[摘要] 本文针对宁波市一体育馆大型地下室现浇混凝土结构不留伸缩缝，不留沉降缝和后浇带，采用分块跳仓浇捣等施工工艺控制混凝土温度裂缝的工程实例，充分说明结构长度与温度应力的非线型关系，为超长大型地下混凝土结构裂缝控制提供一种新思路。
[关键词] 大体积混凝土结构，分块跳仓浇捣，温度裂缝，超长大型结构，“抗与放”结合的原则
随着科技水平的不断提高，目前超长大型地下混凝土结构越来越多，国内外一般采用设置伸缩缝和后浇带等设计和施工方法，这些方法虽说可以解决混凝土结构的沉降和伸缩的需要，但他们都有一个明显的不足，就是伸缩缝和后浇带的处理难度和施工难度较大，延长了施工工期，同时对结构的整体性、抗震性、抗渗性都存在不利因素。
在宁波北仑大型体育馆基础工程中，设计要求底板、侧墙和顶板不设伸缩缝、沉降缝和后浇带，采用分块跳仓浇捣为主的技术措施，辅助其他的裂缝控制技术，抗放结合，有效的控制了混凝土温度应力产生的裂缝。
1、工程概况
本工程为宁波北仑新区体艺中心工程，总建筑面积约29700平方米，建筑占地面积约11200平方米，建筑平面由五段圆弧组成，长轴为145米，短轴为110米。
本工程基础采用了整体大底板结构，工程桩采用PCφ600预应力钢筋混凝土管桩，底板厚度为1000mm，外侧壁厚度为500mm，顶板厚度150mm。基础顶板及以下结构混凝土强度等级为C30、S6抗渗。底板混凝土方量大，约为13000m3，剪力墙周长有420米左右，设计要求整块地下室基础不设伸缩缝和后浇带。
2 、施工方法的确定
本工程结构构件截面尺寸大，混凝土方量多，由于荷载引起的裂缝的可能性较小。国内外的实践证明：大体积混凝土释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此产生的温度和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要因素。从而影响基础的整体性、防水性和耐久性，成为结构物的隐患。
2.1 施工方法的选择
按我国设计规范规定，地下连续钢筋混凝土结构的伸缩缝间距不得超过30m，当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响[1]。
根据常规经验，对超大尺寸的混凝土构件一般设置伸缩缝或后浇带，进行分块分层浇捣。本工程开始曾设想采用后浇带方案：根据基础结构的特点，纵横向预留两条1m宽的后浇带，将基础分为四块施工，待四块混凝土浇灌完毕养护40天后，再用膨胀混凝土浇捣后浇带。然而，在实际施工操作过程中，后浇带往往带来一系列问题。主要有以下三点：
1）留于基础底板上的后浇带，将历经整个结构施工的全过程，直至结构封顶，需要几个月的时间，在这样长的时间里，后浇带中将不可避免地落进各种各样的垃圾杂物，由于底板钢筋较粗且密，清理工作非常艰难，若不清理干净，势必影响工程质量；
2）后浇带贯穿整个地下、地上结构，所到之处遇梁断梁，遇板断板，给施工带来很多不便，影响施工进度；
3）在后浇带灌充混凝土前，需要将两侧混凝土凿毛，施工非常困难，新老混凝土粘结强度低，连接处容易产生裂缝，引起渗漏水。
根据以上分析，参考了许多同类型基础的施工经验，本工程基础决定采用“分块跳仓浇捣”的方法进行施工。
2.2 分块、分仓的方法和跳仓施工的间隔时间
根据研究表明[2]，基础工程的温度收缩应力和结构的长度呈非线性关系，长度是控制裂缝因素之一而不是唯一的裂缝因素，所以调节其他有关因素仍然可以做到取消后浇带而不产生有害裂缝。
根据实验，分块间距就是裂缝间距，平均分块跳仓间距[L]的公式为：
E—钢筋混凝土的弹性模量（N/mm2）；
H—结构构件的截面厚度（mm）；
Cx—地基水平阻力系数，包括桩基的影响（N/mm3）；
arcch—双曲余弦的反函数；
T—混凝土内外温差（℃）
α—混凝土线膨胀系数取1×10-5（1/℃）；
εp—混凝土的极限拉伸应变；
根据以上公式的计算，结合工程当时的气候条件和其他控制裂缝的综合技术措施，把整个地下室通过施工缝共分14块进行流水施工，每块连续浇捣，分块之间跳仓浇捣混凝土，严格控制相邻两块混凝土浇灌时间，确保相邻两块混凝土浇灌时间控制在7d以上；剪力墙每隔30m左右设施工缝，进行跳段浇捣，每相邻施工段浇捣时间间隔越长越好，最少不小于7天。同分块的剪力墙在底板浇捣完毕后立即投入施工，力争在同一分块中的底板和剪力墙混凝土浇捣间隔时间最少。
间隔时间考虑7d是为了保证混凝土中水泥水化反应产生的水化热充分释放，混凝土内部温差降低，同时充分放松混凝土块的约束程度，减少混凝土收缩应力产生的裂缝。
本工程分块跳仓浇捣方法和跳仓施工顺序如下图2.2所示：
2.3 施工缝的留置
分仓施工留置施工缝时，应采用钢止水板和快易收口钢板网共同使用，外侧壁水平施工缝可采用钢止水板和企口相结合的办法；底板施工缝和外侧壁垂直施工缝采用钢止水板和快易收口钢板网相结合。
浇捣混凝土前，混凝土施工缝接茬处要严格凿毛，把混凝土表面的浮浆凿除并清理干净，用水冲洗并充分湿润，一般不宜小于24h，残留在混凝土表面的积水应予清除。
底板施工缝和外侧壁垂直施工缝处理示意图见图2.3.1；外侧壁水平施工缝处理示意图见图2.3.2；
3、分块跳仓浇捣控制裂缝的其他技术措施
采用分块跳仓减少混凝土膨胀约束，及时散热等技术措施外，在施工中必须结合其他技术措施全面综合考虑，才能确保分块跳仓浇捣的温度裂缝的控制效果，本工程还征得设计单位的同意，采用了以下技术措施：
1）尽量采用低水化热的水泥配制混凝土，如采用矿渣硅酸盐水泥或采用普通硅酸盐水泥掺入适量的粉煤灰，降低混凝土的水化热或利用混凝土60d的后期强度。
2） 细骨料选择细度模数在2.4~2.8的中粗砂，砂含泥量≤2.0%；粗骨料选用5~25mm的碎石，在施工条件允许的的情况下，尽量选用粒径较大的石子，适量掺入规格为150~250mm的大石块；
3）为提高混凝土抗裂防渗效果，在混凝土中掺JM-Ⅲ改进型（抗裂、防渗）混凝土高效增强剂；
4）在地下室侧壁及地下室水池侧壁内外侧各加一道φ6@200钢筋网片；
5）把地下室外壁钢筋的水平钢筋放在竖向钢筋的外侧绑扎，并在保持配筋率不变的情况下，减小水平筋的间距。
4、分块浇捣混凝土施工要点
底板设置施工缝后，最大分块混凝土方量约为1100m3，浇捣时间约需24小时。底板厚度为1.0m，进行斜面分层浇捣，每层不超过0.5m，层与层间隔时间不超过砼的初凝时间（3h）。我们将配置1台汽车泵和一台固定泵，14辆砼运输车。每辆砼运输车从砼厂至工地并浇捣完毕的时间为1小时，每辆砼运输车一次运送砼7 m3，考虑到运输及其他原因的耽搁，每小时11辆车运送到现场，即每小时砼供应方量为75m3，3小时为225 m3，每次分层浇捣时的砼方量不得超过225 m3，故砼的供应量能满足现场浇捣的需要。当某台汽车泵出现故障或泵送能力有所欠缺时，固定泵可投入使用，以满足施工要求。必要时，可以用塔吊运送砼，以加快砼浇捣的速度。
剪力墙浇捣采用1台汽车泵，以每小时15m3考虑，每个施工段按35米计算，共80m3左右，预计8小时浇捣完毕，浇捣时以4.5米为一水平段进行浇捣，其中剪力墙沿高度每次布料厚度不超过250mm，振动棒插入间距400mm左右，振动棒插入下一层砼50-100mm。
5、混凝土的养护
基础底板上表面待混凝土浇灌结束用木蟹抹平后，铺上两层草袋养护。基础侧面和剪力墙混凝土待模板拆除后外侧悬挂两层草袋并经常浇水湿润。铺设草袋时要紧密的固定在混凝土表面，以便形成不透风的围护层。
覆盖浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行，养护时间不得少于14d。
本工程浇捣第8块混凝土2天后，根据测温数据，基础中心温度每2小时升高1℃，温差接近警戒值，立即采取了应急措施：基础上加盖遮油布防止空气对流，上表面在操作脚手架下用碘钨灯加温。
6 、结论与体会
1）本工程基础采用分块跳仓的施工方法，缩小施工面积，减少混凝土内部温度影响引起的温度应力裂缝，提高了混凝土防渗抗裂性能，实践证明是成功的。
2）按原来的思维习惯，认为设置了伸缩缝就可以避免裂缝，不留伸缩缝就一定会产生裂缝，是片面的。用伸缩缝控制结构的长度只是减少温度应力的许多因素之一，而不是唯一的因素。伸缩缝只在一定范围内（较小的尺寸范围内）对温度应力起显著影响。超过一定范围，温度应力趋近常数，其后，温度应力与长度无关。
3）实际工程中，分仓分块施工方法只有和其他各种综合技术措施结合起来，做到“抗与放兼顾”，才能有效的控制裂缝。
参考文献
[1] 混凝土结构设计规范：中华人民共和国国家标准，GB50010—2002
[2] 王铁梦.工程结构裂缝控制.北京：中国建筑工业出版社，1997
[3] 建筑施工手册（第四版）：中国建筑工业出版社，2003
