超长超大面积混凝土结构裂缝控制技术
摘要： 广东奥林匹克 体育 场是九运会的主会场，设固定观众座位 8万席，总建筑面积
达 14．56万 m2，规模巨大，造型新颖，质量标准高，施工难度大，工期短，由广东建工
集团总承包施工，本工程(包括场外环境及附属结构)高性能混凝土用量达 13万 m3。本工
程面积巨大的环状结构看台楼层采用现浇混凝土结构，由于其特殊功能要求，花瓣形看台
面积达 4．25万 m。，属超大面积钢筋混凝土结构
关键词： 大面积 混凝土 结构 裂缝 控制技术
1 工程概况
广东奥林匹克体育场是九运会的主会场，设固定观众座位 8 万席，总建筑面积达 14
． 56 万 m2 ，规模巨大，造型新颖，质量标准高， 施工 难度大，工期短，由广东建工
集团总承包 施工 ，本工程 ( 包括场外环境及附属 结构 ) 高性能混凝土用量达 13 万
m3 。本工程面积巨大的环状 结构 看台楼层采用现浇混凝土 结构 ，由于其特殊功能要
求，花瓣形看台面积达 4 ． 25 万 m 。，属超大面积钢筋混凝土 结构 。看台下各楼层
面积分别为：首层 3 ． 79 万 m 。， 2 层 2 ． 84 万 m2 ， 3 层 1 ． 52 万 m
。， 4 层 1 ． 4 万 nfl 。， 5 层 1 ． 24 万 m2 。看台楼层沿径向设计有 6 道永
久性伸缩缝，其间距超长，约为 90m 。 地下室底板面积近 2 ． 5 万 m 。，浇筑
混凝土量达 1 ． 87 万 m3 ，虽然其厚度仅为 600mm ，但分布其中的众多大承台和底板
合在一起浇筑 施工 ，合并后的最大厚度达 1 ． 7m ，亦属大体积混凝土 施工 。底板
设计有 7 条后浇带，分为 8 大块，最大一块面积达 4100m 。，底板宽约 36m ，长约
120m ，底板后浇带间距超长。超长、超大面积及大体积混凝土是本工程 结构 的重要特
色之一，其裂缝控制也就成为工程 施工 的重点与难点。
2 采用高性能混凝土 施工 技术
本工程混凝土最大输送距离达 300m ，最大输送高度为 60m ，为满足泵送混凝土和
体育场复杂特殊造型的 施工 要求，我们大量采用了高性能混凝土 施工 技术。在体育场
北区配置了 l 台意大利进口的大型 现代 化搅拌站，产量为 90m ’／ h ；南区配置了
自动上料和自动称量系统的混凝土搅拌站 2 座，产量为 30~50m3 ／ h 。 针对本工程的
需要，配制高性能混凝土时为了优选原材料和配合比，我们 应用 “双掺”技术，除提高
混凝土的可泵性外，还有意识地预先通过试验确定低收缩率的混凝土配合比，同时减少水
泥用量，降低混凝土的水化热和改善其收缩性能。
2 ． 1 优选原材料
选用优质的原材料，如底板 施工 中采用连续级配骨料，增大混凝土的密实度。严格
控制混凝土出机和人泵坍落度，随不同 施工 阶段的设计要求与天气变化情况跟踪调整配
合比，详见表 1 。
2 ． 2 采用“双掺技术
在本工程 施工 中，地下室底板使用 KFDN-SP8 外加剂，看台楼层等混凝土 结构 根
据具体情况，选用 HPM 一 2 高效缓凝减水剂、 FE — C2 外加剂等，这些高效外加剂具
有高减水率和良好的保塑性能。掺外加剂混凝土与基准混凝土的减水效应比较如图 1 所
示。
根据本工程的具体情况，我们分别选用黄埔电厂、广州发电厂等的 I级或Ⅱ级粉煤
灰，采用粉煤灰这种活性的水硬性材料代替部分水泥，补充泵送混凝土中的细骨料，提高
混凝土的抗渗性、耐久性和流动性，并改善其可泵性和降低水化热，从而提高混凝土的后
期强度。
混凝土的配合比决定了混凝土的强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、
水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标。根据 结构 的不同特点和设
计要求、气候条件，掺人粉煤灰的 影响 以及 施工 现场的生产管理状况，采用不同技术
指标，由实验室试配确定。
(1)地下室底板 施工 阶段 根据现场条件，对底板混凝土提出以下指标：①坍
落度 12—14cm；②初凝时间 6—8h；③掺加高效减水剂，超量掺加 I级粉煤灰，减少水泥
用量，降低水化热；④通过试验选定收缩率较小的配合比。 为了确保混凝土具有高性
能，我们提前对混凝土配合比进行了大量反复多次的试验，取得十几组试配数据，测试了
不同配合比混凝土的收缩率及收缩与龄期的关系，并采用钢环试验 方法 测试混凝土的长
期收缩情况。测定混凝土收缩率后，有意识地模拟浇筑一块混凝土试件进行试验，测试其
温度变化和收缩率，确定了表 2的配合比，其收缩率为 0．12％0，且在 14d后基本上不再
收缩。 实践证明，本配合比是成功的，用 I级粉煤灰代替部分水泥，大大减少了水泥
用量和降低了水化热，在确定了收缩率较小的配比后，据此收缩率确定底板分块的最大长
度为 45m，相邻块之间混凝土浇筑的时间间隔为 14d。
(2)看台楼层 选择不同的水泥和多种外加剂进行配合比试验 研究 ，对外加剂
的适应性进行对比试验，得出针对不同阶段和不同 施工 部位的优化配合比。 北区采
用深圳产 FE—C2外加剂掺量为 1．6％，黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰掺量为 22％，既满足了混
凝土的强度要求，又具有良好的可泵性和 经济 性。 南区采用 HPM一 2高效缓凝减水
剂和黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰得出的配合比，即：水泥：混合材：砂：石：水：外加剂=l：
0．23：2．17：3．20：0．53：0．016，水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加剂用量分别为
332，722，1063，176，77，5．28~m3，水胶比 0．44％，含砂率 40．4％，坍落度
145mm，质量密度 2370kg／／m3，初凝 n,-Jl'~q 5—8h，终凝时间 8—10h。
3 合理增加 施工 缝数量以改善约束条件 在超大面积现浇底板、看台和楼层
中，通过合理增加 施工 缝数量，降低了约束应力，减少了混凝土收缩，取得良好的效
果。
3．1 地下室底板 为了有效控制混凝土底板的收缩变形， 施工 前经 计算 和研
究，决定调整底板分块，将大块底板划分成小块进行 施工 ，中间增加 19条 施工 缝，
把整个底板划分成 27小块，每块长度基本上控制在 45m内，底板后浇带按设计要求采用
橡胶止水片， 施工 缝和侧墙后浇带及外墙水平 施工 缝采用钢板止水片。后浇带、 施
工 缝采用新型永久性模板——快易收口网。后浇带待其两侧混凝土龄期达 2个月后再 施
工 ，采用比设计高一等级的微膨胀混凝土浇筑。底板混凝土的浇注采用跳仓法进行，相
邻两块底板混凝土浇注时间间隔为 14d，实践证明收到了很好的效果。
3．2 看台楼层 本工程形体庞大，看台楼层面积巨大，环状 结构 超长，为防止
混凝土贯通裂缝的产生，并有效控制表面裂缝的开展， 施工 过程中在不影响 结构 整体
性的前提下，兼顾 施工 方便，沿 体育 场看台和楼层环向增设了两道 施工 缝，缝处增
设构造配筋，合理划分 施工 流水段，使 施工 缝有效削减了混凝土 结构 的约束应力，
减少了蓄热量与水化热的过度积累，避免了有害裂缝的产生。
