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摘要 地下综合管廊已成为21世纪城市现代化建设的热点和衡量城市建设现代化水平的标志之一。但在管廊建设过程中存在不同程度的质量通病，其中，以混凝土开裂最为常见。裂缝的存在和发展一方面降低了结构的承载能力，另一方面打开了外界侵蚀性介质进入混凝土内部腐蚀钢筋的通道，影响长期耐久性和安全性。实践证明通过现场试验对比研究管廊结构开裂成因、制定针对措施、能有效的控制该类结构裂缝的产生，提高管廊工程整体建设质量水平。
关键词：地下管廊、仿真模型、裂缝控制关键措施
1、前言
综合管廊主体结构多采用三舱式或四舱式现浇箱式结构，分别将天然气、电力、给水、污水、排水、中水、通讯等管线纳入廊体，目前地下综合管廊在施工建设方面存在如结构缝两侧管体沉降不均匀导致的漏水、管廊结构出现裂缝、管廊主体结构渗水漏水等问题。这其中常见的是裂缝问题，裂缝的存在关系到地下综合管廊结构的质量安全，影响到生活和生产，并困扰着大批工程技术和管理人员，是迫切需要解决的技术难题。
本文以西北地区某地下综合管廊工程实例来研究地下管廊结构的开裂现象，通过现场试验的方法找到导致结构开裂的因素，针对导致开裂的各因素，从设计构造、材料、施工等方面提出了针对性的防治措施取得了较好的效果。
2工程概况
2.1工程地质及环境条件
某地下综合管廊位于西北地区，当地气候干寒，降水少，湿度低，日照强烈，水份蒸发快;夏季气温高，日温差可达15℃以上，冬季气温低，存在冬歇期影响;施工用水主要来源于取自雪山融水的市政公共用水，水温低，不宜直接用于混凝土施工养护。混凝土原材质量较差，砂含泥量较高，石子片状物、针状物含量大（超过15%）和石粉含量也偏多。
2.2结构布置形式
管廊建设总长度26.25公里，共计7条管廊，纳入给水、排水、热力、通信等8类管线。工程采用主要三舱，部分四舱断面布置，按照使用功能划分为天然气舱、热力舱、高压舱、电管舱、 综合舱等不同舱室。
本文以三舱室断面类型展开分析。截面长度8.9m，高度3.9m，底板、顶板、外墙厚度均为0.35m，内墙厚度为0.3m。左舱净宽度3.1m，中舱净宽度2.8m，右舱净宽度1.7m，舱内净高度为3.2m，墙与板倒角三角形直角边长0.25m。分段浇筑长度为30m。
3开裂情况统计分析
3.1开裂情况统计
现场对管廊混凝土4天龄期拆模后的混凝土墙面进行了裂缝观察统计，管廊各墙面上的裂缝分布如下图所示。
3.2裂缝分布规律
根据现场裂缝分布的位置，发现有以下规律：
1）综合管廊的裂缝绝大部分分布在竖墙上。底板上基本没有裂缝，顶板上在中部位置与竖墙连接处有从竖墙延伸上来的裂缝，长度不等，较多的为0.5m左右长度，开裂严重时，在管廊长度方向中心对称处，会有沿顶板跨度方向的通长裂缝。
2）不同位置的竖墙上裂缝数量不同，外墙上裂缝要比内墙多;
3）竖墙上的裂缝形式基本一致。从墙根处开始出现，走向为垂直于底板，略往端头方向倾斜，在接近顶板处消失。其中，中间位置的裂缝存在延伸至顶板的情况。
4）裂缝宽度在0.2～0.3mm;裂缝基本上为表面浅层裂缝，未见贯穿墙厚裂缝。
5）设有带齿预埋槽钢的墙面，基本没有裂缝。由于槽钢将墙面以固定长度分隔开，起到了诱导开裂的作用。
4.影响裂缝发生的因素分析
4.1温度因素
管廊混凝土施工期间所受温度荷载包括水泥水化热、环境温度、太阳辐射等，主要为水化热。同一结构部位单位时间内温度变化过大，相邻结构部位同一时间内温度梯度过大，都会导致混凝土内部产生温度应力而导致开裂。
通过监测数据发现，外墙中心点温度和混凝土表面的最大温差为12℃。平均降温速度为10.3℃/天。从上述数据可知，内外温差符合要求，但降温速度太快，远高于规范建议的2℃/天。
4.2混凝土收缩因素
混凝土的收缩包括塑性收缩、自生收缩（水泥水化收缩）、干燥失水收缩和碳化收缩[7]。施工节段主要受前三种收缩因素影响。多种因素导致了混凝土的收缩变形量过大，继而导致开裂。
1）材料自身因素：泵送浇筑的混凝土有流动性大、水胶比低，加剧了混凝土的塑性收缩，同时，所用水泥比表面积偏大，早期温升速度快，加剧了混凝土的干燥湿水收缩。
2）外部环境因素：如工程地处我国西北干旱少雨地区，白天气温炎热干燥，常有5～6级风，夜间气温骤降，昼夜温差可达20摄氏度。干燥多风的环境加剧了混凝土的塑性收缩和失水收缩。
4.3管廊结构的因素
管廊的结构类型属于薄壁长条形箱型结构。表面积与体积的比值相对更大，这带来的影响是散热效率的提高，在初龄期降温期间的降温速率更快。与此同时，由于其薄壁结构，其断面上的温度梯度相对较小。所以，相比较于截面上相邻位置的温度应力而言，管廊结构的温度应力关注重点是，其降温期间随着时间历程变化的温度应力。
5.采取相关控裂措施
5.1設计与构造措施
5.1.1现有技术
在管廊舱室的功能设计中，舱室按照使用功能划分为电力通信仓、燃气舱、热力舱、综合舱等。舱室内的大截面管道诸如主线给水管、天然气管、热力蒸汽管通过支墩的形式布置在舱内地面上，小截面管道诸如支线给水管、中水管，各种电缆，诸如电力线缆、通信电缆则通过支架的形式固定在舱内墙面上。如下图所示。
在现有的长墙裂缝控制技术中采用的隐式裂缝诱导插板技术，结合现有管廊中存在的支架系统，总结出有以下两条缺点：
1）管廊支架系统、长墙裂缝控制装置为两套相互独立的系统，在管廊工程中若同时使用，存在增加施工难度、增加工程成本、安装位置冲突而不能施工等问题。 2）现有的长墙裂缝控制装置，设置于混凝土内部，并未对混凝土表面形成分割，在现有装置安装位置，存在诱导裂缝在此处混凝土表面形成的可能。
5.1.2预埋抗裂支架
根据上述两条缺点，设计出下图所示预埋装置，同时起到了抗裂和线缆支架作用。
设计出一种用于管廊中裂缝控制和线缆支撑的预埋装置。如下图所示。
本装置分为3部分组成：
第1部分：裂缝诱导部分，即编号1构件，诱导板。
第2部分：管线支撑部分，即编号5构件，哈芬槽钢
第3部门：连接部分，即编号4构件，连接卡箍 ，编号3构件，连接钢棒;编号2构件，固定螺母。
第1部分，诱导板的作用是将管廊墙体表面一定厚度范围内的混凝土分割 成若干等长度的单元。混凝土表面的温度应力和收缩应力的与混凝土的尺寸有正相关关系，温度应力和收缩应力是导致裂缝产生的主要因素。
第2部分，哈芬槽钢在此处的作用有两个：第1是支撑作用，通过外接的单面带齿托臂 ，固定螺母形成支撑系统。第2是分割作用，将混凝土表面分割成若干等长度单元，与诱导板协同作用。
第3部分，连接部分起到的作用是将裂缝诱导部分和管线支撑部分连接起来，共同作用。
5.1.3墙体开裂情况
在管廊结构中，在同一墙体上，一面安装哈芬槽钢，另一面不安装。发现，带有哈芬槽钢的墙体上，槽钢之间没有裂缝。而没有安装哈芬槽钢的背面墙体上，出现了共计13条裂缝。
墙体的开裂情况如下图。
5.2材料措施
防裂抗渗复合材料通常由纤维材料和粉体材料复合而成，是一类同时具有防裂性能和抗渗性能的复合材料。防裂抗渗复合材料的主要作用机理为通过纤维材料的“桥接作用”提升混凝土抗裂性能，通过粉体材料在混凝土内部发生化学作用或通过物理填充来提升混凝土基体的致密性，进而混凝土抗渗性能得到较大提升。
在某综合管廊工程混凝土施工中，通过参入YJKL-1型防裂抗渗复合材料后性能的变化（混凝土的拌和物性能、力学性能、变形性能、耐久性能）等，研究YJKL-1对管廊混凝土的这些性能的改善效果。
5.2.1配合比及实验方法
试验方法根据根据现行国家标准选配管廊工程常见的C40P8，混凝土配合比见表。
5.2.2早期抗裂性能试验结果
从平板试验开裂情况比较分析，裂缝最大宽度0.5mm，长度为0.8m+0.4m;掺入5%膨胀剂的混凝土出现了一条裂缝，裂缝最大宽度0.35mm，长度为0.6m;而掺入防渗抗裂复合材料的混凝土未出现裂缝。这表明在基准混凝土表面收缩较大的情况下，掺入膨胀剂能一定程度缓解其早期收缩开裂，而掺入YJKL-1的混凝土在同等条件下能减少收缩，显著降低表面收缩开裂的概率甚至避免开裂。
5.2.3试件力学性能及抗渗性能试验结果
根据试验结果显示，掺入膨胀剂和YJKL-1的混凝土7d与28d抗压强度均有一定程度下降，但降幅并不大。滲透高度则显著下降，尤其是掺入YJKL-1防裂抗渗复合材料的混凝土渗透高度仅为基准混凝土的59.81%，这说明混凝土的抗渗性能有了很大提升。
5.2.4实体墙测试分析试验结果
预埋振弦应变计对墙身混凝土的体积变形进行监测，通过测定规定龄期典型位置混凝土的温度变化、应变大小研究混凝土在硬化过程中的体积收缩规律，以便表征复合材料的掺入对混凝土体积变形的作用。
研究综合考虑混凝土受限情况、位置等多方面因素，对墙体内埋设应变计进行测点布置，埋设布点分布见图24、25、26。
将收集的应变、温度相关数据进行分析后，表征出墙体混凝土的体积变形规律，进而比较研究防渗抗裂材料的掺入对混凝土的体积稳定性贡献。2016年10月进行了某廊道工程试验段的应变计埋设。为满足混凝土保护层厚度要求，埋设位置确定为应变计外侧距离侧墙外表面25mm-40mm;考虑到水平方向的混凝土收缩远大于竖直方向，将应变计用铅丝绑扎固定于水平箍筋，以测定水平方向混凝土的一维方向体积变形及混凝土的温度变化。
在混凝土浇筑完成后，规定龄期测定混凝土应变，测得测量值和温度值，对测试数据进行分析：
式中：
εm ：被测混凝土的应变量，单位 10-6;
F：应变计的测量值，单位 F;
b：应变计的热膨胀系数，由生产厂家提供，取 13.5×10-6/℃;
α：被测混凝土试件的热膨胀系数，混凝土由石灰岩碎石和灰岩人工砂准备，α 取6×10-6/℃;
下图27、28、29、30、为混凝土侧墙的中部与下部埋设点典型测试结果。
根据以上图发现，混凝土整体收缩的趋势基本相同，在同等成型条件及养护下掺入YJKL-1防渗抗裂复合材料的混凝土侧墙，其水平方向收缩显著下降。如7d时中部混凝土结构收缩同比下降了约40%，而下部结构体积收缩同比下降了25%左右，这证明YJKL-1防渗抗裂复合材料的掺入显著降低了混凝土结构的早期收缩，从而降低了混凝土结构表面开裂的概率。
5.2.5实体墙开裂情况
通过试验段拆模比较，分别测试7d、14d、30d和60d的开裂情况典型开裂情况，测试结果见下图31、32，统计情况见下表3。
5.3现场监测动态养护措施
5.3.1现场监测应变
以某管廊工程现场监测到的某一点（C5点）的数据为例。C5点位于管廊节段中间（距离端头15m位置），在管廊横截面中位置如下。C15点为零应力桶位置。
C5点检测到的应变变化如下图所示。
C5点传感器输出的应变是两种类型应变的组合值：混凝土结构的约束应变、混凝土结构的自由膨胀收缩温度应变。其中，混凝土结构的自由膨胀收缩温度应变不产生内部应力，因此，对混凝土结构的应力起主要决定作用的是混凝土结构的约束应变，即混凝土结构在约束作用下产生的应变。 5.3.2开裂时间分析
现场同条件养护试块混凝土抗裂抗拉强度发展趋势如下图
据此估算，2天龄期时劈裂抗拉强度约为2.92MPa。同龄期混凝土轴心抗拉强度取2.92/0.8=3.65MPa。
根据混凝土抗压强度与弹模的关系，结合现场同条件养护试块的抗压强度，推算管廊混凝土在2天龄期时弹性模量约为28.2GPa。
据此，管廊混凝土在2天龄期时的极限抗拉应变应为με。
从监测数据看，C5点应变发生突变的时间为浇筑完毕2.4天。应变值从157με到867με。变化值710με。
发生突变时应变（157με）与根据同条件养护试块推算出的极限拉应变（127με）较为接近。可以看出计算结果与观测结果较为一致。
5.3.3动态养护
为了保证养护效果，控制墙体裂缝的产生，根据上述现场监控数据实时进行动态调整，并采取相应措施进行控制。如，混凝土表面加盖土工布、棉被进行保温。在舱室内部，可以通过封堵舱室门口，在舱内增加热源等措施进行保温。
6实施效果评价
通过监测结果对影响开裂的原因进行了分析，提出综合管廊裂缝防控措施，包括设计构造措施、材料措施、施工监测措施等几方面。其中，设计构造措施属于“放”的理念，即减小结构的拉应力;材料措施属于“抗”的理念，即提高混凝土的抗拉能力;施工检测措施则是综合“抗”与“放”进行裂缝控制。现场通过试验对比分析获取项目在混凝土结构施工中关键控制数据，有极大针对性的采取预控措施，极大的减少了廊体裂缝的发生，为项目创建鲁班奖奠定基础。
7结语
本文以管廊结构混凝土的开裂现象为研究，通过试验对比以及现场实际应用得出以下几点意见：
1、管廊的裂缝绝大部分分布在竖墙上。底板上基本没有裂缝，外墙上裂缝要比内墙多;竖墙上的裂缝形式基本一致;设有帶齿预埋槽钢的墙面，基本没有裂缝。
2、影响廊体开裂的主要因素为温度、混凝土的收缩及管廊自身的结构。
3、按照工程结构裂缝控制中“抗”与“放”的原则，管廊裂缝控制从设计构造增加预埋抗裂支架、配合比内添加复合抗裂材料、施工采取混凝土监测等措施极大的降低了结构开裂的发生。
4、该工程的后期实施效果间接证明了管廊控制裂缝措施的有效性，为类似工程提前提供了裂缝控制依据，极大降低质量缺陷的发生并取得良好的经济效益。
参考文献
[1]冯乃谦，顾晴霞，郝挺宇. 混凝土结构的裂缝与对策[M]. 北京：机械工业出版社， 2008.
[2]王铁梦. 工程结构裂缝控制的综合方法[J]. 施工技术， 2000，
[3]荣哲，孙玉品. 城市综合管廊设计与计算[J]. 工业建筑， 2013，
[4]吴峰. 混凝土温度裂缝仿真系统研究[D]. 河海大学， 2005.
[5]李砚召，杜闯，张春晓，等. 施工期间管廊裂缝控制研究[C] .工业建筑， 2018
[6]董钊，杨晓蕴，韩永久. 地下管廊竖向裂缝原因分析及控制[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2018， 10： 170-171， 193.
[7]王战国. 综合管廊结构混凝土裂缝成因分析及预防措施研究[J]. 城市道桥与防洪， 2017， 8 15-16， 120-123.
[8]李砚召，杜闯，张春晓，等. 施工期间管廊裂缝控制研究[C] .工业建筑， 2018，12：152-153.
谌勇，男，湖南怀化溆浦，汉 1975年11月10日，本科、质量技术控制与管理，单位：中国一冶集团有限公司，科技与信息化管理部，目前职称高级工程师
关键词：地下管廊、仿真模型、裂缝控制关键措施
1、前言
综合管廊主体结构多采用三舱式或四舱式现浇箱式结构，分别将天然气、电力、给水、污水、排水、中水、通讯等管线纳入廊体，目前地下综合管廊在施工建设方面存在如结构缝两侧管体沉降不均匀导致的漏水、管廊结构出现裂缝、管廊主体结构渗水漏水等问题。这其中常见的是裂缝问题，裂缝的存在关系到地下综合管廊结构的质量安全，影响到生活和生产，并困扰着大批工程技术和管理人员，是迫切需要解决的技术难题。
本文以西北地区某地下综合管廊工程实例来研究地下管廊结构的开裂现象，通过现场试验的方法找到导致结构开裂的因素，针对导致开裂的各因素，从设计构造、材料、施工等方面提出了针对性的防治措施取得了较好的效果。
2工程概况
2.1工程地质及环境条件
某地下综合管廊位于西北地区，当地气候干寒，降水少，湿度低，日照强烈，水份蒸发快;夏季气温高，日温差可达15℃以上，冬季气温低，存在冬歇期影响;施工用水主要来源于取自雪山融水的市政公共用水，水温低，不宜直接用于混凝土施工养护。混凝土原材质量较差，砂含泥量较高，石子片状物、针状物含量大（超过15%）和石粉含量也偏多。
2.2结构布置形式
管廊建设总长度26.25公里，共计7条管廊，纳入给水、排水、热力、通信等8类管线。工程采用主要三舱，部分四舱断面布置，按照使用功能划分为天然气舱、热力舱、高压舱、电管舱、 综合舱等不同舱室。
本文以三舱室断面类型展开分析。截面长度8.9m，高度3.9m，底板、顶板、外墙厚度均为0.35m，内墙厚度为0.3m。左舱净宽度3.1m，中舱净宽度2.8m，右舱净宽度1.7m，舱内净高度为3.2m，墙与板倒角三角形直角边长0.25m。分段浇筑长度为30m。
3开裂情况统计分析
3.1开裂情况统计
现场对管廊混凝土4天龄期拆模后的混凝土墙面进行了裂缝观察统计，管廊各墙面上的裂缝分布如下图所示。
3.2裂缝分布规律
根据现场裂缝分布的位置，发现有以下规律：
1）综合管廊的裂缝绝大部分分布在竖墙上。底板上基本没有裂缝，顶板上在中部位置与竖墙连接处有从竖墙延伸上来的裂缝，长度不等，较多的为0.5m左右长度，开裂严重时，在管廊长度方向中心对称处，会有沿顶板跨度方向的通长裂缝。
2）不同位置的竖墙上裂缝数量不同，外墙上裂缝要比内墙多;
3）竖墙上的裂缝形式基本一致。从墙根处开始出现，走向为垂直于底板，略往端头方向倾斜，在接近顶板处消失。其中，中间位置的裂缝存在延伸至顶板的情况。
4）裂缝宽度在0.2～0.3mm;裂缝基本上为表面浅层裂缝，未见贯穿墙厚裂缝。
5）设有带齿预埋槽钢的墙面，基本没有裂缝。由于槽钢将墙面以固定长度分隔开，起到了诱导开裂的作用。
4.影响裂缝发生的因素分析
4.1温度因素
管廊混凝土施工期间所受温度荷载包括水泥水化热、环境温度、太阳辐射等，主要为水化热。同一结构部位单位时间内温度变化过大，相邻结构部位同一时间内温度梯度过大，都会导致混凝土内部产生温度应力而导致开裂。
通过监测数据发现，外墙中心点温度和混凝土表面的最大温差为12℃。平均降温速度为10.3℃/天。从上述数据可知，内外温差符合要求，但降温速度太快，远高于规范建议的2℃/天。
4.2混凝土收缩因素
混凝土的收缩包括塑性收缩、自生收缩（水泥水化收缩）、干燥失水收缩和碳化收缩[7]。施工节段主要受前三种收缩因素影响。多种因素导致了混凝土的收缩变形量过大，继而导致开裂。
1）材料自身因素：泵送浇筑的混凝土有流动性大、水胶比低，加剧了混凝土的塑性收缩，同时，所用水泥比表面积偏大，早期温升速度快，加剧了混凝土的干燥湿水收缩。
2）外部环境因素：如工程地处我国西北干旱少雨地区，白天气温炎热干燥，常有5～6级风，夜间气温骤降，昼夜温差可达20摄氏度。干燥多风的环境加剧了混凝土的塑性收缩和失水收缩。
4.3管廊结构的因素
管廊的结构类型属于薄壁长条形箱型结构。表面积与体积的比值相对更大，这带来的影响是散热效率的提高，在初龄期降温期间的降温速率更快。与此同时，由于其薄壁结构，其断面上的温度梯度相对较小。所以，相比较于截面上相邻位置的温度应力而言，管廊结构的温度应力关注重点是，其降温期间随着时间历程变化的温度应力。
5.采取相关控裂措施
5.1設计与构造措施
5.1.1现有技术
在管廊舱室的功能设计中，舱室按照使用功能划分为电力通信仓、燃气舱、热力舱、综合舱等。舱室内的大截面管道诸如主线给水管、天然气管、热力蒸汽管通过支墩的形式布置在舱内地面上，小截面管道诸如支线给水管、中水管，各种电缆，诸如电力线缆、通信电缆则通过支架的形式固定在舱内墙面上。如下图所示。
在现有的长墙裂缝控制技术中采用的隐式裂缝诱导插板技术，结合现有管廊中存在的支架系统，总结出有以下两条缺点：
1）管廊支架系统、长墙裂缝控制装置为两套相互独立的系统，在管廊工程中若同时使用，存在增加施工难度、增加工程成本、安装位置冲突而不能施工等问题。 2）现有的长墙裂缝控制装置，设置于混凝土内部，并未对混凝土表面形成分割，在现有装置安装位置，存在诱导裂缝在此处混凝土表面形成的可能。
5.1.2预埋抗裂支架
根据上述两条缺点，设计出下图所示预埋装置，同时起到了抗裂和线缆支架作用。
设计出一种用于管廊中裂缝控制和线缆支撑的预埋装置。如下图所示。
本装置分为3部分组成：
第1部分：裂缝诱导部分，即编号1构件，诱导板。
第2部分：管线支撑部分，即编号5构件，哈芬槽钢
第3部门：连接部分，即编号4构件，连接卡箍 ，编号3构件，连接钢棒;编号2构件，固定螺母。
第1部分，诱导板的作用是将管廊墙体表面一定厚度范围内的混凝土分割 成若干等长度的单元。混凝土表面的温度应力和收缩应力的与混凝土的尺寸有正相关关系，温度应力和收缩应力是导致裂缝产生的主要因素。
第2部分，哈芬槽钢在此处的作用有两个：第1是支撑作用，通过外接的单面带齿托臂 ，固定螺母形成支撑系统。第2是分割作用，将混凝土表面分割成若干等长度单元，与诱导板协同作用。
第3部分，连接部分起到的作用是将裂缝诱导部分和管线支撑部分连接起来，共同作用。
5.1.3墙体开裂情况
在管廊结构中，在同一墙体上，一面安装哈芬槽钢，另一面不安装。发现，带有哈芬槽钢的墙体上，槽钢之间没有裂缝。而没有安装哈芬槽钢的背面墙体上，出现了共计13条裂缝。
墙体的开裂情况如下图。
5.2材料措施
防裂抗渗复合材料通常由纤维材料和粉体材料复合而成，是一类同时具有防裂性能和抗渗性能的复合材料。防裂抗渗复合材料的主要作用机理为通过纤维材料的“桥接作用”提升混凝土抗裂性能，通过粉体材料在混凝土内部发生化学作用或通过物理填充来提升混凝土基体的致密性，进而混凝土抗渗性能得到较大提升。
在某综合管廊工程混凝土施工中，通过参入YJKL-1型防裂抗渗复合材料后性能的变化（混凝土的拌和物性能、力学性能、变形性能、耐久性能）等，研究YJKL-1对管廊混凝土的这些性能的改善效果。
5.2.1配合比及实验方法
试验方法根据根据现行国家标准选配管廊工程常见的C40P8，混凝土配合比见表。
5.2.2早期抗裂性能试验结果
从平板试验开裂情况比较分析，裂缝最大宽度0.5mm，长度为0.8m+0.4m;掺入5%膨胀剂的混凝土出现了一条裂缝，裂缝最大宽度0.35mm，长度为0.6m;而掺入防渗抗裂复合材料的混凝土未出现裂缝。这表明在基准混凝土表面收缩较大的情况下，掺入膨胀剂能一定程度缓解其早期收缩开裂，而掺入YJKL-1的混凝土在同等条件下能减少收缩，显著降低表面收缩开裂的概率甚至避免开裂。
5.2.3试件力学性能及抗渗性能试验结果
根据试验结果显示，掺入膨胀剂和YJKL-1的混凝土7d与28d抗压强度均有一定程度下降，但降幅并不大。滲透高度则显著下降，尤其是掺入YJKL-1防裂抗渗复合材料的混凝土渗透高度仅为基准混凝土的59.81%，这说明混凝土的抗渗性能有了很大提升。
5.2.4实体墙测试分析试验结果
预埋振弦应变计对墙身混凝土的体积变形进行监测，通过测定规定龄期典型位置混凝土的温度变化、应变大小研究混凝土在硬化过程中的体积收缩规律，以便表征复合材料的掺入对混凝土体积变形的作用。
研究综合考虑混凝土受限情况、位置等多方面因素，对墙体内埋设应变计进行测点布置，埋设布点分布见图24、25、26。
将收集的应变、温度相关数据进行分析后，表征出墙体混凝土的体积变形规律，进而比较研究防渗抗裂材料的掺入对混凝土的体积稳定性贡献。2016年10月进行了某廊道工程试验段的应变计埋设。为满足混凝土保护层厚度要求，埋设位置确定为应变计外侧距离侧墙外表面25mm-40mm;考虑到水平方向的混凝土收缩远大于竖直方向，将应变计用铅丝绑扎固定于水平箍筋，以测定水平方向混凝土的一维方向体积变形及混凝土的温度变化。
在混凝土浇筑完成后，规定龄期测定混凝土应变，测得测量值和温度值，对测试数据进行分析：
式中：
εm ：被测混凝土的应变量，单位 10-6;
F：应变计的测量值，单位 F;
b：应变计的热膨胀系数，由生产厂家提供，取 13.5×10-6/℃;
α：被测混凝土试件的热膨胀系数，混凝土由石灰岩碎石和灰岩人工砂准备，α 取6×10-6/℃;
下图27、28、29、30、为混凝土侧墙的中部与下部埋设点典型测试结果。
根据以上图发现，混凝土整体收缩的趋势基本相同，在同等成型条件及养护下掺入YJKL-1防渗抗裂复合材料的混凝土侧墙，其水平方向收缩显著下降。如7d时中部混凝土结构收缩同比下降了约40%，而下部结构体积收缩同比下降了25%左右，这证明YJKL-1防渗抗裂复合材料的掺入显著降低了混凝土结构的早期收缩，从而降低了混凝土结构表面开裂的概率。
5.2.5实体墙开裂情况
通过试验段拆模比较，分别测试7d、14d、30d和60d的开裂情况典型开裂情况，测试结果见下图31、32，统计情况见下表3。
5.3现场监测动态养护措施
5.3.1现场监测应变
以某管廊工程现场监测到的某一点（C5点）的数据为例。C5点位于管廊节段中间（距离端头15m位置），在管廊横截面中位置如下。C15点为零应力桶位置。
C5点检测到的应变变化如下图所示。
C5点传感器输出的应变是两种类型应变的组合值：混凝土结构的约束应变、混凝土结构的自由膨胀收缩温度应变。其中，混凝土结构的自由膨胀收缩温度应变不产生内部应力，因此，对混凝土结构的应力起主要决定作用的是混凝土结构的约束应变，即混凝土结构在约束作用下产生的应变。 5.3.2开裂时间分析
现场同条件养护试块混凝土抗裂抗拉强度发展趋势如下图
据此估算，2天龄期时劈裂抗拉强度约为2.92MPa。同龄期混凝土轴心抗拉强度取2.92/0.8=3.65MPa。
根据混凝土抗压强度与弹模的关系，结合现场同条件养护试块的抗压强度，推算管廊混凝土在2天龄期时弹性模量约为28.2GPa。
据此，管廊混凝土在2天龄期时的极限抗拉应变应为με。
从监测数据看，C5点应变发生突变的时间为浇筑完毕2.4天。应变值从157με到867με。变化值710με。
发生突变时应变（157με）与根据同条件养护试块推算出的极限拉应变（127με）较为接近。可以看出计算结果与观测结果较为一致。
5.3.3动态养护
为了保证养护效果，控制墙体裂缝的产生，根据上述现场监控数据实时进行动态调整，并采取相应措施进行控制。如，混凝土表面加盖土工布、棉被进行保温。在舱室内部，可以通过封堵舱室门口，在舱内增加热源等措施进行保温。
6实施效果评价
通过监测结果对影响开裂的原因进行了分析，提出综合管廊裂缝防控措施，包括设计构造措施、材料措施、施工监测措施等几方面。其中，设计构造措施属于“放”的理念，即减小结构的拉应力;材料措施属于“抗”的理念，即提高混凝土的抗拉能力;施工检测措施则是综合“抗”与“放”进行裂缝控制。现场通过试验对比分析获取项目在混凝土结构施工中关键控制数据，有极大针对性的采取预控措施，极大的减少了廊体裂缝的发生，为项目创建鲁班奖奠定基础。
7结语
本文以管廊结构混凝土的开裂现象为研究，通过试验对比以及现场实际应用得出以下几点意见：
1、管廊的裂缝绝大部分分布在竖墙上。底板上基本没有裂缝，外墙上裂缝要比内墙多;竖墙上的裂缝形式基本一致;设有帶齿预埋槽钢的墙面，基本没有裂缝。
2、影响廊体开裂的主要因素为温度、混凝土的收缩及管廊自身的结构。
3、按照工程结构裂缝控制中“抗”与“放”的原则，管廊裂缝控制从设计构造增加预埋抗裂支架、配合比内添加复合抗裂材料、施工采取混凝土监测等措施极大的降低了结构开裂的发生。
4、该工程的后期实施效果间接证明了管廊控制裂缝措施的有效性，为类似工程提前提供了裂缝控制依据，极大降低质量缺陷的发生并取得良好的经济效益。
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谌勇，男，湖南怀化溆浦，汉 1975年11月10日，本科、质量技术控制与管理，单位：中国一冶集团有限公司，科技与信息化管理部，目前职称高级工程师