮在0.2%以內。凡后摻減水劑的運輸車應快速攪拌40轉以上。
（二）地下室墻體混凝土配合比及澆筑的措施
墻板混凝土配合比設計試配時，采取降低水灰比的措施以減小混凝土的收縮。底板與墻板同為C30P12，而底板的水灰比為0.47。而墻板的水灰比為0.41，混凝土的坍落度指標底板為18～20厘米，墻板坍落度指標控制在14～16厘米。
混凝土澆筑階段，采用二次振搗的工藝，即在混凝土初凝前進行二次振搗。避免混凝土因沉降收縮而引起裂縫。
（三）地下室頂板的混凝土澆筑的控制
按照長無縫混凝土的施工方案，地下室頂板的澆筑順序是澆筑完地下一層墻板至地下室頂板梁下口后進行地下室頂板的混凝土澆筑。在頂板的澆筑過程中主要是要控制好早期裂縫的產生，從混凝土收縮裂縫的形成時間看，裂縫往往發生在混凝土初凝到終凝這段時間內，故在施工中，將頂板二次或三次搓平、抹壓，特別是初凝抹壓作為控制早期收縮裂縫的一項重要控制措施，這對于控制早期裂縫是起到了至關重要的作用。
五、細部加強處理
因一般情況下外墻與邊柱的配筋率不同，收縮也不相同，其連接處應根據規范和構造要求設置水平增強鋼筋，防止因應力集中發生縱向裂縫。
由于底板雙向配筋錨入基礎梁二排主筋之間，使底板與柱節點處板面混凝土保護層可能過大，故在柱邊1米范圍設置雙向鋼筋網片，防止板面出現裂縫。
外墻模板施工的對拉螺桿突出部分割掉后，用ZY摻量為10%的1：2 水泥砂漿封堵；
相關安裝專業的各種穿外墻管道處孔洞用ZY摻量為10%的1：2 水泥砂漿封堵，必要時做細部防水處理。
六、混凝土的養護
地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加ZY膨脹劑的混凝土。按照養護制度，在混凝土抹壓后，能上人時即鋪上麻袋片或草席，用水澆濕保養，混凝土硬化3～4小時后，底板與頂板均筑堰蓄水3～5厘米進行養護，墻板采取不間斷淋水保溫，采用這些養護方法不得少于14天，墻板側模的拆除也不少于7天。以上養護措施的實施對地下室應用超長無縫結構的成功起到了非常重要的作用。
結束語
由于大體積混凝土開裂后的裂變狀態與常規體積混凝土裂縫差異較大，嚴重影響混凝土的搞滲透性能，且混凝土開裂滲透后可能會造成混凝土的裂變加速而造成嚴重的質量、安全事故。由于混凝土的裂縫一般發生在初凝階段，因此，我們在探討裂縫產生的原因的同時重視預防措施的作用，采取切實可行的施工技術措施來控制大體積混凝土裂縫的發生。
