引言

随着城市化进程的加速和建筑技术的不断发展，房屋建筑工程正朝着大型化的方向发展。超长地下结构作为房屋建筑工程的重要组成部分，其施工质量对整个工程的质量和性能产生重要影响。然而，传统的施工工艺往往需要在超长地下结构中设置伸缩缝，这可能导致结构开裂、渗漏等问题。因此，寻求一种新型的超长地下结构无缝施工工艺成为当务之急。

一、超长地下结构无缝施工工艺基本原理

（一）无缝施工工艺的定义和概念

无缝施工工艺是指一种房屋建筑工程中超长地下结构的施工方法，其核心思想是通过一系列技术手段，避免在超长地下结构中设置伸缩缝，从而实现结构的整体性和稳定性。该工艺涉及到多个学科领域，如结构设计、材料科学、施工工艺等，具有较高的技术含量和复杂性^[1]。

（二）伸缩缝设置的传统方法及其局限性

在传统的房屋建筑工程中，超长地下结构通常需要设置伸缩缝以应对温度变化、地基沉降等因素引起的结构变形。然而，伸缩缝的设置存在以下局限性：

易引起结构开裂：伸缩缝处的混凝土往往由于温度变化、地基沉降等因素产生开裂现象，影响结构整体性。

渗漏问题：通常存在较为薄弱的位置，容易导致水分渗漏，影响结构的防水性能。

增加施工成本：设置伸缩缝需要额外进行模板安装、混凝土浇筑等作业，增加了施工成本和工期。

二、造成混凝土结构裂缝的原因分析

（一）混凝土自身因素

混凝土作为一种建筑材料，其自身的特性是造成裂缝的一个重要因素。混凝土是一种脆性材料，其抗拉强度远低于抗压强度，因此，在施工过程中，即使出现微小的偏差，如材料不均匀、配合比不当、施工方法错误等，都可能导致混凝土结构裂缝的产生。

（二）外界因素影响

温度变化：由于混凝土的导热性能较差，在施工过程中，如果环境温度变化较大，或者混凝土内部的温差较大，都可能导致混凝土结构裂缝的产生。

湿度变化：混凝土是一种吸湿材料，其性能受湿度影响较大。如果环境湿度变化较大，或者混凝土内部湿度不均匀，都可能造成混凝土结构裂缝的产生。

其他因素：除了温度和湿度，其他一些因素，如化学腐蚀、物理震动等也可能对混凝土结构产生影响，导致裂缝的产生^[2]。

三、超长地下结构的无缝设计方法

（一）设计基本原则

结构安全：首先应确保结构的安全性和稳定性，防止因施工工艺不当导致结构出现裂缝、渗漏等问题。

经济合理：在确保结构安全的前提下，应选择经济合理的施工工艺和材料，降低工程的成本。

质量控制：建立健全的质量控制体系，明确各环节的质量控制要点，确保工程的整体质量。

（二）混凝土的伸缩缝间距计算

混凝土的伸缩缝间距计算是超长地下结构无缝设计的重要环节之一。在设计过程中，应根据混凝土材料的性能、环境条件、结构形式等因素，计算出合理的伸缩缝间距。

一般情况下，混凝土的伸缩缝间距可按下式计算：L=α × t × L^0其中，L为伸缩缝间距，α为混凝土的线膨胀系数，t为最高温度与最低温度之差，L^0为结构计算长度。

（三）构造措施和材料选择

在超长地下结构无缝设计中，应采取以下构造措施和选择合适的材料：合理设置后浇带：后浇带是一种常用的解决混凝土收缩和温度应力的措施。通过合理设置后浇带，可以有效降低混凝土的收缩应力，同时减少温度应力的影响。需要加强配筋：增加结构配筋可以提高结构的抗裂性能和减少裂缝的宽度。在设计过程中，应根据计算结果合理增加配筋。做好材料选择：选择低收缩、低水化热、高弹模的混凝土材料，有利于减小伸缩缝间距并提高结构的抗裂性能。同时，也应考虑掺加适量的微膨胀剂等材料，以进一步减小混凝土的收缩。

构造措施：在结构中设置滑动层、缓冲层等构造措施，可以减小伸缩缝处的约束作用，降低温度应力的影响。排水措施：在结构中设置排水系统，及时排除结构内部的积水，有利于减少对结构的不利影响。

四、无缝施工工艺的关键技术

（一）施工顺序和流程安排

地下结构的无缝施工工艺要求较高，需要精细的施工顺序和流程安排。在制定方案时，必须考虑工程的地质条件，结构形式和所用施工设备等众多因素。每个因素都直接影响到施工效果和工程质量。因此，我们需要进行全面的分析和合理的规划，以制定出切实可行的施工方案。

在具体施工过程中，要严格遵守“先深后浅、先墙后板、先主体后维护”等原则。这是因为这些原则都符合地下结构施工的基本规律。首先，“先深后浅”可以保证地下结构的深度和稳定性，避免因施工顺序不当而引起的结构位移或沉降。其次，“先墙后板”能够确保墙体的施工优先进行，从而为后续的板结构提供稳定支撑。最后，“先主体后维护”则是为了确保主体的稳定性，然后再进行维护结构的施工。同时，我们还要关注到施工过程中的质量控制与安全保障。在每一个施工阶段，都需要严格遵守技术规范，实施质量检查与安全管理。对于可能出现的问题，要有预见性的预防措施，确保出现问题时能够及时处理，保证工程的顺利进行和质量安全。

总的来说，超长地下结构的无缝施工工艺需要综合考虑多方面的因素，制定出合理的施工方案，并严格遵守施工顺序和流程安排。只有这样，我们才能确保地下结构的整体性和稳定性，从而提升工程质量，达到无缝施工的目标。

（二）混凝土配合比优化

混凝土配合比优化是无缝施工工艺的关键技术之一。通过合理的配合比设计可以降低混凝土的收缩、提高结构的抗裂性能。具体来说，应该选择低水化热、低收缩的原材料，如优质水泥、外加剂等，同时应根据施工环境和工程要求，调整各原材料的用量，得到最优的配合比。在优化配合比时，应充分考虑混凝土的工作性能和力学性能，同时注意控制混凝土的收缩和裂缝的产生。

对于无缝施工工艺，应该采用多种方法来保证混凝土结构的整体性和稳定性。例如，可以采取高性能混凝土、补偿收缩混凝土等措施来提高结构的抗裂性能；采用外加剂和纤维复合材料等方法来增强混凝土的力学性能；采用真空吸水工艺和机械抹光工艺等技术来提高混凝土的施工质量。

在具体的施工过程中，应严格按照最优配合比进行配料和搅拌，控制好混凝土的出机温度和入模温度。同时，应采用合理的养护措施，例如保湿养护、喷涂养护等，保证混凝土的养护质量。在无缝施工方面，应采取有效的施工缝处理措施，保证施工缝处的混凝土质量。此外，应注意控制施工过程中的温度和湿度变化，避免产生裂缝和收缩等不良现象。

（三）温控措施与信息化施工

首先，温度控制是超长地下结构无缝施工的关键部分。温度对混凝土的性能有很大影响，如果温度控制不当，可能会导致混凝土裂缝、结构变形等问题。因此，需要采取一系列的温度控制措施。其次，在施工前和施工过程中，需要对地下的温度进行准确的测量和有效的监控。这需要建立一套完善的测量和控制系统，包括温度传感器、数据收集器、以及用于分析和处理数据的软件。通过实时监控和分析温度数据，可以了解温度变化的趋势，以便及时采取应对措施。再次，在混凝土浇注后，需要对其进行保温和保湿养护。这可以通过在混凝土表面覆盖保温材料、定期洒水等方式实现。这样可以防止因温差过大而产生的裂缝，并保证混凝土在合适的温度和湿度下硬化。最后，对于大型或复杂的超长地下结构，可能需要通过在混凝土内部安装冷却水管的方式进行降温。在混凝土浇注前，需要将冷却水管按照一定的布局预埋在混凝土中，然后在浇注后通过循环水来带走热量，以降低混凝土的温度。与此同时，为了确保工程质量，还需要进行信息化施工。这包括在施工过程中实时收集和监测各种参数，如温度、湿度、压力等。通过这些数据，可以更准确地了解施工的实际情况，及时发现并解决可能出现的问题。此外，还可以利用这些数据对之前的施工步骤进行反馈和优化，提高工程的效率和稳定性。

（四）混凝土的浇筑与养护技术

混凝土的浇筑与养护技术对无缝施工的质量也有重要影响。在浇筑过程中，应合理安排施工设备，控制浇筑速度和振捣质量，以保证混凝土的密实度和强度达到设计要求。在浇筑过程中，应该注意控制混凝土的配合比和搅拌时间，以保证混凝土的和易性和流动性。养护期间，应该注意保持混凝土表面的湿润，以防止混凝土收缩。在冬季施工时，还应该采取保温措施，以防止混凝土受冻。为了提高混凝土的浇筑和养护质量，可以采用一些先进的工艺和技术。例如，采用泵送混凝土可以减少混凝土的输送时间和输送过程中的离析现象；采用预拌混凝土可以提高混凝土的均匀性和和易性；采用喷水养护可以加快混凝土的硬化速度和减少裂缝的产生；采用计算机控制浇筑和养护过程可以提高混凝土的施工质量和施工效率。

（五）特殊部位的处理技术

对于超长地下结构中的特殊部位，如施工缝、后浇带等，需要采取专门的处理技术。例如，在施工缝处应设置止水带、预埋件等；在后浇带处应设置临时止水带等。此外，还应加强结构防水构造措施。具体来说，应采取以下措施：

设置止水带：在施工缝处应设置止水带，以防止地下水渗漏。止水带可以采用橡胶、塑料或其他防水材料制成，要求材料具有良好的耐久性和防水性能。

预埋件处理：在预埋件应进行专门的处理，以防止地下水渗漏。可以采用防水砂浆、防水涂料等材料对预埋件进行处理，以保证其防水性能。

设置临时止水带：在后浇带处应设置临时止水带，以防止地下水渗漏。临时止水带可以采用橡胶、塑料或其他防水材料制成，要求材料具有良好的耐久性和防水性能。

加强结构防水构造措施：除了以上处理措施外，还应加强结构防水构造措施。例如，可以采用防水板、防水涂料等材料对结构进行涂刷或铺设，以提高结构的防水性能。

五、工程实例分析

现以青岛市的青岛经济技术开发区中德生态园“投资+施工总承包”项目建设为例，此工程整个工作环境比较潮湿、地下水丰富，其中一个地块的建筑面积达到了10000 m²，它的整个施工周期比较长，施工的难点也比较高。所以，技术人员和管理层对该项目施工中出现的超大跨度建筑物开裂现象给予了高度关注。工程技术人员根据工程实践及以往的工作经验，采取了一系列的对策，在对超长建筑物水泥稳定碎石地基进行了有效地治理。

（一）建筑工程当中大体积混凝土施工技术分析

在现代建筑的建设过程中，大体积混凝土施工技术的运用是非常普遍和普遍的。但是，这个看上去很简单的施工技术，在实际中却有着很高的操作难度，而且在施工过程中还很容易受到外部因素的影响，所以，在大体积超大块的砼浇注需按照技术规程和工艺规程进行。在现代建筑中，对大容积和超大容积的混凝土的浇筑工艺和一般的施工工艺进行了探讨。

对于混凝土的浇筑，其基本的施工步骤都是一样的，要保证在初凝之前，新的混凝土就已经被它所覆盖，同时进行捣实工作。这个过程并不复杂，但是在实践中却是非常困难的。在某一高科技企业的施工实践中，需要将大体积混凝土分层次、分层次、分层次地浇注。此浇注法要求技术人员先在1层全部浇注完毕，然后才进行2次浇注，在进行2次浇注前，必须保证1层的混凝土没有初凝。此外，还需要进行振捣，振捣的过程需要全面、逐步地展开，在全部施工完成之后，还要对其进行检查，如果发现有振捣不实、变形等情况，就需要对其进行再次的振捣。

（二）结构设计改加强带为后浇带

在原来的设计方案中，增强带可以将面向结构划分为单块结构，最大的间隔为45m，在混凝土中加入了微膨胀剂，需要增强带和后浇带同步浇筑。通过对有关文献的分析，我们可以看出，尽管在混凝土中加入膨胀剂，可以在早期缓解收缩变形，但是在后期，收缩变形会更加剧烈。所以，优化方案将加强带改变为后浇带，将结构平均划分为40m左右的短结构，可以将后浇时间进行延长，保证了混凝土收缩应力和早期温度应力，同时保证了结构的不均匀沉降。并对超长砼工程中存在的一些问题进行了较好的处理。

（三）普通混凝土结构改为预应力混凝土结构

1、减少基坑外墙面横向钢筋的间隔

不同的钢筋配筋比例对其抗裂缝能力也有一定的影响，适当的钢筋配筋比例对其抗裂缝能力有很大的提高。根据以往的经验，在不减小配筋比例的前提下，可以选用细筋来增加其抗拉强度，并保证其不发生破坏。本项目的建设中，采用了全封闭的混凝土构造，并在其上添加了更多的细筋，从而提高了墙体的抗裂性。

2、最佳掺合比例

如何正确地选择好水泥混合料，是防止水泥砂浆开裂的重要环节。所以，对于建筑队伍来说，在进行大量的混凝土的施工时，就需要做好配合比。由于对大体积混凝土的抽运性和结构抗裂性的需求存在着一定的冲突，所以在正常的抽运状态下，大体积混凝土的水灰比应该尽量减小。在水灰比恒定的情况下，可以加大水的用量，也可以加大水泥的用量，改善了自密实混凝土的收缩性，减少了开裂的几率。实验结果表明：随着水化热率的提高，混凝土的收缩特性与其掺入的水化热率成正比；同时，采用高性能掺合料，可有效降低其自缩应力，有利于工程建设。这在建筑施工中，对地基和外墙进行了设计时，选用了强度等级C30，抗渗等级为：P8，以抽水为主。在对各种影响因子进行了大量的实验研究后，最后确定了配合比例。该配比以将HFDN-300高效减水剂与 II级灰相结合，可以提高混凝土的泵送能力，使水灰比保持在很低的程度上，水泥用量为340千克/立方米。而 HFDN—300的早龄期硬化效应对其早龄期裂缝产生了明显的影响。

3、混凝土后浇带构造

在本次施工设计方案中，还添加了后浇带，后浇带的主要作用就是为了缓解混凝土的早期应力和收缩。要求后浇带混凝土的施工至少要在45天内完成。通过对本次工程中混凝土体收缩情况的分析，得出后浇带在3个月内进行灌注的效果最为明显。在进行施工的时候，为了减少裂缝的几率和防止结构的不均匀沉降，可以在主体墙体冲装完成后，再进行新型后浇带的浇筑，有效地解决了后浇带浇筑不良、接缝不密实、裂缝的问题。

结束语

本文通过对房屋建筑工程超长地下结构无缝施工工艺的探讨和分析，明确了该工艺在提高工程质量、降低工程成本、缩短工期等方面具有明显优势。同时，针对该工艺在应用过程中存在的问题和不足，提出了相应的建议和措施，为今后类似工程提供了有益的参考。总之，房屋建筑工程超长地下结构无缝施工工艺具有很高的实用价值和推广价值，值得在今后的建筑领域中进一步应用和推广。

参考文献：

[1]辛德根,金慧,罗杰贤.房屋建筑工程超长地下结构无缝施工技术[J].建筑技术开发, 2021, 48(18):2.

[2]王建婵.群体房建项目超长地下结构无缝施工技术[J]. 2020.