一、分析裂缝产生的原因

1、地下室结构为现浇钢筋混凝土超静定结构，温差和收缩变化复杂，约束作用较大，容易引起开裂。

2、采用泵送商品混凝土时，由于水灰比大，含砂率高，水泥用量多，浇灌速度快，容易产生裂缝。

3、水化热温升较高，降温散热较快，造成收缩与降温共同作用是引起混凝土开裂的最主要因素。

二、裂缝控制的措施

控制裂缝的方法不宜采取象坝体混凝土那样采用特殊低热水泥及复杂的冷却系统，而主要依靠改进构造设计、合理配筋、优选外加剂，以及改进浇筑工艺、进行温控、加强和及时完盖养护措施等方法达到提高结构的抗裂性能。

1、结构设计及原材料选择

（1）采用合理的平面和立面设计，避免截面的突变，从而减小约束应力。根据本工程的特点，在高层建筑和多层建设的结合部位设置后浇带，减少大体积混凝土结构与其它结构的平面和立面的突变。

（2）合理布置分布钢筋，分布筋尽量采用小直径、密间距；变截面处加强分布筋。

（3）基础结构的配筋除应满足基础承载力和构造要求外，还应结合大体积混凝土的施工方法（整体浇筑和分层浇筑，泵送混凝土浇筑或非泵送混凝土浇筑等）。增配承受用水泥水化热引起的湿度应力及控制湿度裂缝的钢筋，以构造筋来控制大体积混凝土结构裂缝。

（4）避免采用高强混凝土，大体积混凝土结构的强度等级宜不大于C40，因为混凝土的强度等级与混凝土的用量成正比，而水泥用量越大，混凝土产生的水化热越大，容易使大体积混凝土产生裂缝。同时，建议设计采用混凝土60天强度（f60）设计，以减少水泥用量。

（5）水泥的选择

在大体积混凝土施工中，水化热引起的温升较高，降温幅度大，容易引起温度裂缝，应优选水化热较低的水泥，同时应尽量降低单位水泥用量。

水泥宜选用28天的水化热为300KJ/Kg左右的中低热矿渣硅酸盐水泥。一般来说单位水泥用量每增减10kg，温度亦相应升降1℃，因此要通过后续措施，尽量减少单位水泥用量。

（6）外加剂的选择

泵送混凝土为了保证混凝土浇筑工艺的正常进行和质量要求，一般要求混凝土具有12cm以上的坍落度，如果单纯增加单位用水量，不仅多用了水泥，加剧混凝土的干燥收缩，而且会使水化热增大，容易引起开裂。因此科学选用好的混凝土减水剂，减水剂的功效最好同时兼有补偿收缩的特性，不仅能做到使混凝土的工作性状有了明显的改善，同时又减少了拌和用水，节约了水泥，从而降低了水化热。另外，外加剂若兼有补偿收缩的功能，可以大幅度地减少混凝土的收缩特性。

（7）粗骨料的选择

宜大量选用粒径5～40mm的石子。由于增大的骨料粒径，减少了用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少。同时由于水泥用量的减少，水泥的水化热减少，降低了混凝土的温升。

值得注意的是，骨料粒径增大后，容易引起混凝土的离析，因此必须重视调整好级配设计，施工时加强振捣作业。另外，5～40mm石子中要求针片状少，超规少，颗粒级配符合筛分曲线要求。这样做可避免堵管，减少砂率、水泥用量，提高混凝土强度。

当石子粒径5～40mm且符合筛分曲线要求时，砂率应控制在42％～44％左右以满足泵送要求。

（8）细骨料的选择

必须采用中、粗砂，其细度模数应在2.6以上，且以2.8以上为妥，这类砂平均粒径应在0.38mm以上，可有效减少每立方米混凝土中的用水量，水泥用量也较大幅度地减少，这样做不仅降低了混凝土的水化热，而且可以大幅度地降低混凝土的干缩。

（9）砂、石料的含泥量控制

砂、石料的含泥量必须严格控制。砂、石含泥量未能控制好时，不仅增加了混凝土收缩，同时也影响到混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂是十分不利的。

砂、石含泥量控制，应做到：

石子控制在1％以内，砂控制在2％以内。

2、施工中的控制措施

（1）控制混凝土出机温度

为了减少混凝土的总温升，减少基础温差和内外温差，应采取措施控制出机温度。

依据搅拌前混凝土原料总的热量与搅拌后混凝土总热量相等的热平衡原理，实验和经验已证实，对混凝土出机温度影响的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响较小。因此降低出机温度的最有效办法是降低石子和水的温度。

使用商品混凝土时，监理应落实商品混凝土供应单位根据施工季节做好这方面的控制工作。在气温较高时，为防止太阳的直接照射，砂、石堆场宜设置遮阳棚，必要时还需喷射水雾降温，最好能利用深井水，若用深井水事前应进行检验，保证水质符合拌制混凝土的要求。

（2）控制浇灌温度

浇灌温度指混凝土从搅拌机出料后，经搅拌车运输，卸料泵送，浇灌振捣，平仓等工序后的温度。混凝土泵车处，应搭设凉棚遮阳，在混凝土输送管的整个长度范围内，管上加盖一层草包，经常喷洒冷水，减少混凝土泵送过程中吸收太阳的辐射热。混凝土搅拌车在现场等待时，应经搅拌罐上喷冷水。

应优先选择地泵，并考虑合理的泵车数量，做到快速泵送混凝土，缩短浇灌时间，避免温度升高。

（3）坍落度

坍落度低易于保证混凝土的质量，但不利于泵送且易发生堵管故障，造成混凝土质量事故。考虑到混凝土质量和泵送混凝土的工艺要求，泵送混凝土的入泵坍落度宜控制在120～150mm。

监理工程师应要求商品混凝土供应单位控制好混凝土的坍落度，以便有效地减少单位水泥用量，减少混凝土的总温升，减少混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度。

（4）混凝土的浇灌

搅拌车在卸料前，要求高速运转一分钟，确保进入泵车受料斗的混凝土质量均匀。

混凝土的浇灌可按下述方法进行：

1）全面分层浇筑

当砼每小时的拌合运输能力能满足全面分层的浇筑强度要求时，用此法较好，因不易出现漏振，砼的整体性及密实性易保证，但泵送管道的拆卸及再安装的工作量较大。

2）分段分层浇筑

泵送管道拆卸搬移次数比全面分层需要少，但在施工时要注意各小层台阶应分明，即每层应保持有足够水平长度，其次，垂直与水平接头处要处理好，不能漏振。

3）斜面分层浇筑

当承台的长度大大超过其厚度时，采用斜面分层法能明显降低浇筑强度，能减少设备搬移，但砼易离折；砼供应量过大、过快时，工人来不及认真振捣；砼供应量明显不足，或时快时慢，或浇筑顺序混乱，又在砼内部容易形成冷缝。这些可能造成大体积砼内部产生缝隙、孔洞。若采用此法，砼斜向流淌长度应控制在10m以内，用一个坡度，薄层浇筑，先将下层砼表层充分振捣，再浇筑上层砼，振捣上层砼时，振动棒应插入下层砼至少50mm，使上下层砼充分吻合形成整体，然后循序推进，一次浇到顶。

夏季施工时，气温高，振动设备易损坏，故应配足振动棒，且有备用的。要组织好振捣棒的走向，保证砼振捣密实，防止漏震。

（5）泌水处理

在浇筑与振捣砼过程中，上涌的浮浆和泌水会顺砼坡面下流到坑底，应事先计划好泌水的行经路线，布置好集水坑，利用潜水泵将泌水向坑外排出。

（6）砼的表面处理

砼浇灌后2～3小时，初步按标高用长刮尺刮平。在砼初凝前1～2小时，用铁滚筒碾压数遍，用木蟹打磨，待砼收水，再用木蟹搓平，以闭合收水裂缝。然后再用塑料薄膜和草袋浇水养护。

初凝时间的确定，采用“贯入阻力法”确定，以贯入阻力值为3.5MPa时为混凝土的初凝状态，同时施工现场的环境条件与试验室的环境条件有较大的区别，现场施工时，应考虑初凝时间的损失。

三、混凝土养护的控制措施

1、为防止砼在养护期间产生表面裂缝和收缩性贯穿裂缝，需要保温保湿养护，控制砼内外温差，延缓其降温速度，减小收缩。

砼温度控制指标：

砼上表面与环境温差＜30℃

砼上表面与中部温＜25℃

每昼夜降温速率≤2℃

2、保温保湿养护

保温养护之目的，一是减少砼表面的热扩散，减少砼表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；二是延长散热时间，充分发挥砼强度的潜力和材料松驰特性，使平均总温差对砼产生拉应力小于砼抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。

保湿养护之目的，一是刚浇灌不久的砼处地凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止砼表面因脱水而产生干缩裂缝；二是砼在保温(25℃～40℃）及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行。早期抗拉能力上升很快，能提高砼极限拉伸和抗拉强度。

掌握温度收缩作用、控制温度应力是控制裂缝的关键；

3、具体养护措施

砼浇灌完毕，经表面处理后，在其表面先覆盖一层塑料薄膜，再覆盖两层草袋，塑料薄膜间应相互搭接好，使薄膜下面水汽不会外逸。上下层草袋也须选合适，不能漏缝，并浇水养护。为防止雨水造成表面温度突降，在草袋上面还应再加盖一层塑料薄膜，相互间也应搭接好，并紧压在草袋上，防止被风吹开。其目的是隔离较低温度的雨水对草袋的影响，使砼表面已升高的温度不易散失，缩小砼内外温差，同时保持湿润养护。

承台的外侧面应悬挂草袋二层，紧贴模板面，并经常浇水润湿。如果承台侧面采用240mm厚砖模，砌筑砖模时应将砖充分润湿，在砼浇筑完毕后，可在砖模外侧覆土养护。

控制温差：

控制温差可以通过调整草袋层数达到，根据实测草袋保温曲线资料显示，每增加一层草袋，草袋下的温度可升高5℃左右。

养护时间：

一般为30天，若工期紧迫，不宜少于20天，且应根据测温记录所绘制的降温曲线确定是否需要延长养护期，当砼上表面与中心温差＜25℃和砼上表面与大气温差＜30℃时，方可拆除草袋。

四、浇筑混凝土前应注意天气变化

冬季施工应避开寒流袭击。气温低于-5ºC，不宜浇筑混凝土，因为混凝土泵被冻结，将使基础的混凝土出现施工冷缝，以后渗漏难以处理，结构受力性能也将受到影响。

雨季施工，应避开连日大雨天气。浇筑混凝土时，突遇暴雨，若采用斜面分层浇筑，一般可采取下述措施：已浇筑的混凝土必须立即用防雨布覆盖；尽可能降低混凝土的坍落度，应将泌水及雨水引至积水坑，抽出基坑；雨太大，应暂停浇筑。

盛夏与初秋，石子和水的温度对混凝土出机温度影响很大，砂石堆场应有遮阳装置，混凝土厂应控制混凝土出机温度。在施工现场，也应采取措施，降低混凝土入模温度。混凝土泵车处，应搭设凉棚遮荫，在水平及竖向泵送管道上加盖草袋并喷冷水。混凝土运输车到场等待时，往运输罐上喷冷水。

五、后浇带监理控制措施

后浇带的设置位置应符合设计要求，当设计无要求时，施工需要设置后浇带时，应征得设计的同意。并进行后浇带设计。

后浇带结构的处理应符合设计要求，施工需要设置的后浇带，应具有足够的抗浮、抗渗能力和结构强度。

后浇带的封闭时间应符合设计要求，一般后浇带的形成至封闭不少于40天，最迟应于主体结构封顶后浇注。

根据后浇带的设置方法，后浇带封闭前，应清除槽内垃圾，刷净钢筋上的水泥浆和浮灰。如采用钢、木模等模板成型的后浇带，应将混凝土表面均匀的、完全的凿毛，将钢筋按设计要求联好。如采用钢丝网等作为一次性成型模板，应将表面浮灰冲洗干净。

浇注后浇带混凝土之前，应检查基底是否有压力渗水，如有应采取措施进行引流，在混凝土达到强度后，完全堵塞。混凝土表面可涂刷抗渗剂，并应涂刷水泥砂浆，以使新老混凝土良好的结合。

后浇带混凝土应采用微膨胀抗渗混凝土，应充分振捣密实，监理应进行旁站，做好混凝土试块。

浇注砼时监理应旁站，实测砼明落度，不符合要求的应就地倾倒，见证取样、制作砼试块。

混凝土浇注后应加强养护，保证混凝土中水泥充分的水化和炭化。

施工缝是地下结构渗漏的易发生之地，特别是水平施工缝，更易产生渗漏。在监理中要注意以下要点：

检查表面凿毛是否到位，水泥薄膜、松动石子、软弱砼层、垃圾要清除干净。

如果水平施工缝设置钢板止水带，特别要注意钢板外侧的垃圾是否清除干净，钢板的连接处是否满焊、不透缝。

封膜后要防止垃圾、杂物进入模板内，特别是雨天要防止基坑周围泥浆冲入模内。

浇注上层混凝土时，应先用同标号水泥砂浆接浆，并确保混凝土密实。

内容来源：盾构科学技术研究

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