**：建筑技术杂志。
1 项目概况
项目位于东北沿海城市，包括工业厂房和辅助办公楼两个单元项目。 工业厂房为单层钢结构工程，办公楼为框架混凝土工程。 工业厂房内部设计设有钢筋混凝土船台2条，每条船台比例尺为300米60米，船台顶面设有4组移动轨道，钢轨类型为qu80，船台底部设计为600米600米预应力混凝土组桩。 两条船台按模数20等分为110块，厚度为15 m。板之间有2厘米的伸缩缝，以沥青木棉板为间距，纵向设有20@200剪力传递杆，滑道板混凝土强度为C 35，两条船台总混凝土量超过50000 m3。
2、施工部署及工作环境
根据项目施工合同目标、总体施工部署和施工组织设计总体进度及资源配置方案，单层工业厂房室内滑道施工时间为9月6日，每条滑道由2个作业队按照水流的节奏，从中间到两端组织。
项目地处沿海城市，属暖温带半湿润季节性气候，常年风向多变，冬夏温差较大，夏季最高气温分布在7-8月，最高可达35级，冬季最低气温为20级，6、9月降水量较大。 本项目部分滑道板浇筑位于7-8月，多风、高温、多雨的气候会对大体积混凝土的浇筑产生一定影响。
3 质量控制标准
该桥面板质量标准高，属于水运工程大容积水混凝土地面，每块桥面板必须一次浇筑成型。 表面的宽度不得大于 005 mm 裂缝宽度小于 0 的裂缝05mm的面积比例应严格控制在总滑道面积的5%以内，表面平整度应控制在5mm以内。
4、难点分析
滑道面积大，混凝土浇筑周期长，在施工过程中要保证每块滑道板不出现因温度引起的结构裂缝，塑性收缩裂缝的比例也需要严格控制在一定范围内，表面平整度也应符合设计要求，整体质量标准要求很高， 这是这个项目的第一个难点。施工时，受海边高温、强风、多雨环境的影响，采取单一的控制措施很难保证每块滑道板的质量符合设计要求，高温、强风、多雨的环境极易使混凝土内外温差超标， 导致混凝土出现裂缝，施工受环境影响较大，这是本工程的第二个难点。为了有效地将施工成本控制在预期范围内，将成本降到最低，如果普遍敷设循环水管道降温措施或增加后浇带，势必会大幅增加造价，这就对这种体量的具体施工提出了较大的挑战，严格控制滑道裂缝的发生。 在降低成本的情况下保证施工质量，这是本项目的第三个难点。
5 块状混凝土裂缝的类型及其成因
项目紧邻海边，当滑道大体积混凝土施工处于强风、高温、雨季时，混凝土施工会受到外部环境、设计结构、原材料选择、混凝土配合比、施工措施、温度监测和测量维护等因素的影响。 为了更好地控制本工程滑道大体积混凝土的施工质量，减少裂缝的出现，实现工程的质量目标和成本目标，通过对相邻工程类似工程滑道大体积混凝土产生的裂缝的长度、宽度、深度等方面的统计分析研究， 研究发现，船台裂缝主要有两种类型。第一种是混凝土本身的塑性收缩裂缝。 混凝土凝结成型过程中收缩张力引起的裂缝细而密，多表现为砌块线的不规则裂缝，通常在板面干燥时不可见，雨润后板面出现“蜘蛛网”裂缝。 第二种是温差应力裂纹。 混凝土在浇筑、凝结和硬化过程中水泥水化时会释放出大量的热量，如果热量不能均匀地传递和引导，就会积聚在混凝土中，导致混凝土内外温差过大而产生温度应力，当温度应力大于混凝土此时的抗裂应力， 混凝土在凝固过程中被撕裂，这类裂缝又宽又深又有一定规律，往往发展到薄弱环节，并随环境温度的胀冷缩而变化，直接影响混凝土结构受力，是较大的病症。
5.1 塑料收缩裂纹的原因。
混凝土胶凝材料的体积在养护过程中会产生不同程度的收缩，这种收缩对于大体积混凝土更为明显。 如果混凝土的收缩受到外界的约束，混凝土内部就会产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时，混凝土中就会产生收缩裂纹，而这种裂纹往往首先从混凝土表面呈现。 造成混凝土收缩的主要因素是单位体积混凝土的耗水量、水泥用量和水泥的种类。 混凝土中使用的水和水泥量越高，混凝土的收缩率就越大。 如果水泥活性大，混凝土温度高或水灰比低，混凝土的水分分泌明显减少，如果表面蒸发的水分不能及时补充，混凝土仍处于塑性状态，如果受到一点拉力，混凝土表面就会出现不规则分布的裂缝。 裂缝出现后，混凝土体中水分的蒸发进一步加速，因此裂缝迅速扩大并蔓延到整个楼板表面。
5.2 温差裂纹的原因。
在大体积混凝土的浇筑过程中（主要是在浇筑初期），会释放出大量的水化热，由于混凝土的导热性差，聚集在块状混凝土中的水泥水化热不易消散，凝结在混凝土内部结构中，使混凝土内部结构的温度明显升高， 而混凝土表面由于暴露在室外环境中，散热较快，内外形成较大的温度梯度。外内极端温差使内部产生压应力，混凝土外表面初凝产生的拉应力沿温差方向综合形成不规则的拉力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时， 混凝土从内部拉扯开裂，这种裂缝往往贯穿整个结构断面，形成结构裂缝，给结构安全带来严重危害。此外，在脱模前期，混凝土表面的温度会大大降低，温度的突然下降会再次出现类似于前期浇筑混凝土时的应力变化，导致已经出现的结构裂缝扩大。
6 大体积混凝土的抗裂措施
该项目位于沿海地区，属于高盐高氯环境，如果船台开裂，不仅影响外观，还会造成钢筋生锈，影响结构的安全性、适用性和耐久性。 为了更好地控制本工程船台大体积混凝土的质量，全面总结同类工程中大体积混凝土裂缝产生的原因和机理，在此基础上，结合项目实际工况，采取综合治理措施，从设计措施等多方面防止裂缝的发生， 原材料和混合措施、施工措施、温度监测和测量维护措施等，无需采取循环水冷却措施或增加后浇带，也可以保证施工质量，严格控制裂缝，大大降低施工成本。
6.1 设计措施。
6.1.1.增加结构加固。
施工前，通过与设计单位沟通，在船台表面加装6@150结构钢筋，提高抗裂能力，为避免船台板在下沉轨道槽处突然发生结构变化而造成应力集中，在轨道槽内应力集中薄弱部位加置侧向钢筋，提高混凝土的极限抗拉能力。
6.1.2 板缝设计。
设计将两块滑道板分成110块，板的最大长度和宽度不超过25米，在大体积混凝土一次浇筑的最大允许尺寸范围内。 板之间有2厘米的伸缩缝，为混凝土的变形创造了足够的膨胀空间，无需加装后浇带。
6.2.原料和混合措施。
6.2.1 混凝土配合比设计。
根据水性混凝土拌合料的设计要求，施工前，项目部组织相关资质单位对混凝土拌合料进行精心设计。 在保证混凝土具有设计强度和良好和易性的条件下，应尽可能降低混凝土的单位耗水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）、两种混合料（掺用高效高效减水剂和高性能引气剂）、一高（高粉煤灰含量）”的设计准则。 对选定的水泥品种、砂砾级配、粒度、含泥量、外加剂等进行混凝土预配置，最终得到优化的配合比，经监理工程师考核合格后产生试验结果。 在施工过程中，项目部安排专人对站旁的混凝土搅拌站进行监督，通过现场抽样检测，确保所用原材料与检测原材料各项技术指标的一致性和稳定性。
6.2.2 水泥的选择。
块状混凝土出现裂缝的主要原因是水泥水化过程中释放了大量的热量，因此在本工程滑道大体积混凝土的施工中，按设计配合比要求采用425、低热硅酸盐水泥，配制混凝土拌合料时减少水泥用量，水泥严格控制在340公斤m以内，以降低混凝土温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。 同时，要求水泥中热值和升温速度最快的铝酸三钙（C3A）含量应小于8%。
预拌混凝土生产单元进入水泥现场时，总承包项目部安排专业质检员对水泥品种、强度等级、包装或散货仓号、出厂日期等进行检验，对其强度、稳定性、凝结时间、水化热等性能指标等必要性能指标进行复检，并提供检测报告。
6.2.3 骨料的选择。
选择坚硬、连续分级、无杂质的非碱性活性碎石。 石料粒径为5 25 mm，含泥量（重量比）不大于1%，含泥量（重量比）不大于05%，针状片状颗粒含量不大于8.
选用天然或机械粗砂，级配性好，其细度模数在23~3.0.中粗砂，含泥量（重量比）不大于3%，含泥量（重量比）不大于1%。
6.2.4 外加剂的选择。
为了减少混凝土中水泥的用量，在混凝土拌合中加入适量的粉煤灰，含量不大于30%。 粉煤灰采用等级粉煤灰，减少水泥用量，减少水化热，减缓早强速度，减少混凝土早期裂缝。
6.2.5 外加剂的选择。
加入适量的高效高效减水剂和引气剂，可有效增加混凝土的流动性，降低混凝土的水化热，延缓水化热的释放速度，提高混凝土的强度。 这对降低大体积混凝土的单位耗水量和胶凝材料消耗，提高新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的力学、热、变形和耐久性能起着极其重要的作用。
6.2.6 水的选择。
符合现行国家标准的自来水或地下水量不应超过170千克立方米，并严格控制水中氯离子的含量。
6.3 施工措施。
6.3.1、模板、机械设备的选型。
根据本工程的施工部署和平台的运行周期，平台道板在运行过程中的环境温度较高，模板温度在5以上，以保证平台边缘周围的平整度和直线度，并有效地利用三辊机滑动找到平面层， 现场采用小型钢模板固定排版组合成4个大模板，施工时机械吊装到位，外支撑式固定模板。
6.3.2、采用“跳仓法”进行混凝土浇筑。
整个滑道板按设计伸缩缝分块，每块混凝土用量约500 600 m3，板间采用跳仓法施工，既能保证混凝土浇筑完成后的热损失，又能将部分区域取完工砌块的一侧作为未完工的一面或两面区域模板，减少模板支撑，节省成本。施工前确定作业路线，本工程充分利用设计板块的划分，每块板片的长度不超过25米，在规范允许的作业长度范围内，通过严格的组织、精心调配，采用二“跳”法作业， 相邻侧板间隔在7 d以上，较好地释放了水泥水化热和混凝土收缩应力产生的温度应力，最大限度地疏散了混凝土砌块中的水化热，避免了混凝土温度升高而无法释放的应力裂缝。本项目中两个跳转的布局如图 1 和图 2 所示。
图 1 第一个位置跳转的布局。
图 2 第二次跳转的布局。
第一次跳跃的顺序：2 19 12 4 21
第二跳的顺序：18 11 3 20 13
6.3.3.分层块振动。
施工前，模拟首场实际工况，对船台“仓库”内混凝土进行严格的热计算，无需采取措施铺设循环水管降温，通过分层、砌块浇筑，有效解决水泥水化热的不利影响。
在滑道各“仓库”浇筑混凝土时，为了更大程度降低混凝土内部温度，充分利用混凝土缓凝剂的功效，采用分层、块状连续循环浇筑的施工方法。 在平面方向上，从滑道的一个拐角到对角（或从短边沿长边）推动连续施工，通过泵送自然流动的混凝土形成斜面，坡度控制在1 4左右。 在垂直方向上，采用分层浇筑，层间间隔时间小于混凝土初凝时间，一次浇筑的混凝土不宜过高、过厚，每层厚度不超过30厘米，在混凝土初凝前，从起点向前推第二层再循环， 严格控制混凝土的浇筑速度，加快散热速度，使温度分布均匀。混凝土平面推进方向如图3所示。
图3 混凝土平面前进方向。
此外，在浇注过程中，加强振动，确保振动紧凑。 混凝土在振动过程中应使振动棒上下轻微抽搐，使混凝土上下振动均匀，每次振动时间以20-30秒为宜（混凝土表面不再出现气泡，溢流砂浆为准），振动棒插入点与“仓库”内混凝土的浇筑方向相同， 行列式的顺序移动，每次移动的距离不超过混凝土振动杆有效半径的125次。 振动作业应做到“快堵慢拉”，防止混凝土内部振动不真实，尽量避免与钢筋、预埋件等发生碰撞，“先低处振动，后高处振动”，防止混凝土在高低坡处振动。 当上部混凝土振动时，需要将振动棒插入下部混凝土至少5厘米，这样才能使上下混凝土有效结合，减少混凝土收缩裂缝。
6.3.4、二次振动和二次擦拭。
在对滑道大体积混凝土进行振动的过程中，混凝土会产生漏水作用和下沉现象，使粗骨料和水平钢筋下部产生水和空气，极易引起混凝土的收缩开裂， 为了减少这种裂缝的产生，在每层混凝土下层开始之前，对当前层进行两次振动，并可以增加振动间距，并排除混凝土在粗骨料中因漏水而产生的水分或空隙，水平钢筋下部产生的水分或空隙将提高混凝土与钢筋之间的夹持力和内聚力从而在一定程度上消除漏水效应，防止因混凝土沉降而出现的裂缝，减少内部裂缝，增加混凝土的密实度，提高混凝土的抗压强度，释放混凝土的内部热量，增加混凝土的密实度。
本工程船台面的平整度要求较高，混凝土的沉降系数必须根据搅拌站的经验和板顶层找平前的配合比计算，擦拭时应考虑该系数对标高的影响。 整板找平采用三辊机找平，磨床用抹子成型“镜面”混凝土面。 在7、8月的高温下，极易失水，造成塑性收缩开裂，因此在混凝土最终凝结之前，先用研磨机对混凝土进行二次擦拭，以减少表面收缩裂缝。
6.4、温度监测、测量及维护措施。
为了更好地控制混凝土的温差，防止温度应力裂缝的发生，经过对混凝土拌合原料、运输、环境、施工等环节的严格热计算，表面温差（表面40 100mm位置与混凝土浇筑体表面的温差）大于25， 而表面与大气空气的温差（40 100内去除棉毡后混凝土表面mm位置的温差与环境温度的温差小于20，根据计算结果，混凝土本身内外温差通过采取外保温保湿措施，可以满足开裂控制要求的温差， 并增加了温度监测和测量措施，以更好地控制温差。采取覆盖棉毡、加厚棉毡、去除棉毡等措施，及时有效地调节混凝土表面的温度变化，将混凝土温度控制在标准温差范围内，有利于混凝土整体温度的降低， 减小与大气温度的差异，达到控制裂纹的目的。
6.4.1 温度控制点的布置。
根据结构相似性、对称性和温度分布特点，在滑道板上设置5个具有代表性和可比性的测温点，根据对称特性呈X形排列，在底部、中部和表面垂直布置。 混凝土浇筑体的表面温度是混凝土表面内100毫米处的温度混凝土浇筑体底面的温度是混凝土浇筑体底面100mm处的温度。 采用预埋测温丝的方法测量温度，施工前预先预埋测温丝固定，测温点布置如图4所示。 滑道板各测温点的截面布置如图5所示。
图4 滑道面板上测温点的布局。
图5 各测温点的横截面布置。
6.4.2 测温频率。
一旦浇筑混凝土，水化热就会急剧增加，然后逐渐减少。 脱模后，外界温度会急剧下降，为了更有效地控制温差，测温频率如下，从第1天到第4天每4h不少于1次;从第 5 天到第 8 天，每 8 小时不少于 1 次;从第7天到温度测量结束，每12小时应不少于1次。 养护14天后，混凝土中心温度与大气温度之差小于25，可逐步去除外保温层，每天可测温4次，28天后可终止测温。
6.4.3 维护。
为防止内外温差超过规范要求，造成同期温度应力大于混凝土抗拉强度而引起的温度裂纹，或因表面水分流失过多而造成表面塑性收缩裂纹，现场应按测温控制表采取相应的保温保湿措施。 混凝土浇筑和二次抹灰压实后立即覆盖棉毡，混凝土最终凝固前的覆盖时间为宜，覆盖材料根据热计算，根据测得的温度灵活调整厚度。 同时防止昼夜温差的过度冲击，从而控制内表面温差，防止混凝土中前中期裂缝的发生。
保湿养护时间不宜少于14天，应经常检查保温毡的完整性，保持混凝土表面湿润。 轨道槽、桩槽和滑道板的侧面是保温的难点，应特别注意盖紧，防止温差过大。 保温覆盖层的拆除应逐步进行，当混凝土表面温度与环境最大温差小于20时，可完全拆除。 在保温养护过程中，应现场监测混凝土浇筑体的温差和冷却速度，当实测结果不符合温控指标要求时，应及时调整保温和养护措施。
7 结束语
在本工程水运用大体积混凝土施工过程中，通过加大设计和结构加固力度、严格控制原材料质量、优化配合比、加强施工过程管理、实施温度监测测量和及时维护等综合措施，在滑道大体积混凝土施工完成后， 检查未发现温度裂纹，部分滑道板表面仅出现少数局部裂纹，裂纹宽度小于005毫米，且比例远小于5%，完全达到工程质量目标。 在施工中，没有采取铺设循环水管道和增加后浇带的降温措施，大大降低了成本，将成本控制在预期范围内，也达到了成本目标。 本工程滑道的抗裂措施适用于同类大体积混凝土的施工，为今后其他类似工程提供样板。
摘自《建筑技术》，李启雄、梁恒悦、宋艳月、韩少龙。