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第二篇施工技术篇【字体：大 中 小】 一、逆作法施工（一）原理及优缺点逆作法： 以基坑围护墙和工程桩及受力柱作为垂直承重构件，将主体结构的顶板、楼板作为支撑系统（必要时加临时支撑），采取地上与地下结构同时施工，或地下结构由上而下的施工方法，称为逆作法。1.逆作法分类逆作法施工分为全逆作、半逆作和部分逆作法施工等三种方法。按冶金部的建筑基坑工程技术规范（YB92581997）,其三类逆作法施工的含义如下：（1）全逆作法 即利用地下各层钢筋混凝土整体的肋形楼盖对围护结构形成水平支撑的作法。（2）半逆作法 即利用地下各层钢筋混凝土整体的肋形楼盖先期浇筑的交叉肋梁对围护结构形成框格式水平支撑的作法。（3）部分逆作法 即利用基坑内沿四周暂时保留的局部土方对围护结构形成水平支撑，也即基坑中部采用正作法，基坑边部采用逆作法。所谓正作法，即从基坑底部开始，由下而上的顺序施工的方法；而所谓逆作法则是从0.00层板施工开始，自上而下的进行基坑与基础的施工。2.“逆作法”施工的特点（1）缩短工期 采用逆作法施工实际是可能地上与地下同时施工，同步作业，立体交叉，可较大幅度的缩短工期，目前国内外逆作法施工技术的发展证明，相当一部分工程的工期可缩短1/3。有的甚至还要超过这个比例。（2）基坑变形小由于逆作法采用的是封闭的地下围护结构，可保证基坑的变形小，因而也对周围环境和附近的建筑物（构筑物）有较小的影响。这种封闭的地下围护结构可作为挡土墙，有挡土、防渗的作用，同时也可作为地下室的外墙，有一定承重作用。而地下室的柱、梁、板、墙又可作为围护结构的水平支撑系统，这样可避免基坑的较大变形。（3）底板设计更趋合理在通常采用的明挖开槽的施工中，当基坑的开挖到达坑底的设计标高时，应立即浇筑底板的钢筋混凝土，使地下室的底板能形成支撑，解决其施工期间地下室的抗浮问题。而采用“逆作法”施工，在地下室底板封底时，地上部分的主体施工已经进行了一段，上层结构可部分地平衡施工时底板的可能有的浮力。同时，地板结构的厚度和配筋量都可减少到合理的程度。在城市中，对于要求及早恢复交通的工程，比如地铁工程，就可以在采用逆作法施工时，能较快的恢复交通。结构设计的合理，可有好的效益也可对这些地段的店铺带来效益。（4）节省支护结构的支撑。“逆作法”施工以墙、梁、楼板代替支撑，围护结构又可作为墙体，同正作法相比，就有一部分费用可节约。尤其采用全逆作法，因工期的缩短而带来可观的经济效益。“逆作法”的最大特点是利用柱下桩及周边地下连续墙作为“逆作法”施工期间承重地上、地下结构的荷载及其施工荷载，利用地下室楼板，作为基坑施工的支撑。其中柱桩的深度、柱径与地下连续墙的深度、厚度须经计算确定。“逆作法”的以上特点解决好施工的关键技术和做好施工控制工作。这些技术工作主要为在封闭条件下土方如何开挖，楼板如何施工，以及柱的定位、墙的不均匀沉降。这些工作解决得好坏，关系到“逆作法”施工的成败。（二）施工工艺及关键技术“逆作法”围护结构一般多采用地下连续墙，既作为档土防渗结构，又作为主体结构的一部分，即“两墙合一”。此外，还有在钻孔排桩档土结构的情况下采用逆作法的。1.“逆作法”施工工艺一般而言，很多工程在采用“逆作法”施工时，其均按以下施工程序施工：（1）施工地下连续墙和中间支承柱的钻孔灌注桩；（2）开挖地下一层土方，构筑顶部圈梁、杯口、腰梁、纵横支撑，并施工一层楼板；（3）施工地上各层梁、板、柱结构，同时进行地下二层的土方开挖。土方开挖完成后，进行楼板的施工（即进行模板、钢筋和混凝土的施工）。（4）待底板养护一定时间，可继续施工，重复以上施工过程，即地下挖土和施工相应层的楼板，地上继续进行梁、板、柱结构的施工。同时可穿插完成地下室内部的隔墙等结构工程；（5）地上与地下同时进行装饰装修与水电安装工程。2.地下墙围护结构的技术要求对于地下连续墙围护结构是施工的首要的关键部位，它既是临时围护结构，又作为主体结构的一部分，其施工质量就非常关键。在施工中尤其要注意：（1）采取防坍方措施，加强清基措施或槽底注浆措施地下连续墙在成槽过程中，保持槽壁的稳定防止槽壁坍塌，是非常重要的环节。如果发生意外，不仅可能出现挖槽机械被掩埋的危险，同时会引起地面的沉陷，使附近建筑物和管线发生破坏。因而一定要在泥浆护壁方面、关注地质条件方面的变化和施工方面采取必要的措施，不使其产生问题。地下连续墙在成槽完成后，要加强清基措施，保证沉渣的厚度满足规范和设计的要求，对于泥浆护壁的沿海地区，地下连续墙在成槽完成后，可通过槽底注浆等措施来保证地下连续墙底部满足规范和设计的要求。（2）采取保证槽段垂直度的措施（3）采取防渗漏措施，确保槽段混凝土质量和接头质量2.中间支承柱的施工支承柱的作用，是在“逆作法”施工期间，在地下室底板混凝土未浇筑之前，与地下室结构一起承受地下与地上各层结构自重和施工荷载；在地下室浇筑后，与底板连接成整体，作为地下室结构的一部分，将上部结构及承受的荷载传递给地基。由于下桩上柱的中间支承柱既是开挖时的支承，又是结构永久受力柱。其轴线位置与垂直度必须准确。一般控制误差在2之内。正因为如此，对工程桩及与其连为一体受力柱施工定位和钻孔的精确度应该比一般的桩要高。中间支承柱的位置与数量，应根据地下室的结构布置和制定施工方案详细的考虑后经计算确定。一般布置在上部柱的位置或纵横墙相交处。由于中间支承柱上部多为钢柱，下部为混凝土桩，因而，常采用灌注桩方法进行施工。中间支承柱下部的混凝土桩也即桩的施工方法可有钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩或挖孔灌注桩等方法。3.施工中对变形与沉降的控制正作法墙体、楼板、柱是在混凝土底板封闭后进行施工的，围护结构在开挖中的变形均已结束，施工在围护结构创造好的空间内进行，经准确测量后，支模、绑钢筋、浇筑混凝土。而逆作法墙体、楼板和柱既是临时支护结构，又是结构墙体的一部分，其变形与沉降必须按结构要求控制。为此，必须注意：（1）加强施工监测，按每一个工况要求，控制其变形和沉降值，尤其要控制地下连续墙与结构柱的不均匀沉降。墙与柱的不均匀沉降会造成楼板的拉裂。控制沉降值应在1020，方可满足规范要求。（2）要做到精心施工，逆作法的施工条件较差，施工时未知因素的影响也较大，在基坑的地下墙围护结构未形成支撑前，整体刚度还未达到设计要求，此时地下墙围护结构的变形、桩柱的变形，都会给施工带来难题。施工单位应与设计单位紧密配合，以求对地下墙围护结构、桩柱垂直与水平变形有一个有效的控制。应配合设计单位不断修正各种工况的土工参数，并采取相应的对策与措施。这些措施可能有放慢与加快开挖槽段的速度、局部开挖或采用槽底注浆，当然也包括控制上部结构的施工速度等（3）逆作法的施工是在基坑开挖后施工墙、梁、板，新浇混凝土的重量可能先由地基承受，地基的承受力将接受考验，必要时需做地基处理来控制变形。4.基坑内降水深基坑施工必须降水，这样可使土的性能指标大大改善，提高人员和机具在地下施工的安全与效率，而且也是保证地下室支模施工工艺能正常进行所需要的。深基坑的成功降水可保证良好的施工条件。在开挖土方前在基坑内应设计布置足够的井点进行降水，并应保证在整个施工期间降水能连续进行，以满足施工的要求。5. 逆作法施工中的挖土技术（1）挖土是重要环节。有顶盖的地下挖土难度大，不仅是影响工期的关键因素，而且也是产生变形的主要原因，同时也是施工安全的关键。在目前通用的地铁车站工法中，盖挖逆作法对工程赋存环境具有相对较小的不利影响，其综合技术经济指标较为理想。其路面敞口作业时间较短，对工程周边的商业及交通环境影响较小；其结构体本身作为围护结构的支撑体系，刚度较高，可显著减小围护结构及周边环境的变形；其造价介于明挖与暗挖之间，较为低廉。故此盖挖逆作法在商业繁荣、建筑密集、交通繁忙的城市中心区域或交通枢纽具有极大应用价值。在我国北京、上海、广州、南京的大型地铁车站工程中均有所应用。（2）对于敞开式逆作法，常采用马道式方法作为开挖和出土通道。6.逆作法施工中的通风、用电和照明通风、照明和用电安全是逆作法施工的比较重要的一环，如果稍有不慎就会酿成大的事故，将给工程施工带来极大的危害，关注这些环节对于施工的组织者尤为重要。在浇筑地下室各层楼板时，预先按挖土的行进路线留设通风口，当地下的挖土工作面向前拓展时，一旦露出通风口，应立即安装大功率涡流风机，及时启动风机向地下室操作面送风。不断地向各送风口送出清新空气，使新鲜空气经过工作面，再从挖土预留孔流出，形成空气的流通循环，以保证施工作业人员施工时有足够的空气，藉以保证施工的安全。地下部分进行施工时，其施工的动力线路与照明应考虑设置专用的防水线路并可靠地埋设在梁、板、柱结构中，专用的防水配电箱应设在预先规定的柱上，一旦设置就不能轻易挪动。随着地下工作面的推进，自配电箱到各电气设备的线路必须采用双层绝缘电线，应架空铺设在楼板底部，待施工完毕后，应及时收拢架空线，并切断电源。同时在整个施工过程中，应设置专职的安全员进行流动检查，监查各类安全设施，并在发现问题时，及时采取措施。地下的照明一律采用低压照明。7.柱梁板墙的节点施工（1）与正做法施工比较，逆作法施工地下室的结构节点形式是不同的。主要是墙与梁、柱与梁的节点处要满足设计的要求。一般可在中间支承柱下的桩上预留钢圈，在地下连续墙上的相应部位预留预埋件，在其上分别焊接钢板，在钢板上再焊钢筋，然后绑扎或焊接梁筋，而后浇筑混凝土。等基础底板完成后，最后浇筑外包复合柱和复合墙的混凝土。至于逆作法施工所采用的浇筑混凝土方法，由于混凝土自模板顶部的侧面入模，为便于浇筑，也为保证连接处混凝土的密实性，对竖向钢筋的间距要适当调整，同时，构件顶部的模板宜作成喇叭形。一般横向构件先浇筑完，竖向构件再分两次完成。故施工中埋件位置必须准确完好，焊接牢靠，后浇混凝土要采取措施，使其密实无收缩裂缝。（2）逆作法施工的梁、板、柱模板系统应有针对性设计。（3）墙柱混凝土浇筑多在下料处留假牛腿，以满足接缝密实要求，必要时作二次注浆处理。施工缝处混凝土的浇筑方法，国内外均采用以下三种方法，即直接法、充填法和注浆法等。8.控制地面沉降的技术措施衡量一个地下工程设计方案的优劣，观察一个单位施工水平的高低，其最终都要看建筑物的施工对周围环境的影响到底有多大，特别是在城市中心的施工，属于旧城市的改造范畴，周围有很多旧建筑和地下有很多管线，如果能采用可靠的设计和合理的施工，就会对周围环境产生比较小的影响。而采用拟作法的方案对控制周围环境的地面沉降是非常有利的。逆作法所施工的结构梁、板、柱，先构成一个刚度较大的空间，远优于采用正作法施工时采用的传统的支护方式。当然采用综合的设计与施工措施，加之逆作法本身的特点，控制地面变形会达到预想的目标。（三）案例案例1某写字楼工程项目，总建筑面积10000，地下三层，层高3.3m，地上部分七层，层高3.6 m，地上结构采用框架剪力墙形式，地上部分采用无梁楼板与钢筋混凝土柱承重，地下结构主要考虑采用无梁楼板与劲性混凝土柱承重，混凝土强度等级采用C25，混凝土的总浇筑量约5550m3。合同规定基础与主体结构部分的施工工期为7个月，设计考虑采用 “逆作法”施工工艺施工。1.正、逆向结合的土方施工方法（1）施工总体设计按照现有场地的规划，现场不能形成循环车道，结合工期要求，该工程制定了土方开挖施工与主体结构施工同时进行的施工方案。基坑中部的核心部分全部采用正作法施工，基坑周边地下一层结构正作法施工，地下二、三层结构采用逆作法施工。土方工程施工采用的明挖与暗挖相结合的方法进行，分三次开挖完成。第一次开挖地下连续墙周边区域到地下一层标高，核心部分区域明挖至7.050m；第二次开挖是在地下一层楼板完成且达到设计强度的80%后，对地下二层进行暗挖；第三次开挖为地下二层楼板完成且达到设计强度的80%后，对地下三层及及其他土方进行暗挖。该工程使用的机械设备如下：第一阶段的明挖的挖土工作使用两台大型挖土机和两台推土机，第二阶段和第三阶段暗挖的挖土工作使用两台小型挖土机及两台小型多功能推土机，竖向运输设备采用一台塔吊以及一台长臂挖土机。（2）各阶段土方开挖及结构施工部署第一阶段开挖土方工程属于明挖，考虑到明挖比暗挖经济且节省工期，故明挖时在不影响邻近建筑物安全的前提下尽量多挖。在地下连续墙周围区域土方开挖深度为-3.700 m，在中心区域开挖深度为-7.050 m，这样就形成一个碗形基坑，可确保第一阶段开挖时的边坡稳定。开始开挖时，挖至-3.750 m后，人工将砂土找平夯实，先铺一层3050mm厚的素混凝土，用于找平基层标高至-3.700 m处，待素混凝土有一定强度后，在素混凝土找平层表面覆盖一层薄膜塑料布一层，然后进行地下一层楼板钢筋的施工和后续混凝土的浇筑。应尽快地完成地下一层的环形楼板，以形成对地下连续墙的第一道支撑。当事完成地下一层楼板后，进行地上部分首层竖向结构的施工。第二阶段土方开挖是暗挖，在地下一层混凝土楼板达到设计强度等级，可以进行开挖时，施工地上的首层楼板，以形成对地下连续墙的第二道支撑。当地下一层楼板混凝土强度达到设计强度等级的80%后，可立即进行地下二层的土方施工。首先施工临近基坑一边的区域，逐渐向另一边出推进，挖出来的土方，主要依靠塔吊进行竖向运输。开挖标高-3.750 m-7.050 m，人工清理柱边、墙边等复杂节点部位的少量土方，并将该区域内的基层处理平整，在夯实后，仍然按照先前的做法，人工将砂土找平夯实，先铺一层3050mm厚的素混凝土，用于找平基层标高，待素混凝土有一定强度后，在素混凝土找平层表面覆盖一层薄膜塑料布一层，再进行楼板结构与后续结构的施工。而地下二层楼板施工完毕，则对地下连续墙形成第三道横向支撑。第三阶段土方开挖是暗挖，在地下二层混凝土楼板达到设计强度等级，可以进行开挖时，将包括中心区域在内的标高从原来的7.050 m推进到-10.650m推，局部挖至-12.00m。出土仍按照第二阶段的方式进行，采用长臂挖土机进行部分竖向运输，另一部分采用塔吊进行竖向运输。土方施工中，依据设计对拟作业过程中支承柱仅能承受四层荷载的条件限制，并充分利用地下连续墙自身的抗弯和抗倾覆性能，尽可能加大明挖的工程量，从而加快基坑开挖速度，减少基坑的暴露时间长而对基坑稳定所产生的不利影响。同时由于地下一层结构的正作法施工、地下二三层的逆作法施工时，上部结构可同时施工，以使地上与地下施工趋于平衡。2.逆作法施工地下结构的主要工序逆作法施工结构楼板与地下连续墙及中间支承柱的连接节点做法、中间支承柱中逆作钢筋连接、混凝土的浇筑等的施工均需要采取特殊施工工艺，保证逆作法施工过程中结构体系始终处于可靠状态。（1）地下结构板施工楼板钢筋与地下连续墙的连接是施工要注意的工艺重点之一。地下连续墙施工时，在地下连续墙钢筋笼内，先在与楼层交接部位预埋钢筋，到楼板施工时，及时将墙内锚筋剔出，与楼板的边跨纵筋加以连接。楼板钢筋与中间支承柱的连接也是应十分注意工艺重点。中间支承柱采用H型钢柱，楼板钢筋与钢柱采用钢板焊接的方法加以连接。（2）地下连续墙的内衬墙施工地下连续墙的内侧衬墙在本工程采取先甩下后再作的方法进行施工。当底板混凝土浇筑完成之后，自下而上的进行墙体混凝土的施工。在地下一层和地下二层的楼板混凝土施工时，在墙体位置处预留孔洞，以便于在墙体施工时混凝土的下料和振捣。墙体上方在浇筑楼板的位置，将采用在墙体竖向预留钢筋与套筒的方法。在浇筑楼板混凝土前，将预留钢筋理出，固定于套筒内，然后浇筑衬墙混凝土。（3）H型钢柱外包混凝土施工在该工程施工中，凡直径大于22mm的钢筋的连接，均采用套筒连接的方法，具体做法是：将钢筋套筒连接在钢筋端部，插入板底标高以下填实的砂中，套筒用塑料布进行密封包裹。而小于直径22mm的钢筋则弯至板下预先预留的沟槽，并埋入砂子中，采用与下部柱纵筋进行搭接连接的方法进行施工。中间H型钢支柱，随着拟作地下楼层的施工，需外包钢筋混凝土形成框架柱。在上层楼板施工时，需要柱的周边预留2个直径125mm的预埋管，用于混凝土的下料浇筑与振捣。鉴于方便混凝土的浇筑，在柱顶应预留喇叭口，以便套管的预留和混凝土的下料。混凝土的浇筑要求从材料上说，要求混凝土内掺14%的微膨胀剂，并用掺部分超细矿物粉料的方式代替部分水泥，以减少混凝土的收缩。操作时，应沿H型柱两侧浇筑两面振捣混凝土，而且在混凝土初凝前，进行二次振捣，振捣应密实，确保无漏振和无烂根现象。该工程的质量控制要点是对柱进行两次浇筑，先浇筑下部柱，在养护达到7天后使混凝土充分完成其早期收缩后，再进行柱头混凝土的浇筑。3.该案例的结论正作法与逆作法的结合施工，可节省地下室工程的结构梁、板大量的模板与支撑，而地下室楼盖的及时形成，有效的解决地下连续墙的稳定问题。施工中应着力解决楼板钢筋与周边支承的连接问题。从工艺组织的角度看，应着力解决H型钢柱与外包混凝土之间的协同工作问题。而对于场地狭小、工期紧迫和地下楼层较多的建筑工程，采用逆作法肯定具有安全与经济的双重优势。二、大体积混凝土施工在现代工业与民用建筑中，大体积混凝土的工程规模日趋扩大，结构型式也日趋复杂。大型工业与民用建筑中的一些基础，其体积达几千m3以上者已屡见不鲜，而一些超高层的民用建筑的筏式基础混凝土的体积有的竟达1万m3以上，厚度达23m，长度超过1OOm，这些实际已属于大体积混凝土的范畴。 但是在工程界至今还没有关于大体积混凝土的统一的定义。通常我们认为，混凝土结构最小断面尺寸在1000mm以上或要求限制由于水化热引起的混凝土体积变化的混凝土。可以称其为大体积混凝土。我国混凝土结构工程施工及验收规范认为，建筑物的基础最小边尺寸在13m范围内就属大体积混凝土。 日本建筑学会标准（JASS5）的定义：结构最小断面尺寸在800mm以上，水化热引起的混凝土内的最高温度与外界气温之差超过25的混凝土，称为大体积混凝土。美国混凝土学会的规定为：任何就地浇注的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要采取措施解决水化热及随之引起的体积变形的问题，以最大限度减少开裂。由于某些结构体积较大时，混凝土内部聚集的热量长期散失，混凝土内部和周围大气环境间形成较大温度差，从而产生温度应力，该温度应常造成混凝土开裂。当然，也应该注意，单纯用结构尺寸大小定义大体积混凝土结构过于机械，某些结构的尺寸并不很大，例如地铁隧道的底板厚度可能很小，甚至仅有0.5m，但由于其所处的环境，其周围对混凝土有较大的约束，有时也难免产生一些裂缝。因而，单纯以尺寸大小来定义大体积混凝土结构的方法，有可能忽略某些本应属于大体积混凝土结构，会忽略了对大体积混凝土施工的监控。单纯强调混凝土内部温度和外界环境温度之差的某一定值（如25）来确定大体积混凝土定义，也可能是欠准确的。因为混凝土内外的温度差只有在约束条件下才起作用。1.大体积混凝土施工特点大体积混凝土特点是：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25），易使结构物产生温度变形。大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。2.混凝土裂缝确保结构的完整性是作为高层超高层基础的大体积混凝土施工的基本要求。而温度裂缝、施工冷缝及收缩造成的裂缝是影响大体积混凝土结构完整性的主要因素。为此，必须加强管理与控制，加强施工组织，制定科学的施工方案，以确保大体积混凝土基础结构的完整。施工冷缝即施工缝，其控制技术比较简单，主要通过制定严密的施工组织方案，保证混凝土供应的连续性，确保施工面的及时覆盖。而温度裂缝及收缩造成的裂缝产生的原因则多种多样，其控制技术较为复杂，一直是大体积混凝土基础施工技术的研究重点。大体积混凝土的裂缝控制问题是一项世界性的技术难题，许多国家都成立了专门的研究机构，理论成果颇多，但在工程实践中仍然缺乏成熟和实用的理论依据，一些规范和规程尚不能完全解决现实设计和施工中提出的问题。（1）裂缝形成机理大体积混凝土基础混凝土在水化过程中，水化热引起的温度升高，以及温差与水分蒸发引起收缩等是导致大体积混凝土产生裂缝的主要原因。按裂缝形成机理分，可分为温度裂缝和收缩裂缝。1）温度裂缝由于大体积混凝土多出于高层超高层建筑的基础底板，其体量较大，强度等级较高，因而水泥用量较大，水泥水化就会产生大量的水化热，使混凝土的温度升高。尽管在施工中各施工单位均会采取严格的保温措施，但是混凝土的养护环境难以达到绝热环境，而混凝土的硬化过程就会是大量的水化热产生和散失并存的过程，大量的水化热通过混凝土表面向四周散发，肯定会造成混凝土的内外温差。内外温差将使混凝土内部受压，表面受拉，产生拉应力。而混凝土在这时的龄期相对短，抗拉强度较低，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土即发生开裂，出现温度裂缝。2）收缩裂缝混凝土在硬化过程中，因失水而收缩，分析失水原因，可有干燥收缩和自收缩两类。干燥收缩是由于毛细管水的损失而引起的收缩。自收缩则是水泥水化作用引起的混凝土拌合物体积减少的现象。即水泥与水发生水化反应，生成物的体积会小于水和水泥的体积之和。混凝土是在水泥水化过程中逐渐硬化的，水化热的产生使混凝土成型时的温度比较高。当完成水化反应后，混凝土开始降温并产生收缩。混凝土的收缩由于受到内外约束而产生收缩应力。当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土即发生开裂，出现收缩裂缝。温度裂缝与收缩裂缝有区别，又有联系。温度裂缝出现时间晚，持续时间短，但发展速度快。收缩裂缝出现时间早，持续时间长，属于缓慢发展型。因此，尽管收缩裂缝多为细小的裂缝，且多为表面裂缝，但其为温度裂缝的发展提供了条件。但就具体裂缝而言，其产生与发展既有温差的作用，又有收缩的作用，而且早期以收缩作用为主，中期以温差的作用为主，而后期又以收缩作用为主。所以控制裂缝应着重于综合治理，而非分而治之。3.大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝可以有多种分类，为使读者能从多侧面加深对大体积混凝土的裂缝的认识，特将大体积混凝土的裂缝分为以下几种：（1）按裂缝的部位分，可有粘着裂缝、骨料裂缝和水泥骨料界面裂缝。我们所说的粘着裂缝是指水泥浆中的裂缝，出现在骨料与骨料之间。而骨料裂缝 则是指骨料本身的裂缝，当骨料没有满足混凝土所要求的强度值（火成岩不小于80MPa,变质岩不小于60MPa和水成岩不小于30MPa），骨料极易最先出现裂缝，但这种情况在工程上并不多见。界面裂缝是指骨料与水泥面的粘结面上产生的裂缝，主要沿骨料周围出现，这种裂缝在工程实践中出现的概率较大，是应格外加以关注的。（2）按混凝土裂缝深度分，可有表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。所谓表面裂缝，是指一般危害性较小当处于基础或混凝土约束范围以内的表面裂缝，在内部混凝土降温过程中，可能发展为贯穿裂缝。而深层裂缝 则是指裂缝较长较深，部分切断了结构断面，但还没有贯通的裂缝，也有一定危害性。贯穿裂缝，是指切断了结构断面，可能破坏结构的整体性和稳定性的一类裂缝，对混凝土基础结构而言，其危害甚为严重。在工程上，尤其要避免产生贯穿裂缝。对这几种裂缝的研究表明，产生以上裂缝的原因是较为复杂的。但普遍认为，大体积混凝土浇注一段时间，混凝土内外出上温度梯度，混凝土中心温度高于表面温度，混凝土中心与表面各质点的内约束以及来自地基和其他外部边界约束的共同作用，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，表面产生裂缝。这种裂缝可经过处理加以消除。而人们不愿意看到的是贯通裂缝的出现。大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段，温度降低，混凝土体积收缩。在混凝土内部产生较大的内约束，同时地基与边界条件对收缩的混凝土产生较大的外约束，混凝土产生拉应力，且在其中心部位形成较高的拉应力区，混凝土的拉应力大于混凝土此龄期的抗拉强度，则大体积混凝土会产生贯穿裂缝。大体积混凝土从浇注到达到设计强度为止，混凝土的抗拉强度与引起混凝土开裂的温度应力是以时间为自变量的函数。混凝土的抗拉强度与裂缝之间这种关系，对于认识与研究裂缝的机理，以作进一步的计算，提供了一定的条件。（3）按裂缝的起因分1）由外荷载的直接动力引起的裂缝；2）由结构次应力引起的裂缝；3） 由变形引起的裂缝，即结构由温度、湿度引起的收缩与膨胀，不均匀沉降等变形产生的应力而引起的裂缝。（4）按裂缝宽度划分按裂缝宽度划分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝也称为“肉眼看不见的裂缝”其宽度为0.020.05mm，故取0.05 mm为宏观裂缝的起始宽度。裂缝指一条裂缝中较宽区段的平均值。并非所有的微观裂缝都有害。结构裂缝宽度一般按如下范围进行控制：无侵蚀性介质，无渗透要求，取0.3 mm；轻微侵蚀介质，无渗透要求，取0.2 mm；严重侵蚀介质，有渗透要求，取0.1 mm4.温度裂缝的影响因素大体积混凝土施工阶段产生温度裂缝，是其内部应力、应变乃至约束等因素内部矛盾发展的结果。一方面是由于内外温差产生的应力与应变，另一方面是结构的外部约束和混凝土内部各质点之间的约束来阻止这种应变。而当温度应力超过了混凝土的极限抗拉强 度，就会产生裂缝。可将影响混凝土产生裂缝的因素分析如下：（1）水泥水化热水泥在水化过程中产生一定的热量，就成为大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，可能会引起温度骤升，水泥水化热所引起的绝热温升，与混凝土单位体积内的水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期按一定的相关关系增长，一般在10d左右达到最终的绝热升温。当然混凝土结构有一个自然放热的过程，所以在混凝土浇筑后的35d左右，有可能达到混凝土内部的最高温度。（2）约束条件结构在变形变化时，在受到各种限制而阻碍其自由变形，这种限制可称其为“约束”。混凝土周围的约束条件，根据其有无约束条件，混凝土的收缩可分为自由收缩和限制收缩。膨胀也分为自由膨胀和限制膨胀。对混凝土的约束，从外部条件上说，包括基层对混凝土的约束、桩对混凝土的约束和相邻结构对混凝土的约束。而从内部条件上说，包括混凝土的限制条件即混凝土内部与表面相互约束、先浇混凝土对后浇混凝土的约束、钢筋对混凝土的约束。无约束就不会产生应力，因此，改善约束条件对于防止混凝土开裂有很重要的意义。（3）混凝土的徐变、松弛和收缩变形1）混凝土的徐变在一定荷载长期作用下，混凝土将产生随时间而增加的塑性变形，称为混凝土的徐变。对大体积混凝土而言，徐变变形与收缩（膨胀）变形同时存在密切关系。混凝土的徐变机理是什么？一般认为混凝土产生徐变的机理是水泥石的粘弹性和水泥石与骨料之间塑性性质的综合结果。影响徐变的因素有：温度与湿度、水泥品种和水泥用量、混凝土强度、骨料级配、加荷应力与龄期以及结构尺寸等。根据实际情况，一般认为： 加荷期间大气湿度越低，气温越高，徐变越大； 混凝土水泥用量多或水灰比越大，徐变越大；混凝土强度越高，弹性模量越大，徐变越小； 骨料级配不良，空隙较多，徐变越大； 水泥活性低，结晶体形成慢而少，徐变越大； 加荷应力越大，徐变越大；加荷时混凝土龄期越短，徐变越大；持续加荷时间越长，徐变越大；结构尺寸越小，徐变越大。大体积混凝土的徐变当然是难以避免的，但认识其对防止混凝土开裂的作用是重要的。在大体积混凝土升温阶段，混凝土内部因膨胀而引起相向变形（约束条件下的膨胀），这种相向变形大部分为塑性变形和徐变所消耗。因而，可以得出这样的结论，徐变对于防止大体积混凝土开裂是有利的。2.）应力松弛混凝土结构在荷载作用下，如保持约束变形为常量，则结构约束应力将随时间逐渐减少，称为应力松弛。它是由于混凝土的徐变特性引起的。在变形为常量的条件下，任意时刻应力与初始应力之比称为应力松弛系数。混凝土的松弛程度与加荷时的混凝土龄期有关，时间越早徐变引起的松弛越大；其次，与应力的作用时间长短有关，时间越长，松弛也越大。混凝土结构浇注20天后已经成熟，产生约束变形。此时龄期的影响很小。考虑徐变的计算就简化为按常规算出的弹性应力再乘以应力松弛系数。4.大体积混凝土的防裂措施大体积混凝土结构裂缝控制应采用综合措施、综合治理，只有这样才能防止大体积混凝土开裂。这些综合措施包括降低浇注温度及硬化过程中的混凝土温度、提高混凝土的极限抗拉强度、改善约束与构造设计、加强施工中的温度控制和向混凝土拌合物中掺入膨胀剂。（1）降低浇注温度及硬化过程中的混凝土温度包括混凝土原材料的预冷却、降低水泥水化热和降低核心部分混凝土的强度。（3）改善约束条件与构造设计改善约束条件与构造设计的措施包括分层分块浇筑、合理设置施工缝设置滑动层、采用合理的平面和立面设计等方法。（4）加强施工中的温度控制在大体积混凝土施工前，应对施工阶段的大体积混凝土的浇筑温度、温度应力及收缩应力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土各块体中的升温峰值、内外温差和降温速度的变化进行监测与控制，并应采取一系列应对措施。温度控制的核心是控制因温度变形而引起的混凝土开裂。（5）混凝土拌合物中掺入膨胀剂在大体积混凝土拌合物中，掺入膨胀剂是防止其开裂的技术途径之一。膨胀剂在混凝土内部受到内部约束（这包括混凝土自身的约束和钢筋对其的约束），只要正确的使用膨胀剂并保证其掺量的准确，则膨胀剂的微胀作用可部分地抵消大体积混凝土的收缩，这样可防止或减少收缩裂缝，因此，掺膨胀剂混凝土也可称其为补偿收缩混凝土。混凝土拌合物中，采用掺入膨胀剂的措施来防止大体积混凝土开裂较其它措施更简便，更经济。在很多工程实践中，采用掺入膨胀剂的措施比采用预埋循环水管及保温的方案成本要低得多，一般只有其1/3左右。常用的膨胀剂有铝酸盐类（UEA）膨胀剂和掺氧化钙的膨胀剂（CEA）两类。1）铝酸盐类（UEA）铝酸盐类（UEA）膨胀剂是由无水铝酸钙、明矾石、石灰石、无水石膏和高效减水剂组成。其生成物多为硫铝酸钙，也称为钙矾石（3CaOAl2O33CaSO432H2O）。掺入的铝酸盐类（UEA）膨胀剂可有低碱的UEAH膨胀剂，其可取代水泥使用率78%，14d的限制膨胀率不小于1.510-4，其效果还是明显的。2）掺氧化钙的膨胀剂（CEA）掺氧化钙的膨胀剂（CEA）是以石灰石、粘土和石膏为原料，用大型旋转窑烧制而成。该膨胀剂的主要化学成分为氧化钙，所占比例达70.32%。一般来说，配制补偿收缩混凝土时，掺加的掺氧化钙的膨胀剂约占8%，当氧化钙水化生成氢氧化钙时，就会有体积膨胀的现象。以上这两类膨胀剂在使用时具有不太相同的特点，掺氧化钙的膨胀剂相对而言，不用价格较贵的白矾土，成本会低些；但其膨胀速度却比铝酸盐类膨胀剂快，一般34d可趋于稳定；掺氧化钙的膨胀剂的收缩一般小于铝酸盐类膨胀剂；掺氧化钙的膨胀剂的需水量要小于铝酸盐类膨胀剂。综上所述，掺氧化钙的膨胀剂具有一定的优势。而且工程实践表明，掺氧化钙的膨胀剂若与粉煤灰相掺使用，既可获得一定的收缩效果，又可减少水泥用量，进而降低水化热。5.大体积混凝土的施工在施工时，浇筑混凝土前应充分湿润模板，尤其干热天或大风天；振捣时防止过振，注意早期养护；加入掺氧化钙的膨胀剂的混凝土浇筑温度35；终凝前宜反复抹压，注意覆盖，养护14d；拆墙模7d。为保证结构的整体性和施工的连续性，如果大体积混凝土采用分层浇筑时，应保证下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕。一般可有三种浇筑方案：即全面分层、分段分层和斜面分层。大体积混凝土的振捣一般也采用内部振动器（即插入式振动器）振捣，插入式振动器的操作应做到“快插慢拔”的操