大体积混凝土专项方案
一、 编制依据
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）
《建筑施工手册》（第四版）
《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）
二、 工程概况
本工程为某大型会所，在标高11.4m处设置厚板转换层结构，板厚为2.5m。厚板结构所用混凝土强度为C35，混凝土材料配合比见附表1。
混凝土坍落度90-150mm。砂率为42%。
三、 施工准备
1、 施工条件
结构平面尺寸49.5m×119.5m，地上20层，地下1层。1-2层为大型商场，结构跨度大，楼层高度均为5.7m，3层以上为办公用房。结构承载力：结构地下室顶板（标高±0.00）设计活荷载为5.0KN/m²，二层楼面（标高±5.70）设计活荷载为5.5 KN/m²，地下室底板设计承载力为50 KN/m²。
2、 原材料选择
施工前项目部中心实验室将对混凝土原材料各项技术指标进行二次监测，复检合格后，报监理单位，经审查合格同意后使用所选原材料。
3、 现场准备工作
a、 检查钢筋工程和模板工程是否满足验收标准。
b、检查预埋件数量和质量是否满足图纸设计要求，并是否运至施工现场。 c、 检查施工用的电源和电路，以保证混凝土振捣和夜间施工照明。
d、检查施工人员、施工设备、测量仪器、实验器具、施工物资、施工责任、施工措施是否能保证混凝土连续浇筑的顺利进行。
e、 检查浇筑混凝土时，预埋的测温线及保温所需的材料是否准备好。
f、 检查浇筑混凝土模型接缝和紧固螺栓是否安全可靠，是否保证混凝土浇筑的连续顺利进行。
4、 技术准备
复核施工结构物的中线、高程，几何结构尺寸，隐蔽物件等。
料具、机械准备：施工用各种机具按计划要求进场，并做好保养和维修工作，确保使用时运转正常,各类小型手工用具购置齐全，测温仪器提前购置并做好调试工作，振动器试运合格，混凝土的抗渗、抗压试模备齐。
四、 施工方法
1、 混凝土浇筑方案确定
本工程将设置两条条横向后浇带，将厚板分成三个流水段。浇筑过程中将按后浇带划分流水段。该处特选其中一块进行浇筑验算。该块面积49.5m×40m,厚度为2500mm，混凝土总方量4950m³。具体情况详见附录：大体积混凝土分区施工图。浇筑方向应沿厚板的长边进行，从短边开始。
为保证在浇筑过程中不形成冷缝及施工缝(板内部)并考虑施工时间的要求，按斜面分层的方法进行浇筑，分层厚度不宜大于振捣器作用长度的1.25倍。使用φ50型振捣棒的作用长度为450~500mm，故混凝土的浇筑厚度控制在600mm左右。因此浇注时可分成4层进行浇注，斜向坡度在1：6～1：10之间。前三层
分别厚60mm，最上面一层厚70mm,详见附录：浇筑路线进行图。
混凝土分层厚度验算：
根据混凝土浇筑平面布置，每台泵浇筑宽度最大约15米，混凝土自然流淌长度按20米计算，即浇筑面积约300平米，按最大分层厚度70厘米计算为210立方米，混凝土泵送量约38.3m³/h，浇筑210立方米需5.5小时，小于混凝土的初凝时间，因此分层厚度70厘米符合初凝时间要求。
2、 混凝土浇筑能力计算
（1）混凝土泵的台数
根据混凝土浇筑的数量和混凝土泵单机的实际平均输出量和施工作业时间，按下式计算：
N2＝Q/Q1·T0
=1386/（38.4·5.5） =6.6（台）
式中 N2——混凝土泵数量（台）；
Q——混凝土浇筑数量（m3）；
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
T0——混凝土泵送施工作业时间（h）。
取7台。重要工程的混凝土泵送施工，混凝土泵的所需台数，除根据计算确定外，宜有一定的备用台数。本工程备用2台，共9台。
Q1＝Qmax·α1·η
=80×0.8×0.6 =38.4
式中 Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
Qmax——每台混凝土泵的最大输出量（m3/h）；
α1——配管条件系数，可取0.8~0.9；
η——作业效率。根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况，可取0.5~0.7。
当混凝土泵连续作业时，每台混凝土所需配备的混凝土搅拌运输车台数，可按下式计算：
NQ160L1(T1) 60V1S0
38.46020(15) 60940
=3.2(台)
取4台，共36台。
式中 N1——混凝土搅拌运输车台数（台）；
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；按公式（10-24）计算； V1——每台混凝土搅拌车容量（m3）；
S0——混凝土搅拌运输平均行车速度（km/h）；
L1——混凝土搅拌运输车往返距离（km）；
T1——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（min）。
混凝土浇筑间歇不得超过2h，如遇特殊情况混凝土在2h内仍不能浇筑时，需按照规范设置施工缝。
3、 混凝土的振捣
根据砼泵送时自然坡度，在每个浇筑层的前后布置两道振动器，每到2台，共4台。第一道布置在砼的卸料点，解决上部砼的捣实，第二道布置在砼的坡脚处，确保下部砼的密实，这样通过混凝土的振动流淌达到均匀铺摊的要求。浇筑工作向前推进时振动器也相应跟上。同时准备备用振捣器，对任何临时卸料处随时振捣。振动器的振捣要做到快插慢拔，快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土产生分层、离析现象，慢拔为了使混凝土填满振动棒抽出时所造成的空洞。振动器插点要均匀排列，采用“行列式”的次序移动。插入式振捣棒的移动间距不宜大于振捣棒作用半径的1.5倍，振捣时间为30s，混凝土不再下沉，不出现气泡，表面有水泥浆泛出为宜，防止过振，振捣点位上下层交替进行防止渗漏。采用二次振捣工艺，加强混凝土的密实度和散热环境。
4、 泌水处理
大流动性混凝土在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底。在混凝土垫层在施工时，预先在横向上做出20mm的坡度，使大部分泌水顺垫层坡度通过两侧模板底部预留孔排出坑外。
当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，另外有意识地加强两侧模板处的混凝土浇筑强度，这样集水坑逐步在中间缩小成小水潭，用软轴泵及时排除。采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。
5、 混凝土的养护与拆模
（1）混凝土养护 大体积混凝土的表面处理和养护工艺的实施是保证混凝土质量的重要环节。掺加膨胀剂的混凝土需要更充分的水化，对大体积混凝土更应注意防止升温和降温的影响，防止过大的内部及表面与大气的温差，温差控制在25℃之内。在新浇混凝土表面先用木杠刮平，再用木搓搓平，最后搓细毛并蓄水养护。底板砼浇筑完成后在后浇带一侧砌一皮砖，放满水养护。潮湿养护的时间越长越好，养护时间不少于14天。
砼搅拌站对砂、石采取遮阳措施，以降低砂、石的温度；水泥提前7天入库储备，降低水泥温度。通过以上措施，控制砼入模温度，要求搅拌站控制砼入模温度不超过30℃，超过30℃即做退货处理。
如果混凝土中心温度过高，同时采用冷却水管降温和表面散热的方法降温，其中表面散热法就是间隔的移开保温板，并每隔2小时变换散热部位。冷却水管降温后面专门介绍。当砼的表面温度接近大气温度时，改为覆水养护。 防止砼裂纹的措施：
裂纹原因分析：水泥水化热引起的温度应力温差变异；大体积砼内外约束的条件不同影响；外界大气温度变化的影响；砼硬化过程中收缩变形。 防止裂纹措施：
选用普硅42.5级水泥，为了减小水化热每立方砼中掺加60Kg粉煤灰；在砼中加掺外加剂，可以提高砼的和易性和泵送能力，还能减少水化热；在砼中掺加微膨胀剂。可使砼得到补偿收缩，减少砼温差应力，砼必须确保连续供应。 采用分层自然流坡的浇筑方法，使砼水化热尽快散失。严格控制泵送砼的坍落度，保证砼的质量和泵送的连续性。浇筑完毕，对砼表面进行适时搓实，避免砼表面干缩裂纹；砼表面畜水养护，使砼表面与大气温度，砼的内外温差不大于25℃。认真做好测温工作，记录砼的温度变化情况。
防止砼冷缝的措施：
严格控制砼的浇注宽度控制在10米以内，防止因浇注面过宽而造成冷缝；保证搅拌机的出料量，防止因供料不足造成冷缝；严格控制外加剂的质量，保证砼的缓凝时间，防止初凝时间过早造成冷缝；严把振捣关，在振捣上层砼时一定要将振捣棒插入下层砼中5厘米，防止振捣不均造成冷缝。
（2）、混凝土拆模
a、拆模时间
拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于25℃。混凝土内部开始降温前不得拆模。
b、拆模步骤
按支模顺序逆向进行拆除模板间的连接螺栓，由人工配合吊车依次从角膜值平模逐一拆除。先拆除侧模，最后拆除底模。
6、 试块留置
由于底板混凝土为C40 S8，抗压试块每200m3取样一组。
抗渗试块根据要求留置抗渗试块每500m3取样不少于2组，1组同养、1组标养28d后至90d内试验。
另外， 7d、14d试块的强度作为考察混凝土早期强度增长快慢的参考指标，各留置不少于9组；同时，增加一组与结构同条件养护试块(共需要做三组)，其中两组用于检验标养28天的抗压强度，一组同条件养护试块分别用于混凝土的拆模强度。增加一组同条件养护试块，用于采集60d强度数据。
混凝土坍落度每车测量1次，不合格的混凝土严禁使用。
五、 大体积混凝土的测温
1、 测温方法
为对转换层厚板大体积混凝土温度进行跟踪，及时掌握混凝土内外温差，以便对异常情况采取措施，控制混凝土裂缝的出现，本处将采用埋设测温导线，利用电子测温仪测设的方式对混凝土进行测温。
大体积混凝土测温应在该测温点混凝土浇筑完后的6-8个小时左右开始，其时间间隔如下：1-5d每2小时测温一次；6-9d天每4小时测温一次；10-14d每8小时测温一次； 15-28d一天测一次。
同时，应用测温仪测量环境温度。
所有测温孔均应编号，进行砼内部不同深度和表面温度的测量。
2、 测温点布置
布置27个测温点，其中1#、4#、7#、11#、14#、17#、21#、24#、27#每点板内均为5个测点，观测温度梯度变化；其余点每个点板内布置3个测点，分上、中、下布置。其中，每个测点距离混凝土表面，底面及拐角各部分距离为10cm,以上各测点已将厚板区域内所有特征点覆盖。详细见附图3。
测温时，1台测温仪测1#、4#、7#、11#、14#、17#、21#、24#、27#温度，另外一台测其余点温度。测温仪自动储存数据（可储存1000个数据），测温一轮后，将数据传输于电脑上，利用软件自动将数据汇总、制表、绘图，掌握底板砼内部温度变化。
传感器编号：编号时，先编有三个测点的（按2#→3#→5#→6#→8#→9#→10#→12#→13#→15#→16#→18#→19#→20#→22#→23#→25#→26#顺序进行），然后编有5个测点的（按1#→4#→7#→11#→14#→17#→21#→24#→27#顺序进行）。
设2#平面点上最上一个立面点的传感器编号为1，往下依次为2，3，那么3#平面点上最上一个立面点的传感器编号则紧接第一个平面点最后一个立面点的编号为4，往下依次为5，6；„„到26#平面点的立面点编号为52，53，54；接着编有5个立面点的，1#平面点的立面点编号从上到下为55，56，57，58，
59；„„到27#平面点的立面点编号从上到下为95，96，97，98，99。传感器编号标注于标签上，并牢固固定于出地面引线上，引线周围做好明显的警示牌，提请操作人员在施工中加以保护，传感器已用金属外壳保护，并已包含足够长、足够强力的引线。引线具有耐高温、温度补偿功能。所有引线测试完全合格后，方可进行正式测温。
大气温度的测量：在26#平面点的固定钢筋上增加一个传感器，编号为100，此传感器不要埋入砼内，暴露于空气中，用于测大气温度。
砼入模温度的测量：现场另准备3个传感器，绑于短钢筋上，用于测砼入模温度。
3、 测温记录与结果的处理
测温工作应指派专人负责，24小时连续测温，尤其是夜间当班的测温人员，更要认真负责，因为温差峰值往往出现在夜间。每次测温结束后，应立刻整理、分析测温结果并给出结论。在混凝土浇筑的7天以内，测温负责人应每天向业主、监理、现场技术组报送测温记录表，7天以后可2天报送一次。在测温过程中，一旦发现混凝土内外温差大于25℃，马上采取措施。
测温记录
第1天~第5天 每2小时测温一次；
第6天~第9天 每4小时测温一次；
第10天~第14天 每8小时测温一次；
第15天~第28天 每24小时测温一次；
各龄期实测内部温度值与理论最大内部温度比较表
基础中心与基础上表面保温养护内外升降温变化表
六、 混凝土的裂缝形成和控制
混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝，主要有三种，一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝，称为粘着裂缝；二是水泥石中自身的裂缝，称为水泥石裂缝；三是骨料本身的裂缝，称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之，肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝，这类裂缝的范围一般不小于0.05mm。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的，只是应将其控制在符合规范要求范围内，以不致发展到有害裂缝。
1、混凝土裂缝产生的主要原因
混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种，一是由外荷载引起的，这是发生最为普遍的一种情况，即按常规计算的主要应力引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
当混凝土结构物产生变形时，在结构的内部、结构与结构之间，都会受到相互影响、相互制约，这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时，其内部温度和湿度分布不均匀，引起内部不同部位的变形相互约束，这样的约束称之为内约束；当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形，主要是因温差和收缩而产生的。
建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土
逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。
高强度的混凝土早期收缩较大，这是由于高强混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥，高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%，水胶比为0.25~0.40，改善了混凝土的微观结构，给高强混凝土带来许多优良特性，但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩，主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考：塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现；温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现；自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天；干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。
干燥收缩：当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时，就会产生干缩，高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低，故干缩率也低。
塑性收缩：塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低，自由水分少，矿物细掺合料对水有更高的敏感性，高强混凝土基本不泌水，表面失水更快，所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。
自收缩：密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低，早期强度较快的发展，会使自由水消耗快，致使孔体系中相对湿度低于80%，而高强混凝土结构较密实，外界水很难渗入补充，导致混凝土产生自收缩。高强混凝土的总收缩中，干缩和自收缩几乎相等，水胶比越低，自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同，普通混凝土以干缩为主，而高强混凝土以自收缩为主。
温度收缩：对于强度要求较高的混凝土，水泥用量相对较多，水化热大，温升速率也较大，一般可达35~40℃，加上初始温度可使最高温度超过70~80℃。一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃，当温度下降20~25℃时造成的冷缩量为2~2.5×10-4，而混凝土的极限拉伸值只有1~1.5×10-4，因而冷缩常引起混凝土
开裂。
化学收缩：水泥水化后，固相体积增加，但水泥-水体系的绝对体积则减小，形成许多毛细孔缝，高强混凝土水胶比小，外掺矿物细掺合料，水化程度受到制约，故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。
当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时，就会产生拉应力，并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度，可是弹性模量也高，在相同收缩变形下，会引起较高的拉应力，而由于高强混凝土的徐变能力低，应力松弛量较小，所以抗裂性能差。
2、大体积混凝土裂缝控制的计算
1、大体积混凝土温度计算
1．最大绝热温升
Th＝mc·Q/c·ρ（1－e-mt）
式中 Th——混凝土最大绝热温升（℃）；
mc——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）,查表1得mc=266+33=299kg；
Q——水泥28d水化热（kJ/kg）查表，得375 kJ/kg c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； e——为常数，取2.718； t——混凝土的龄期（d）；
m——系数、随浇筑温度改变，本工程取浇筑温度15℃，m=0.34。
计算结果见表3：
2．混凝土中心计算温度
T1（t）＝Tj＋Th·ξ（t）
式中 T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度（℃），假设该方案混凝土浇筑时，为15℃； ξ（t）
——t龄期降温系数 ξ及计算结果列于表4
由表可知：养护6天后混凝土中心温度达到最大值。
3．混凝土表层（表面下50~100mm处）温度 1）保温材料厚度（或蓄水养护深度）
δ＝0.5h·λx（T2－Tq）Kb/λ（Tmax－T2）
=0.5×2.5·0.05×17×1.4/（2.33×36.04） =17.7mm
式中 δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）] 本工程选用油毡，查表取0.05
T2——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度（℃）；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）； Tmax——计算得混凝土最高温度（℃） 计算时可取T2－Tq＝15~20℃，本工程选用17℃
Tmax-T2＝20~25℃；本工程为56.04-20=36.04℃
Kb——传热系数修正值，取1.3~2.0，查表，本工程取1.4。 2）如采用蓄水养护，蓄水养护深度
hw＝x·M（Tmax－T2）Kb·λw/（700Tj+0.28mc·Q）
=48×0.4×33.3×1.4×0.58/(700×20+0.28×299×375) =11.4mm
式中 hw——养护水深度（m）；
x——混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间（h）,设本工
程的蓄水养护时间为2天，即48h；
M——混凝土结构表面系数（1/m），M＝F/V； F——与大气接触的表面积（m2）； V——混凝土体积（m3）； 700——折算系数[kJ/（m3·K）]；
λw——水的导热系数，取0.58[W/（m·K）]。
3）混凝土表面模板及保温层的传热系数，取1.2倍的安全系数，选用δ=1.2×17.7=21.2mm,取22mm
β＝1/[Σδi/λi＋1/βq]
=1/（ 0.022/0.05+1/23） =2.06
式中 β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·K）]；
δi——各保温材料厚度（m）；
λi——各保温材料导热系数[W/（m·K）]； βq——空气层的传热系数，取23[W/（m2·K）]。
4）混凝土虚厚度
h'＝k·λ/β
= 2/3·2.33/2.06 =0.75m
式中 h'——混凝土虚厚度（m）； k——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·K）]。 5）混凝土计算厚度
H＝h＋2h' =2.5+2×0.75=4m
式中 H——混凝土计算厚度（m）；
h——混凝土实际厚度（m）。 6）混凝土表层温度
T2（t）＝Tq＋4·h'（H－h'）[T1（t）－Tq]/H²
式中 T2（t）——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度（℃）,本工程取12℃； h'——混凝土虚厚度（m）； H——混凝土计算厚度（m）； T1（t）——混凝土中心温度（℃）。 4．混凝土内平均温度
Tm（t）＝[T1（t）＋T2（t）]/2
不同龄期混凝土表面温度和中心温度之差见表5
由上表可知，混凝土内外温差均
2、大体积混凝土温度应力计算 1．大体积混凝土瞬时弹性模量
E（t）＝E0（1－e-0.09t）
式中 E（t）——龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
E0——28d混凝土弹性模量（N/mm2），本工程所用混凝土为C35，取3.15 ×104N/mm2
各龄期瞬时弹性模量见表6：
2.混凝土干缩率和收缩当量温差 （1）混凝土干缩率
εY（t）＝ε0Y（l-e-0.01t）M1·M2„M10
式中 εY（t）——t龄期混凝土干缩率；
ε0Y——标准状态下混凝土极限收缩值，取3.24×10-4； M1·M2„M10——各修正系数，查施工手册，列于表7
注：L——底板混凝土截面周长；F——底板混凝土截面面积；
Ea、Fa——钢筋的弹性模量、截面积；Eb、Fb——混凝土弹性模量、截面积。
混凝土干缩率计算结果列于表8：
（2）收缩当量温差
TY（t）＝εY（t）/α （10-56）
式中 TY（t）——t龄期混凝土收缩当量温差（℃）；
α——混凝土线膨胀系数，1×10-5（1/`C）。
各龄期收缩当量温差计算结果列于表9：
3．结构计算温差（一般3d划分一区段）
ΔTi＝Tm（i）―Tm（i+3）＋TY（i+3）―TY（i） （10-57）
式中 ΔTi——i区段结构计算温差（℃）；
Tm（i）——i区段平均温度起始值（℃）； Tm（i+3）——i区段平均温度终止值（℃）； TY（i+3）——i区段收缩当量温差终止值（℃）； TY（t）——i区段收缩当量温差始始值（℃）。 计算结果列于表10：
4．各区段拉应力
Ri(t)
式中 ζi——i区段混凝土内拉应力（N/mm2）；
——i区段平均弹性模量（N/mm2）；
——i区段平均应力松弛系数，查表
Ri(t)1
1CxL
)HE(t)2
Cx——外约束介质的水平变形刚度，查表得：0.6。 不同龄期的Ri(t)见表11：
不同龄期的ζi见表12：
5．到指定期混凝土内最大应力
式中 ζmax——到指定期混凝土内最大应力（N/mm2）；
ν——泊桑比，取0.15。
计算结果见表13：
6．安全系数
K＝ft/ζmax
式中 K——大体积混凝土抗裂安全系数，应≥1.15；
ft——到指定期混凝土抗拉强度设计值（N/mm2），见表：
计算结果列于表15：
由表得，安全系数K均大于1.15，满足抗裂计算要求。
七、 冷却水管降温方法
由于对于厚度2.5米的大体积混凝土温度控制不仅应以保温措施控制温差，还应进一步降低混凝土内部的温升，避免温升过高造成混凝土裂缝问题及膨胀剂的失效，为了进一步加强温升的主动控制，考虑再增加埋设内部冷却水管的保证措施来降低内部温度，以减少内外温差，同时也可降低最高温升的效果。
1、冷凝水系统设置
冷凝水管进出水口均设在板面上方，在筏板基础底板中设置上下两层冷却水管，采用DN65薄壁焊接钢管。冷却水管离板边间距为3855mm，管间水平间距也为@3855，竖向离板边3300mm，竖向间距@1225。冷却水管位置设在筏板基础的中部钢筋上，只布置一层，用型钢支撑固定，不得直接摆放在钢筋网片上。
在每个回路的冷却管安装完成后，应及时试压，保证试压时的压力大于工作压力，仔细检查管子是否有渗漏水情况。
2、冷却水系统控制
冷却水管在每个回路的砼浇筑后马上足量通水，其通水量由技术部按测温效果决定流量调节，通水量通过闸阀控制。冷却水通水控制原则：一是根据混凝土测温记录的温差来控制是否通水及通水流量，如果温差大于20度，则通水，通水水量以温差控制在20~24度之间。温差大，增加流量；温差小，减小流量。二是以混凝土降温速度控制在1℃/d~2℃/d来控制通水量，以保持在1.5℃/d为宜，降温慢，增加流量；降温快，减小流量。三是以混凝土内部最高温度不得高于70℃来控制，温度高，增加流量；温度低、减小流量。在实际施工时，用测温仪测进水口和出水口水温，以观测降温效果和控制降温速度。
由于冷却水管管径较大，且分布间距较大，冷却水又是冷水，为了防止由于通水量过大造成砼内部温度不均匀，从而导致砼产生沿冷却水管径向的收缩裂缝，在通水过程中，要严格控制通水量，宁小勿大，任何人在未经技术部测温数据指导下擅自加大通水量。
排水走向：排入市政管道。
3、供水系统
根据平面布置图，冷却管道整个系统主要分为7个回路，每个回路长度约为64m-310m，每个回路出水口流量要求约10m3/h。 4、冷却水管降温效果计算
（1）水的特性参数：
水的比热：c水=4.2103J/ Kg℃；水的密度 水=1.0103 Kg/m3,砼的比热为c砼=0.96103J/ Kg℃；冷却管的公称口径为65mm，壁厚4.0。
（2）4m厚底板混凝土冷却管的布置形式
地下室底板混凝土埋设2层冷却管，冷却管相临间距为3.85米。布置7个回路。
(3)混凝土体积
2.5m厚底板混凝土体积为14788m3，每个回路平均布置，每个回路砼为2112.53。
（4）混凝土由于冷却管作用的降温计算
Tv水3.14r2t水T水c水
V砼砼c砼
式中： v水—冷却管中水的流速
t—冷却管通水时间
水—水的密度
T水—进出水口处的温差
c水—水的比热
V砼—混凝土的体积
砼—混凝土的密度
c砼—混凝土的比热
根据砼热工计算，在6d龄期时，中心温度与表面温度差值最大为21.2℃，在9d龄期时，中心温度与表面温度差值最大为22.3℃
取6d和9d龄期进行计算
6d龄期时：
进水管水温按5℃，出水管水温按砼中心温度一半计算为41.32/2=20.6℃，出水管和进水管的温差：T=20.6°C -5℃=15.6℃
公称口径为65mm水管每小时流量按10m3计算，冷却管通水时间：持续通水（按t=42小时计算，平均每天通水6小时），
每个回路混凝土温度下降值：
Tv水3.14r2t水T水c水
V砼砼c砼=（10×42×1.0×1000×15.6×4.2）
/(2112.5×2400×0.96)=5.65℃
6d龄期时，未布置冷却水管的情况下，砼中心温度与表面温度差值为11.45℃ 由于冷凝水管的作用，内外温差为11.45-5.65=5.8℃〈25℃，满足要求。 9d龄期时：
进水管水温按5℃，出水管水温按砼中心温度一半计算为40.28/2=20.1℃，出水管和进水管的温差：T=20.1°C -5℃=15.1℃
直径：D=42.4mm水管每小时流量为10m3，冷却管通水时间：持续通水（按t=54小时计算，平均每天通水6小时），
每个回路混凝土温度下降值：
Tv水3.14r2t水T水c水
V砼砼c砼=（10×54×1.0×1000×15.1×4.2）
/(2112.5×2400×0.96)=5.64℃
9d龄期时，未布置冷却水管的情况下，砼中心温度与表面温度差值为11.5℃ 由于冷凝水管的作用，内外温差为11.5-5.64=6.9℃〈25℃，满足要求。
八、大体积混凝土特殊季节施工
1 大体积混凝土施工遇炎热、冬期、大风或者雨雪天气时，必须采用保证混凝土浇筑质量的技术措施。
2 炎热天气浇筑混凝土时，宜采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度宜控制在30℃以下。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护；条件许可时，应避开高温时段浇筑混凝土。
3 冬期浇筑混凝土，宜采用热水拌和、加热骨料等提高混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度不宜低于5℃。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护。 4 大风天气浇筑混凝土，在作业面应采取挡风措施，并增加混凝土表面的抹压次数，应及时覆盖塑料薄膜和保温材料。
5 雨雪天不宜露天浇筑混凝土，当需施工时，应采取确保混凝土质量的措施。浇筑过程中突遇大雨或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快中止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。
九、施工安全措施
1、安全措施
1、在钢筋底板上铺设好跳板，以便施工人员行走和作业。
2、电源线路绝缘架空，移动振动器时，不能硬拉，更不能挂在利物上，操作人员必须佩戴绝缘防护用品。
3、机械设备发现异常应立即进行检修。
4、塔吊配合施工时，指挥员必须配合密切。下放料斗时，操作人员应主动避让，防止料斗碰撞伤人。
5、临边、马道必须设防护、防滑措施，设置警示牌。夜间作业，照明设备必须充足。
6、现场严禁吸烟及其它火种。必须动火的，须持动火证及配备防火设备后，方可作业。
7、全体职工必须严格按照各自操作规程施工，树立“安全第一，预防为主”的思
想，增强安全意识，千万不得麻痹大意。
2、应急措施
考虑到本工程的底板砼浇注时间较长，为了避免在施工过程中的一些可能发生的突发事件对工程质量造成不利影响，特制定如下应急措施：
1、与砼公司进行勾通，要求对泵车进行维修检查，避免出现机械故障，并另备一台地泵以备急用。
2、准备小水泵三台、三色彩条布1000平方米。若浇注过程中下雨，用三色彩条布将已经浇注完成而不具备强度的砼进行覆盖，防止砼直接遭受雨淋。未浇注部位用小水泵进行抽水，防止积水。
3、进场备用振捣棒8支，振动机4台防止浇注过程中振捣机、棒损坏；
4、现场安排专业机械修理人员值班，随时排除机械故障。
5、预防突然停电而影响砼的连续浇筑，预先和外界联系准备2台发电机以备急用。
6、为了突然停水而影响砼养护，备2台水泵及时从现场水井内抽水。
十、施工流程图
施工准备泵管、布料杆
就位
测温养护冷却水管、测温点埋设检查铁抹、木抹
搓平分段分层浇筑 混凝土分层振捣结束排除泌水铁耙耙平，
大杠找平
附图1：大体积混凝土分区施工图
附图2：浇筑路线进行图
附图3：大体积混凝土温度测点布置
附图4：温度测点立面布置
附图5：冷却水管平面布置图
大体积混凝土专项方案
一、 编制依据
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）
《建筑施工手册》（第四版）
《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）
二、 工程概况
本工程为某大型会所，在标高11.4m处设置厚板转换层结构，板厚为2.5m。厚板结构所用混凝土强度为C35，混凝土材料配合比见附表1。
混凝土坍落度90-150mm。砂率为42%。
三、 施工准备
1、 施工条件
结构平面尺寸49.5m×119.5m，地上20层，地下1层。1-2层为大型商场，结构跨度大，楼层高度均为5.7m，3层以上为办公用房。结构承载力：结构地下室顶板（标高±0.00）设计活荷载为5.0KN/m²，二层楼面（标高±5.70）设计活荷载为5.5 KN/m²，地下室底板设计承载力为50 KN/m²。
2、 原材料选择
施工前项目部中心实验室将对混凝土原材料各项技术指标进行二次监测，复检合格后，报监理单位，经审查合格同意后使用所选原材料。
3、 现场准备工作
a、 检查钢筋工程和模板工程是否满足验收标准。
b、检查预埋件数量和质量是否满足图纸设计要求，并是否运至施工现场。 c、 检查施工用的电源和电路，以保证混凝土振捣和夜间施工照明。
d、检查施工人员、施工设备、测量仪器、实验器具、施工物资、施工责任、施工措施是否能保证混凝土连续浇筑的顺利进行。
e、 检查浇筑混凝土时，预埋的测温线及保温所需的材料是否准备好。
f、 检查浇筑混凝土模型接缝和紧固螺栓是否安全可靠，是否保证混凝土浇筑的连续顺利进行。
4、 技术准备
复核施工结构物的中线、高程，几何结构尺寸，隐蔽物件等。
料具、机械准备：施工用各种机具按计划要求进场，并做好保养和维修工作，确保使用时运转正常,各类小型手工用具购置齐全，测温仪器提前购置并做好调试工作，振动器试运合格，混凝土的抗渗、抗压试模备齐。
四、 施工方法
1、 混凝土浇筑方案确定
本工程将设置两条条横向后浇带，将厚板分成三个流水段。浇筑过程中将按后浇带划分流水段。该处特选其中一块进行浇筑验算。该块面积49.5m×40m,厚度为2500mm，混凝土总方量4950m³。具体情况详见附录：大体积混凝土分区施工图。浇筑方向应沿厚板的长边进行，从短边开始。
为保证在浇筑过程中不形成冷缝及施工缝(板内部)并考虑施工时间的要求，按斜面分层的方法进行浇筑，分层厚度不宜大于振捣器作用长度的1.25倍。使用φ50型振捣棒的作用长度为450~500mm，故混凝土的浇筑厚度控制在600mm左右。因此浇注时可分成4层进行浇注，斜向坡度在1：6～1：10之间。前三层
分别厚60mm，最上面一层厚70mm,详见附录：浇筑路线进行图。
混凝土分层厚度验算：
根据混凝土浇筑平面布置，每台泵浇筑宽度最大约15米，混凝土自然流淌长度按20米计算，即浇筑面积约300平米，按最大分层厚度70厘米计算为210立方米，混凝土泵送量约38.3m³/h，浇筑210立方米需5.5小时，小于混凝土的初凝时间，因此分层厚度70厘米符合初凝时间要求。
2、 混凝土浇筑能力计算
（1）混凝土泵的台数
根据混凝土浇筑的数量和混凝土泵单机的实际平均输出量和施工作业时间，按下式计算：
N2＝Q/Q1·T0
=1386/（38.4·5.5） =6.6（台）
式中 N2——混凝土泵数量（台）；
Q——混凝土浇筑数量（m3）；
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
T0——混凝土泵送施工作业时间（h）。
取7台。重要工程的混凝土泵送施工，混凝土泵的所需台数，除根据计算确定外，宜有一定的备用台数。本工程备用2台，共9台。
Q1＝Qmax·α1·η
=80×0.8×0.6 =38.4
式中 Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
Qmax——每台混凝土泵的最大输出量（m3/h）；
α1——配管条件系数，可取0.8~0.9；
η——作业效率。根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况，可取0.5~0.7。
当混凝土泵连续作业时，每台混凝土所需配备的混凝土搅拌运输车台数，可按下式计算：
NQ160L1(T1) 60V1S0
38.46020(15) 60940
=3.2(台)
取4台，共36台。
式中 N1——混凝土搅拌运输车台数（台）；
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；按公式（10-24）计算； V1——每台混凝土搅拌车容量（m3）；
S0——混凝土搅拌运输平均行车速度（km/h）；
L1——混凝土搅拌运输车往返距离（km）；
T1——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（min）。
混凝土浇筑间歇不得超过2h，如遇特殊情况混凝土在2h内仍不能浇筑时，需按照规范设置施工缝。
3、 混凝土的振捣
根据砼泵送时自然坡度，在每个浇筑层的前后布置两道振动器，每到2台，共4台。第一道布置在砼的卸料点，解决上部砼的捣实，第二道布置在砼的坡脚处，确保下部砼的密实，这样通过混凝土的振动流淌达到均匀铺摊的要求。浇筑工作向前推进时振动器也相应跟上。同时准备备用振捣器，对任何临时卸料处随时振捣。振动器的振捣要做到快插慢拔，快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土产生分层、离析现象，慢拔为了使混凝土填满振动棒抽出时所造成的空洞。振动器插点要均匀排列，采用“行列式”的次序移动。插入式振捣棒的移动间距不宜大于振捣棒作用半径的1.5倍，振捣时间为30s，混凝土不再下沉，不出现气泡，表面有水泥浆泛出为宜，防止过振，振捣点位上下层交替进行防止渗漏。采用二次振捣工艺，加强混凝土的密实度和散热环境。
4、 泌水处理
大流动性混凝土在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底。在混凝土垫层在施工时，预先在横向上做出20mm的坡度，使大部分泌水顺垫层坡度通过两侧模板底部预留孔排出坑外。
当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，另外有意识地加强两侧模板处的混凝土浇筑强度，这样集水坑逐步在中间缩小成小水潭，用软轴泵及时排除。采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。
5、 混凝土的养护与拆模
（1）混凝土养护 大体积混凝土的表面处理和养护工艺的实施是保证混凝土质量的重要环节。掺加膨胀剂的混凝土需要更充分的水化，对大体积混凝土更应注意防止升温和降温的影响，防止过大的内部及表面与大气的温差，温差控制在25℃之内。在新浇混凝土表面先用木杠刮平，再用木搓搓平，最后搓细毛并蓄水养护。底板砼浇筑完成后在后浇带一侧砌一皮砖，放满水养护。潮湿养护的时间越长越好，养护时间不少于14天。
砼搅拌站对砂、石采取遮阳措施，以降低砂、石的温度；水泥提前7天入库储备，降低水泥温度。通过以上措施，控制砼入模温度，要求搅拌站控制砼入模温度不超过30℃，超过30℃即做退货处理。
如果混凝土中心温度过高，同时采用冷却水管降温和表面散热的方法降温，其中表面散热法就是间隔的移开保温板，并每隔2小时变换散热部位。冷却水管降温后面专门介绍。当砼的表面温度接近大气温度时，改为覆水养护。 防止砼裂纹的措施：
裂纹原因分析：水泥水化热引起的温度应力温差变异；大体积砼内外约束的条件不同影响；外界大气温度变化的影响；砼硬化过程中收缩变形。 防止裂纹措施：
选用普硅42.5级水泥，为了减小水化热每立方砼中掺加60Kg粉煤灰；在砼中加掺外加剂，可以提高砼的和易性和泵送能力，还能减少水化热；在砼中掺加微膨胀剂。可使砼得到补偿收缩，减少砼温差应力，砼必须确保连续供应。 采用分层自然流坡的浇筑方法，使砼水化热尽快散失。严格控制泵送砼的坍落度，保证砼的质量和泵送的连续性。浇筑完毕，对砼表面进行适时搓实，避免砼表面干缩裂纹；砼表面畜水养护，使砼表面与大气温度，砼的内外温差不大于25℃。认真做好测温工作，记录砼的温度变化情况。
防止砼冷缝的措施：
严格控制砼的浇注宽度控制在10米以内，防止因浇注面过宽而造成冷缝；保证搅拌机的出料量，防止因供料不足造成冷缝；严格控制外加剂的质量，保证砼的缓凝时间，防止初凝时间过早造成冷缝；严把振捣关，在振捣上层砼时一定要将振捣棒插入下层砼中5厘米，防止振捣不均造成冷缝。
（2）、混凝土拆模
a、拆模时间
拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于25℃。混凝土内部开始降温前不得拆模。
b、拆模步骤
按支模顺序逆向进行拆除模板间的连接螺栓，由人工配合吊车依次从角膜值平模逐一拆除。先拆除侧模，最后拆除底模。
6、 试块留置
由于底板混凝土为C40 S8，抗压试块每200m3取样一组。
抗渗试块根据要求留置抗渗试块每500m3取样不少于2组，1组同养、1组标养28d后至90d内试验。
另外， 7d、14d试块的强度作为考察混凝土早期强度增长快慢的参考指标，各留置不少于9组；同时，增加一组与结构同条件养护试块(共需要做三组)，其中两组用于检验标养28天的抗压强度，一组同条件养护试块分别用于混凝土的拆模强度。增加一组同条件养护试块，用于采集60d强度数据。
混凝土坍落度每车测量1次，不合格的混凝土严禁使用。
五、 大体积混凝土的测温
1、 测温方法
为对转换层厚板大体积混凝土温度进行跟踪，及时掌握混凝土内外温差，以便对异常情况采取措施，控制混凝土裂缝的出现，本处将采用埋设测温导线，利用电子测温仪测设的方式对混凝土进行测温。
大体积混凝土测温应在该测温点混凝土浇筑完后的6-8个小时左右开始，其时间间隔如下：1-5d每2小时测温一次；6-9d天每4小时测温一次；10-14d每8小时测温一次； 15-28d一天测一次。
同时，应用测温仪测量环境温度。
所有测温孔均应编号，进行砼内部不同深度和表面温度的测量。
2、 测温点布置
布置27个测温点，其中1#、4#、7#、11#、14#、17#、21#、24#、27#每点板内均为5个测点，观测温度梯度变化；其余点每个点板内布置3个测点，分上、中、下布置。其中，每个测点距离混凝土表面，底面及拐角各部分距离为10cm,以上各测点已将厚板区域内所有特征点覆盖。详细见附图3。
测温时，1台测温仪测1#、4#、7#、11#、14#、17#、21#、24#、27#温度，另外一台测其余点温度。测温仪自动储存数据（可储存1000个数据），测温一轮后，将数据传输于电脑上，利用软件自动将数据汇总、制表、绘图，掌握底板砼内部温度变化。
传感器编号：编号时，先编有三个测点的（按2#→3#→5#→6#→8#→9#→10#→12#→13#→15#→16#→18#→19#→20#→22#→23#→25#→26#顺序进行），然后编有5个测点的（按1#→4#→7#→11#→14#→17#→21#→24#→27#顺序进行）。
设2#平面点上最上一个立面点的传感器编号为1，往下依次为2，3，那么3#平面点上最上一个立面点的传感器编号则紧接第一个平面点最后一个立面点的编号为4，往下依次为5，6；„„到26#平面点的立面点编号为52，53，54；接着编有5个立面点的，1#平面点的立面点编号从上到下为55，56，57，58，
59；„„到27#平面点的立面点编号从上到下为95，96，97，98，99。传感器编号标注于标签上，并牢固固定于出地面引线上，引线周围做好明显的警示牌，提请操作人员在施工中加以保护，传感器已用金属外壳保护，并已包含足够长、足够强力的引线。引线具有耐高温、温度补偿功能。所有引线测试完全合格后，方可进行正式测温。
大气温度的测量：在26#平面点的固定钢筋上增加一个传感器，编号为100，此传感器不要埋入砼内，暴露于空气中，用于测大气温度。
砼入模温度的测量：现场另准备3个传感器，绑于短钢筋上，用于测砼入模温度。
3、 测温记录与结果的处理
测温工作应指派专人负责，24小时连续测温，尤其是夜间当班的测温人员，更要认真负责，因为温差峰值往往出现在夜间。每次测温结束后，应立刻整理、分析测温结果并给出结论。在混凝土浇筑的7天以内，测温负责人应每天向业主、监理、现场技术组报送测温记录表，7天以后可2天报送一次。在测温过程中，一旦发现混凝土内外温差大于25℃，马上采取措施。
测温记录
第1天~第5天 每2小时测温一次；
第6天~第9天 每4小时测温一次；
第10天~第14天 每8小时测温一次；
第15天~第28天 每24小时测温一次；
各龄期实测内部温度值与理论最大内部温度比较表
基础中心与基础上表面保温养护内外升降温变化表
六、 混凝土的裂缝形成和控制
混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝，主要有三种，一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝，称为粘着裂缝；二是水泥石中自身的裂缝，称为水泥石裂缝；三是骨料本身的裂缝，称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之，肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝，这类裂缝的范围一般不小于0.05mm。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的，只是应将其控制在符合规范要求范围内，以不致发展到有害裂缝。
1、混凝土裂缝产生的主要原因
混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种，一是由外荷载引起的，这是发生最为普遍的一种情况，即按常规计算的主要应力引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
当混凝土结构物产生变形时，在结构的内部、结构与结构之间，都会受到相互影响、相互制约，这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时，其内部温度和湿度分布不均匀，引起内部不同部位的变形相互约束，这样的约束称之为内约束；当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形，主要是因温差和收缩而产生的。
建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土
逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。
高强度的混凝土早期收缩较大，这是由于高强混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥，高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%，水胶比为0.25~0.40，改善了混凝土的微观结构，给高强混凝土带来许多优良特性，但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩，主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考：塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现；温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现；自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天；干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。
干燥收缩：当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时，就会产生干缩，高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低，故干缩率也低。
塑性收缩：塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低，自由水分少，矿物细掺合料对水有更高的敏感性，高强混凝土基本不泌水，表面失水更快，所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。
自收缩：密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低，早期强度较快的发展，会使自由水消耗快，致使孔体系中相对湿度低于80%，而高强混凝土结构较密实，外界水很难渗入补充，导致混凝土产生自收缩。高强混凝土的总收缩中，干缩和自收缩几乎相等，水胶比越低，自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同，普通混凝土以干缩为主，而高强混凝土以自收缩为主。
温度收缩：对于强度要求较高的混凝土，水泥用量相对较多，水化热大，温升速率也较大，一般可达35~40℃，加上初始温度可使最高温度超过70~80℃。一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃，当温度下降20~25℃时造成的冷缩量为2~2.5×10-4，而混凝土的极限拉伸值只有1~1.5×10-4，因而冷缩常引起混凝土
开裂。
化学收缩：水泥水化后，固相体积增加，但水泥-水体系的绝对体积则减小，形成许多毛细孔缝，高强混凝土水胶比小，外掺矿物细掺合料，水化程度受到制约，故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。
当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时，就会产生拉应力，并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度，可是弹性模量也高，在相同收缩变形下，会引起较高的拉应力，而由于高强混凝土的徐变能力低，应力松弛量较小，所以抗裂性能差。
2、大体积混凝土裂缝控制的计算
1、大体积混凝土温度计算
1．最大绝热温升
Th＝mc·Q/c·ρ（1－e-mt）
式中 Th——混凝土最大绝热温升（℃）；
mc——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）,查表1得mc=266+33=299kg；
Q——水泥28d水化热（kJ/kg）查表，得375 kJ/kg c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； e——为常数，取2.718； t——混凝土的龄期（d）；
m——系数、随浇筑温度改变，本工程取浇筑温度15℃，m=0.34。
计算结果见表3：
2．混凝土中心计算温度
T1（t）＝Tj＋Th·ξ（t）
式中 T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度（℃），假设该方案混凝土浇筑时，为15℃； ξ（t）
——t龄期降温系数 ξ及计算结果列于表4
由表可知：养护6天后混凝土中心温度达到最大值。
3．混凝土表层（表面下50~100mm处）温度 1）保温材料厚度（或蓄水养护深度）
δ＝0.5h·λx（T2－Tq）Kb/λ（Tmax－T2）
=0.5×2.5·0.05×17×1.4/（2.33×36.04） =17.7mm
式中 δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）] 本工程选用油毡，查表取0.05
T2——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度（℃）；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）； Tmax——计算得混凝土最高温度（℃） 计算时可取T2－Tq＝15~20℃，本工程选用17℃
Tmax-T2＝20~25℃；本工程为56.04-20=36.04℃
Kb——传热系数修正值，取1.3~2.0，查表，本工程取1.4。 2）如采用蓄水养护，蓄水养护深度
hw＝x·M（Tmax－T2）Kb·λw/（700Tj+0.28mc·Q）
=48×0.4×33.3×1.4×0.58/(700×20+0.28×299×375) =11.4mm
式中 hw——养护水深度（m）；
x——混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间（h）,设本工
程的蓄水养护时间为2天，即48h；
M——混凝土结构表面系数（1/m），M＝F/V； F——与大气接触的表面积（m2）； V——混凝土体积（m3）； 700——折算系数[kJ/（m3·K）]；
λw——水的导热系数，取0.58[W/（m·K）]。
3）混凝土表面模板及保温层的传热系数，取1.2倍的安全系数，选用δ=1.2×17.7=21.2mm,取22mm
β＝1/[Σδi/λi＋1/βq]
=1/（ 0.022/0.05+1/23） =2.06
式中 β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·K）]；
δi——各保温材料厚度（m）；
λi——各保温材料导热系数[W/（m·K）]； βq——空气层的传热系数，取23[W/（m2·K）]。
4）混凝土虚厚度
h'＝k·λ/β
= 2/3·2.33/2.06 =0.75m
式中 h'——混凝土虚厚度（m）； k——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·K）]。 5）混凝土计算厚度
H＝h＋2h' =2.5+2×0.75=4m
式中 H——混凝土计算厚度（m）；
h——混凝土实际厚度（m）。 6）混凝土表层温度
T2（t）＝Tq＋4·h'（H－h'）[T1（t）－Tq]/H²
式中 T2（t）——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度（℃）,本工程取12℃； h'——混凝土虚厚度（m）； H——混凝土计算厚度（m）； T1（t）——混凝土中心温度（℃）。 4．混凝土内平均温度
Tm（t）＝[T1（t）＋T2（t）]/2
不同龄期混凝土表面温度和中心温度之差见表5
由上表可知，混凝土内外温差均
2、大体积混凝土温度应力计算 1．大体积混凝土瞬时弹性模量
E（t）＝E0（1－e-0.09t）
式中 E（t）——龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
E0——28d混凝土弹性模量（N/mm2），本工程所用混凝土为C35，取3.15 ×104N/mm2
各龄期瞬时弹性模量见表6：
2.混凝土干缩率和收缩当量温差 （1）混凝土干缩率
εY（t）＝ε0Y（l-e-0.01t）M1·M2„M10
式中 εY（t）——t龄期混凝土干缩率；
ε0Y——标准状态下混凝土极限收缩值，取3.24×10-4； M1·M2„M10——各修正系数，查施工手册，列于表7
注：L——底板混凝土截面周长；F——底板混凝土截面面积；
Ea、Fa——钢筋的弹性模量、截面积；Eb、Fb——混凝土弹性模量、截面积。
混凝土干缩率计算结果列于表8：
（2）收缩当量温差
TY（t）＝εY（t）/α （10-56）
式中 TY（t）——t龄期混凝土收缩当量温差（℃）；
α——混凝土线膨胀系数，1×10-5（1/`C）。
各龄期收缩当量温差计算结果列于表9：
3．结构计算温差（一般3d划分一区段）
ΔTi＝Tm（i）―Tm（i+3）＋TY（i+3）―TY（i） （10-57）
式中 ΔTi——i区段结构计算温差（℃）；
Tm（i）——i区段平均温度起始值（℃）； Tm（i+3）——i区段平均温度终止值（℃）； TY（i+3）——i区段收缩当量温差终止值（℃）； TY（t）——i区段收缩当量温差始始值（℃）。 计算结果列于表10：
4．各区段拉应力
Ri(t)
式中 ζi——i区段混凝土内拉应力（N/mm2）；
——i区段平均弹性模量（N/mm2）；
——i区段平均应力松弛系数，查表
Ri(t)1
1CxL
)HE(t)2
Cx——外约束介质的水平变形刚度，查表得：0.6。 不同龄期的Ri(t)见表11：
不同龄期的ζi见表12：
5．到指定期混凝土内最大应力
式中 ζmax——到指定期混凝土内最大应力（N/mm2）；
ν——泊桑比，取0.15。
计算结果见表13：
6．安全系数
K＝ft/ζmax
式中 K——大体积混凝土抗裂安全系数，应≥1.15；
ft——到指定期混凝土抗拉强度设计值（N/mm2），见表：
计算结果列于表15：
由表得，安全系数K均大于1.15，满足抗裂计算要求。
七、 冷却水管降温方法
由于对于厚度2.5米的大体积混凝土温度控制不仅应以保温措施控制温差，还应进一步降低混凝土内部的温升，避免温升过高造成混凝土裂缝问题及膨胀剂的失效，为了进一步加强温升的主动控制，考虑再增加埋设内部冷却水管的保证措施来降低内部温度，以减少内外温差，同时也可降低最高温升的效果。
1、冷凝水系统设置
冷凝水管进出水口均设在板面上方，在筏板基础底板中设置上下两层冷却水管，采用DN65薄壁焊接钢管。冷却水管离板边间距为3855mm，管间水平间距也为@3855，竖向离板边3300mm，竖向间距@1225。冷却水管位置设在筏板基础的中部钢筋上，只布置一层，用型钢支撑固定，不得直接摆放在钢筋网片上。
在每个回路的冷却管安装完成后，应及时试压，保证试压时的压力大于工作压力，仔细检查管子是否有渗漏水情况。
2、冷却水系统控制
冷却水管在每个回路的砼浇筑后马上足量通水，其通水量由技术部按测温效果决定流量调节，通水量通过闸阀控制。冷却水通水控制原则：一是根据混凝土测温记录的温差来控制是否通水及通水流量，如果温差大于20度，则通水，通水水量以温差控制在20~24度之间。温差大，增加流量；温差小，减小流量。二是以混凝土降温速度控制在1℃/d~2℃/d来控制通水量，以保持在1.5℃/d为宜，降温慢，增加流量；降温快，减小流量。三是以混凝土内部最高温度不得高于70℃来控制，温度高，增加流量；温度低、减小流量。在实际施工时，用测温仪测进水口和出水口水温，以观测降温效果和控制降温速度。
由于冷却水管管径较大，且分布间距较大，冷却水又是冷水，为了防止由于通水量过大造成砼内部温度不均匀，从而导致砼产生沿冷却水管径向的收缩裂缝，在通水过程中，要严格控制通水量，宁小勿大，任何人在未经技术部测温数据指导下擅自加大通水量。
排水走向：排入市政管道。
3、供水系统
根据平面布置图，冷却管道整个系统主要分为7个回路，每个回路长度约为64m-310m，每个回路出水口流量要求约10m3/h。 4、冷却水管降温效果计算
（1）水的特性参数：
水的比热：c水=4.2103J/ Kg℃；水的密度 水=1.0103 Kg/m3,砼的比热为c砼=0.96103J/ Kg℃；冷却管的公称口径为65mm，壁厚4.0。
（2）4m厚底板混凝土冷却管的布置形式
地下室底板混凝土埋设2层冷却管，冷却管相临间距为3.85米。布置7个回路。
(3)混凝土体积
2.5m厚底板混凝土体积为14788m3，每个回路平均布置，每个回路砼为2112.53。
（4）混凝土由于冷却管作用的降温计算
Tv水3.14r2t水T水c水
V砼砼c砼
式中： v水—冷却管中水的流速
t—冷却管通水时间
水—水的密度
T水—进出水口处的温差
c水—水的比热
V砼—混凝土的体积
砼—混凝土的密度
c砼—混凝土的比热
根据砼热工计算，在6d龄期时，中心温度与表面温度差值最大为21.2℃，在9d龄期时，中心温度与表面温度差值最大为22.3℃
取6d和9d龄期进行计算
6d龄期时：
进水管水温按5℃，出水管水温按砼中心温度一半计算为41.32/2=20.6℃，出水管和进水管的温差：T=20.6°C -5℃=15.6℃
公称口径为65mm水管每小时流量按10m3计算，冷却管通水时间：持续通水（按t=42小时计算，平均每天通水6小时），
每个回路混凝土温度下降值：
Tv水3.14r2t水T水c水
V砼砼c砼=（10×42×1.0×1000×15.6×4.2）
/(2112.5×2400×0.96)=5.65℃
6d龄期时，未布置冷却水管的情况下，砼中心温度与表面温度差值为11.45℃ 由于冷凝水管的作用，内外温差为11.45-5.65=5.8℃〈25℃，满足要求。 9d龄期时：
进水管水温按5℃，出水管水温按砼中心温度一半计算为40.28/2=20.1℃，出水管和进水管的温差：T=20.1°C -5℃=15.1℃
直径：D=42.4mm水管每小时流量为10m3，冷却管通水时间：持续通水（按t=54小时计算，平均每天通水6小时），
每个回路混凝土温度下降值：
Tv水3.14r2t水T水c水
V砼砼c砼=（10×54×1.0×1000×15.1×4.2）
/(2112.5×2400×0.96)=5.64℃
9d龄期时，未布置冷却水管的情况下，砼中心温度与表面温度差值为11.5℃ 由于冷凝水管的作用，内外温差为11.5-5.64=6.9℃〈25℃，满足要求。
八、大体积混凝土特殊季节施工
1 大体积混凝土施工遇炎热、冬期、大风或者雨雪天气时，必须采用保证混凝土浇筑质量的技术措施。
2 炎热天气浇筑混凝土时，宜采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度宜控制在30℃以下。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护；条件许可时，应避开高温时段浇筑混凝土。
3 冬期浇筑混凝土，宜采用热水拌和、加热骨料等提高混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度不宜低于5℃。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护。 4 大风天气浇筑混凝土，在作业面应采取挡风措施，并增加混凝土表面的抹压次数，应及时覆盖塑料薄膜和保温材料。
5 雨雪天不宜露天浇筑混凝土，当需施工时，应采取确保混凝土质量的措施。浇筑过程中突遇大雨或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快中止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。
九、施工安全措施
1、安全措施
1、在钢筋底板上铺设好跳板，以便施工人员行走和作业。
2、电源线路绝缘架空，移动振动器时，不能硬拉，更不能挂在利物上，操作人员必须佩戴绝缘防护用品。
3、机械设备发现异常应立即进行检修。
4、塔吊配合施工时，指挥员必须配合密切。下放料斗时，操作人员应主动避让，防止料斗碰撞伤人。
5、临边、马道必须设防护、防滑措施，设置警示牌。夜间作业，照明设备必须充足。
6、现场严禁吸烟及其它火种。必须动火的，须持动火证及配备防火设备后，方可作业。
7、全体职工必须严格按照各自操作规程施工，树立“安全第一，预防为主”的思
想，增强安全意识，千万不得麻痹大意。
2、应急措施
考虑到本工程的底板砼浇注时间较长，为了避免在施工过程中的一些可能发生的突发事件对工程质量造成不利影响，特制定如下应急措施：
1、与砼公司进行勾通，要求对泵车进行维修检查，避免出现机械故障，并另备一台地泵以备急用。
2、准备小水泵三台、三色彩条布1000平方米。若浇注过程中下雨，用三色彩条布将已经浇注完成而不具备强度的砼进行覆盖，防止砼直接遭受雨淋。未浇注部位用小水泵进行抽水，防止积水。
3、进场备用振捣棒8支，振动机4台防止浇注过程中振捣机、棒损坏；
4、现场安排专业机械修理人员值班，随时排除机械故障。
5、预防突然停电而影响砼的连续浇筑，预先和外界联系准备2台发电机以备急用。
6、为了突然停水而影响砼养护，备2台水泵及时从现场水井内抽水。
十、施工流程图
施工准备泵管、布料杆
就位
测温养护冷却水管、测温点埋设检查铁抹、木抹
搓平分段分层浇筑 混凝土分层振捣结束排除泌水铁耙耙平，
大杠找平
附图1：大体积混凝土分区施工图
附图2：浇筑路线进行图
附图3：大体积混凝土温度测点布置
附图4：温度测点立面布置
附图5：冷却水管平面布置图